JP2013090128A - トランスインピーダンスアンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランスインピーダンスアンプは、コア回路6と、コア回路6の出力信号振幅を検出する出力信号モニタ回路7と、振幅検出値に基づいてコア回路6の利得および周波数ピーキング量を制御する制御回路8を備える。制御回路8は、出力信号モニタ回路7の第一の帯域通過フィルタの通過帯域におけるコア回路6の出力信号振幅が所望の値になるように、出力信号モニタ回路7の第一の振幅検出回路が検出した検出値に基づいて帰還抵抗RFの値を変化させ、出力信号モニタ回路7の第二の帯域通過フィルタの通過帯域におけるコア回路6の出力信号振幅が所望の値になるように、出力信号モニタ回路7の第二の振幅検出回路が検出した検出値に基づいて周波数ピーキング量を変化させる。
【選択図】 図1
Description
具体的には、光基幹伝送システム、光アクセスシステム、光インターコネクション等の各種光伝送システムに用いられる光受信用IC、ならびにこれを用いた高速光受信モジュール、光送受信トランシーバなどに光受信回路として適用されるものである。本発明は、光通信技術の進展とともに、高速化が求めらる上記光受信回路において、広帯域な利得周波数特性を実現することにより、高速動作可能なトランスインピーダンスアンプを提供するものである。
従来のトランスインピーダンスアンプでは、式(3)に示すように、その利得周波数特性は、入力容量Cin、帰還抵抗RFの影響を大きく受ける。
図17に、フォトディテクタ103等の入力容量Cinが変化した場合のトランスインピーダンスアンプの利得周波数特性の変化の例を示す。図17において、150はトランスインピーダンスアンプの適正な周波数特性を示し、151は適正な周波数特性の場合の入力容量CinよりもCinが小さい場合の周波数特性を示し、152は適正な周波数特性の場合の入力容量CinよりもCinが大きい場合の周波数特性を示している。フォトディテクタ103等による入力容量Cinは、トランスインピーダンスアンプと接続するフォトディテクタ103の個体ばらつきや、モジュール実装条件等によって変化する。このため、図17に示すように、帯域不足や過剰ピーキングが生じ、トランスインピーダンスアンプの特性劣化の要因となる。
また、本発明のトランスインピーダンスアンプの1構成例において、前記出力信号モニタ回路の第一の帯域通過フィルタは、前記コア回路の出力信号のうち低周波信号を通す低域通過フィルタであり、前記第二の帯域通過フィルタは、前記コア回路の出力信号のうち高周波信号を通す高域通過フィルタであることを特徴とするものである。
また、本発明のトランスインピーダンスアンプの1構成例において、前記制御回路は、前記第一の振幅検出回路が検出した振幅検出値に応じた利得制御電圧を前記帰還抵抗可変回路に出力して、前記第一の帯域通過フィルタの通過帯域における前記コア回路の出力信号振幅が所望の値になるように前記帰還抵抗の値を変化させると共に、前記第一の振幅検出回路が検出した振幅検出値と前記第二の振幅検出回路が検出した振幅検出値との差分に応じた周波数ピーキング制御電圧を前記周波数ピーキング回路に出力して、前記第二の帯域通過フィルタの通過帯域における前記コア回路の出力信号振幅が所望の値になるように前記周波数ピーキング量を変化させることを特徴とするものである。
また、本発明のトランスインピーダンスアンプの1構成例において、前記エミッタ接地回路は、ベースが前記信号入力端子に接続された増幅用トランジスタと、一端に第1の電源電圧が供給され、他端が前記増幅用トランジスタのコレクタに接続されたコレクタ抵抗と、一端が前記増幅用トランジスタのエミッタに接続され、他端に第2の電源電圧が供給されるエミッタ抵抗とから構成され、前記エミッタフォロア回路は、ベースが前記増幅用トランジスタのコレクタに接続され、コレクタに第1の電源電圧が供給され、エミッタが前記信号出力端子に接続された出力用トランジスタと、この出力用トランジスタに一定の電流を供給する電流源とから構成され、前記周波数ピーキング回路は、前記エミッタ抵抗のインピーダンス値を変化させることにより、周波数ピーキング量を変化させることを特徴とするものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るトランスインピーダンスアンプの構成を示すブロック図である。
電流信号Iinを受信し電圧信号Voutを出力するトランスインピーダンスアンプは、利得制御機能および周波数ピーキング制御機能を備えたトランスインピーダンスアンプ・コア回路6と、トランスインピーダンスアンプ・コア回路6の出力信号振幅を検出する出力信号モニタ回路7と、出力信号モニタ回路7が検出した振幅検出値に基づいてトランスインピーダンスアンプ・コア回路6の利得および周波数ピーキング量を制御する制御回路8とを備えている。
図7(A)、図7(B)、図7(C)は出力信号モニタ回路7による出力信号振幅検出の動作概要を示す図であり、LPF10が抽出する低周波信号とBPF11が抽出する高周波信号の波形例を示す図である。図7(A)は高周波信号の振幅VaHと低周波信号の振幅VaLが同じ場合の波形例を示し、図7(B)は高周波信号の振幅VaHが低周波信号の振幅VaLよりも小さい場合の波形例を示し、図7(C)は高周波信号の振幅VaHが低周波信号の振幅VaLよりも大きい場合の波形例を示している。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、出力信号モニタ回路7の第二の帯域通過フィルタとしてBPF11を用いたが、高域通過フィルタ(HPF)を用いてもよい。
図9は本実施の形態の出力信号モニタ回路7の構成を示すブロック図である。本実施の形態においても、トランスインピーダンスアンプ全体の構成は第1の実施の形態と同様であるので、図1〜図3、図5の符号を用いて説明する。
その他の構成は、第1の実施の形態と同じである。
Claims (6)
- 電流信号を帰還抵抗の値に比例するトランスインピーダンス利得によって増幅すると同時に電圧信号に変換するコア回路と、
このコア回路の出力信号振幅を検出する出力信号モニタ回路と、
この出力信号モニタ回路が検出した振幅検出値に基づいて前記コア回路の利得および周波数ピーキング量を制御する制御回路とを備え、
前記コア回路は、
前記帰還抵抗の値を変化させる帰還抵抗可変回路と、
前記周波数ピーキング量を変化させる周波数ピーキング回路とを備え、
前記出力信号モニタ回路は、
前記コア回路の出力信号を入力とする第一の帯域通過フィルタと、
この第一の帯域通過フィルタの出力信号振幅を検出する第一の振幅検出回路と、
前記コア回路の出力信号を入力とする第二の帯域通過フィルタと、
この第二の帯域通過フィルタの出力信号振幅を検出する第二の振幅検出回路とから構成され、
前記制御回路は、前記第一の帯域通過フィルタの通過帯域における前記コア回路の出力信号振幅が所望の値になるように、前記第一の振幅検出回路が検出した振幅検出値に基づいて前記帰還抵抗の値を変化させると共に、前記第二の帯域通過フィルタの通過帯域における前記コア回路の出力信号振幅が所望の値になるように、前記第二の振幅検出回路が検出した振幅検出値に基づいて前記周波数ピーキング量を変化させることを特徴とするトランスインピーダンスアンプ。 - 請求項1に記載のトランスインピーダンスアンプにおいて、
前記出力信号モニタ回路の第二の帯域通過フィルタの通過帯域は、前記第一の帯域通過フィルタの通過帯域よりも高い周波数帯域であることを特徴とするトランスインピーダンスアンプ。 - 請求項1または2に記載のトランスインピーダンスアンプにおいて、
前記出力信号モニタ回路の第一の帯域通過フィルタは、前記コア回路の出力信号のうち低周波信号を通す低域通過フィルタであり、前記第二の帯域通過フィルタは、前記コア回路の出力信号のうち高周波信号を通す高域通過フィルタであることを特徴とするトランスインピーダンスアンプ。 - 請求項1乃至3の何れか1項に記載のトランスインピーダンスアンプにおいて、
前記制御回路は、前記第一の振幅検出回路が検出した振幅検出値に応じた利得制御電圧を前記帰還抵抗可変回路に出力して、前記第一の帯域通過フィルタの通過帯域における前記コア回路の出力信号振幅が所望の値になるように前記帰還抵抗の値を変化させると共に、前記第一の振幅検出回路が検出した振幅検出値と前記第二の振幅検出回路が検出した振幅検出値との差分に応じた周波数ピーキング制御電圧を前記周波数ピーキング回路に出力して、前記第二の帯域通過フィルタの通過帯域における前記コア回路の出力信号振幅が所望の値になるように前記周波数ピーキング量を変化させることを特徴とするトランスインピーダンスアンプ。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載のトランスインピーダンスアンプにおいて、
前記コア回路は、
信号入力端子から入力される電流信号を増幅し電圧信号に変換して出力するエミッタ接地回路と、
このエミッタ接地回路からの電圧信号を電力増幅して信号出力端子に出力するエミッタフォロア回路と、
一端が前記信号出力端子に接続され、他端が前記信号入力端子に接続された前記帰還抵抗と、
前記帰還抵抗可変回路と、
前記周波数ピーキング回路とを備えることを特徴とするトランスインピーダンスアンプ。 - 請求項5に記載のトランスインピーダンスアンプにおいて、
前記エミッタ接地回路は、ベースが前記信号入力端子に接続された増幅用トランジスタと、一端に第1の電源電圧が供給され、他端が前記増幅用トランジスタのコレクタに接続されたコレクタ抵抗と、一端が前記増幅用トランジスタのエミッタに接続され、他端に第2の電源電圧が供給されるエミッタ抵抗とから構成され、
前記エミッタフォロア回路は、ベースが前記増幅用トランジスタのコレクタに接続され、コレクタに第1の電源電圧が供給され、エミッタが前記信号出力端子に接続された出力用トランジスタと、この出力用トランジスタに一定の電流を供給する電流源とから構成され、
前記周波数ピーキング回路は、前記エミッタ抵抗のインピーダンス値を変化させることにより、周波数ピーキング量を変化させることを特徴とするトランスインピーダンスアンプ。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015076581A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | ソニー株式会社 | 光送信回路、光送信装置、および、光伝送システム |
JP2018056731A (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 沖電気工業株式会社 | 光受信装置、レベル検出回路、及び受信装置 |
CN109120232A (zh) * | 2017-06-25 | 2019-01-01 | 深圳市前海方成微电子有限公司 | 适用于低噪声、宽动态范围的高带宽跨阻放大器 |
JP2020509641A (ja) * | 2017-01-24 | 2020-03-26 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | 光受信機 |
CN111817674A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-23 | 宁波微科光电股份有限公司 | 一种放大电路、光电信号检测电路、检测芯片电路及芯片 |
CN111835293A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-27 | 厦门亿芯源半导体科技有限公司 | 多跨阻恒定带宽超低噪声tia |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5385108A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Hitachi Ltd | Automatic gain control system |
JPS6348022A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Fujitsu Ltd | 自動振幅等化器 |
JPH1022782A (ja) * | 1996-07-04 | 1998-01-23 | Fujitsu Ltd | 広帯域増幅回路 |
JP2011091687A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トランスインピーダンスアンプ |
-
2011
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5385108A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Hitachi Ltd | Automatic gain control system |
JPS6348022A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Fujitsu Ltd | 自動振幅等化器 |
JPH1022782A (ja) * | 1996-07-04 | 1998-01-23 | Fujitsu Ltd | 広帯域増幅回路 |
JP2011091687A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トランスインピーダンスアンプ |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015076581A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | ソニー株式会社 | 光送信回路、光送信装置、および、光伝送システム |
JP2018056731A (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 沖電気工業株式会社 | 光受信装置、レベル検出回路、及び受信装置 |
JP2020509641A (ja) * | 2017-01-24 | 2020-03-26 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | 光受信機 |
US10887677B2 (en) | 2017-01-24 | 2021-01-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical receiver |
US11228823B2 (en) | 2017-01-24 | 2022-01-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical receiver |
US11750956B2 (en) | 2017-01-24 | 2023-09-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical receiver |
CN109120232A (zh) * | 2017-06-25 | 2019-01-01 | 深圳市前海方成微电子有限公司 | 适用于低噪声、宽动态范围的高带宽跨阻放大器 |
CN111817674A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-23 | 宁波微科光电股份有限公司 | 一种放大电路、光电信号检测电路、检测芯片电路及芯片 |
CN111817674B (zh) * | 2020-07-09 | 2024-06-11 | 宁波微科光电股份有限公司 | 一种放大电路、光电信号检测电路、检测芯片电路及芯片 |
CN111835293A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-27 | 厦门亿芯源半导体科技有限公司 | 多跨阻恒定带宽超低噪声tia |
CN111835293B (zh) * | 2020-07-27 | 2023-06-20 | 厦门亿芯源半导体科技有限公司 | 多跨阻恒定带宽超低噪声tia |
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