JP2018078415A - 光受信回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る光受信回路は、フォトダイオードのアノードとカソードの双方に所定の定電圧を印加した状態で、フォトダイオードを電流電圧変換回路のオペアンプに接続することとした。そして、この定電圧を出力ヘッドルームを回避するように設定することで、フォトダイオードのバイアス電圧(アノード−カソード間電圧)を0として暗電流を最小化しつつ、微弱な光信号を精度よく受信できるようになる。
【選択図】図4
Description
フォトダイオードの一端が接続される非反転入力端子、前記フォトダイオードの他端が接続される反転入力端子、及び前記非反転入力端子と前記反転入力端子に入力された電圧に基づく電圧を出力する出力端子を有するオペアンプと、
一端が前記オペアンプの前記出力端子に接続され、他端が前記オペアンプの前記反転入力端子に接続された帰還抵抗とを備え、
前記オペアンプの前記非反転入力端子に所定の定電圧が印加される
ことを特徴とする。
フォトダイオードの一端が接続される非反転入力端子、前記フォトダイオードの他端が接続される反転入力端子、及び前記非反転入力端子と前記反転入力端子に入力された電圧に基づく電圧を出力する出力端子を有するオペアンプと、
一端が前記オペアンプの前記出力端子に接続され、他端が前記オペアンプの前記反転入力端子に接続された帰還抵抗と、
を備える光受信回路で光信号を受信する光受信方法であって、
前記オペアンプの前記非反転入力端子に所定の定電圧を印加することを特徴とする。
電圧増幅回路に参照電圧として前記定電圧を与えることでオペアンプの出力電圧に重畳されているオフセットをキャンセルすることができる。
図4は、本実施形態の光受信回路301の構成を説明する図である。
光受信回路301は、
フォトダイオード51の一端が接続される非反転入力端子、フォトダイオード51の他端が接続される反転入力端子、及び前記非反転入力端子と前記反転入力端子に入力された電圧に基づく電圧を出力する出力端子を有するオペアンプ11と、
一端がオペアンプ11の前記出力端子に接続され、他端がオペアンプ11の前記反転入力端子に接続された帰還抵抗12と、
オペアンプ11の前記非反転入力端子に所定の定電圧を印加する定電圧源14と、
を備える。
V1=V2=Vb
の関係が成り立つ。オペアンプ11の反転入力端子とPD51のカソードとは直接接続されているので、両者は同電位となる。従って、PD51のアノードとカソードの電位はともにVbであるが、アノード−カソード間電圧(バイアス電圧と言う。)は0(ゼロ)となり、暗電流は最小化される。
第1の実施形態では、光受信回路が定電圧源を備える形態を説明したが、光受信回路の外部からオペアンプの非反転入力端子に所定の定電圧を印加する形態でもよい。図10は、外部から所定の定電圧が印加される形態の光受信回路301aを説明する図である。
PD51の一端(アノード)が接続される非反転入力端子、PD51の他端(カソード)が接続される反転入力端子、及び前記非反転入力端子と前記反転入力端子に入力された電圧に基づく電圧を出力する出力端子を有するオペアンプ11と、
一端がオペアンプ11の前記出力端子に接続され、他端がオペアンプ11の前記反転入力端子に接続された帰還抵抗12と、
を備える。
光受信回路301aは、位相補償容量13を備えていてもよい。
光受信回路301aは、外部の定電圧源から前記オペアンプの前記非反転入力端子に所定の定電圧を印加されることを特徴とする。
図7は、本実施形態の光受信回路302を説明する図である。光受信回路302は、図4の光受信回路301に対してオペアンプ11の後段に電圧増幅回路15をさらに接続する構成である。
図4で説明した光受信回路301は、オペアンプ11の非反転入力端子にPD51のアノードを接続し、オペアンプ11の反転入力端子にPD51のカソードを接続する構成とした。一方、PD51の極性を逆にしてオペアンプ11に接続しても、光受信回路301と同様の効果を奏することができる。
第4の実施形態では、光受信回路が定電圧源を備える形態を説明したが、光受信回路の外部からオペアンプの非反転入力端子に所定の定電圧を印加する形態でもよい。図12は、外部から所定の定電圧が印加される形態の光受信回路303aを説明する図である。
図13は、本実施形態の光受信回路304を説明する図である。光受信回路304は、図8の光受信回路303に対してオペアンプ11の後段に電圧増幅回路15をさらに接続する構成である。
本発明に係る光受信回路は、PD51のアノードとカソードの双方に所定の定電圧を印加した状態で、PD51を電流電圧変換回路に接続するようにしたことにより、微弱な光信号を精度よく受信することができるようになる。
12:帰還抵抗
13:位相補償容量
14:定電圧源
15:電圧増幅回路
16:オペアンプ
51:フォトダイオード
300、301、301a、302、302a、303、303a、304、304a:光受信回路
Claims (5)
- フォトダイオードの一端が接続される非反転入力端子、前記フォトダイオードの他端が接続される反転入力端子、及び前記非反転入力端子と前記反転入力端子に入力された電圧に基づく電圧を出力する出力端子を有するオペアンプと、
一端が前記オペアンプの前記出力端子に接続され、他端が前記オペアンプの前記反転入力端子に接続された帰還抵抗とを備え、
前記オペアンプの前記非反転入力端子に所定の定電圧が印加される
ことを特徴とする光受信回路。 - 前記フォトダイオードの前記一端がアノード、前記他端がカソードであり、
前記所定の定電圧は、前記オペアンプの負側出力ヘッドルーム電圧を超える電位とする
ことを特徴とする請求項1に記載の光受信回路。 - 前記フォトダイオードの前記一端がカソード、前記他端がアノードであり、
前記所定の定電圧は、前記オペアンプの正側電源電圧から正側出力ヘッドルーム電圧だけ降下した電圧よりも小さい電位とする
ことを特徴とする請求項1に記載の光受信回路。 - 前記オペアンプの前記出力端子が出力する電圧と、前記所定の定電圧とが入力され、前記オペアンプの前記出力端子が出力する電圧と前記所定の定電圧との電圧差を増幅して出力する電圧増幅回路をさらに備える
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光受信回路。 - 前記光受信回路は、前記所定の電圧を出力する定電圧源を備える
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光受信回路。
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