JP2573344B2 - Current-voltage conversion circuit - Google Patents

Current-voltage conversion circuit

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JP2573344B2
JP2573344B2 JP1017682A JP1768289A JP2573344B2 JP 2573344 B2 JP2573344 B2 JP 2573344B2 JP 1017682 A JP1017682 A JP 1017682A JP 1768289 A JP1768289 A JP 1768289A JP 2573344 B2 JP2573344 B2 JP 2573344B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、光伝送装置における光電気変換電
流を電圧に変換する場合等に利用される広帯域の電流・
電圧変換回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to, for example, a broadband current used for converting a photoelectric conversion current into a voltage in an optical transmission device.
The present invention relates to a voltage conversion circuit.

[従来の技術] 例えば、オプティカルファイバー等を用いた光伝送装
置においては、伝送された光信号をフォトダイオード等
の光検出器によって電気信号に変換してから以後の電気
的信号処理に供される。この場合、前記光検出器によっ
て得られる出力は微少電流である。それゆえ、後の信号
処理を容易にするために、通常、前記光検出器で得られ
た微少電流はただちに電圧に変換される。この微少電流
を電圧に変換する電流・電圧変換回路は、取り扱う電流
が微少であるとともに、極めて高い周波数成分を含んで
いるのが普通であることから、ローノイズでかつ広帯域
の特性を備えていることが要求される。
2. Description of the Related Art For example, in an optical transmission device using an optical fiber or the like, a transmitted optical signal is converted into an electric signal by a photodetector such as a photodiode and then used for subsequent electric signal processing. . In this case, the output obtained by the photodetector is a very small current. Therefore, in order to facilitate later signal processing, the small current obtained by the photodetector is usually immediately converted to a voltage. The current-voltage conversion circuit that converts this minute current into voltage has low noise and broadband characteristics because it handles very little current and usually contains extremely high frequency components. Is required.

この種の電流・電圧変換回路としては第2図及び第3
図に示される回路が知られている(IEEE J 20 OURN
AL OF SOLID−STATE CIRCUITS,VOL.SC−21,NO.4,AUG
UST 1986,P530−533参照) 第2図は従来の電流・電圧変換回路の概略を示すブロ
ック図、第3図は第2図の詳細な回路例を示す回路図で
ある。
FIGS. 2 and 3 show such a current / voltage conversion circuit.
The circuit shown in the figure is known (IEEE J 20 OURN
AL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.SC-21, NO.4, AUG
UST 1986, P530-533) FIG. 2 is a block diagram schematically showing a conventional current / voltage conversion circuit, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a detailed circuit example of FIG.

第2図において、符号1はトランスインピーダンスア
ンプ回路部、符号2は差動増幅回路部、符号3は基準電
圧発生回路部である。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a transimpedance amplifier circuit, reference numeral 2 denotes a differential amplifier circuit, and reference numeral 3 denotes a reference voltage generation circuit.

前記トランスインピーダンスアンプ回路部1は入力端
子1aに加えられた電流に対応した電圧を出力端子1bから
出力するもので、この出力端子1bは前記差動増幅回路部
2の2つの入力のうちの一方の入力である入力端子2a1
に接続されている。また、前記基準電圧発生回路部3
は、基準となる一定の電圧を出力端子3bから出力するも
ので、この出力端子3aは前記差動増幅回路部2の他方の
入力である入力端子2a2に接続されている。そして、前
記差動増幅回路部2は、前記2つの入力端子2a1及び2a2
から加えられた入力電圧を差動増幅してその差動出力を
2つの出力端子2b1及び2b2から出力するものである。
The transimpedance amplifier circuit 1 outputs a voltage corresponding to the current applied to the input terminal 1a from an output terminal 1b, and the output terminal 1b is one of two inputs of the differential amplifier circuit 2. Input terminal 2a 1
It is connected to the. Further, the reference voltage generating circuit section 3
Is for outputting a constant voltage as a reference from the output terminal 3b, the output terminal 3a is connected to the input terminal 2a 2 is an input of the other of said differential amplifier circuit section 2. Further, the differential amplifier circuit section 2 includes two input terminals 2a 1 and 2a 2
, And differentially amplifies the input voltage applied from the first and second output terminals 2b1 and 2b2.

第3図にその詳細な回路が示されているように、前記
トランスインピーダンスアンプ回路部1は、前記入力端
子1aから入力された電流を増幅するトランジスターTR1
と、該トランジスターTR1の出力を次段の電圧増幅回路
に伝達するためのエミッターフォロワー回路を構成する
トランジスターTR2と、このトランジスターTR2の出力を
電圧増幅するトランジスターTR3と、このトランジスタ
ーTR3の出力を外部に伝達するためのエミッターフォロ
ワー回路を構成するトランジスターTR4とを有し、さら
に、これら各トランジスターのコレクターもしくはエミ
ッターに接続されてその動作を規定する抵抗R1,R2,R3,R
4,R6,R7とを有しており、前記抵抗R6とR7との接続点か
ら出力を取り出すようにしている。なお、前記トランジ
スターTR3のエミッターとトランジスターTR1のベースと
の間に接続された抵抗R5はトランスインピーダンスアン
プ回路部1の変換率を定める帰還抵抗である。
As shown in detail in FIG. 3, the transimpedance amplifier circuit section 1 includes a transistor TR 1 for amplifying a current input from the input terminal 1a.
When a transistor TR 2 constituting an emitter follower circuit for transmitting the output of the transistor TR 1 to the next stage of the voltage amplifier circuit, the transistor TR 3 for voltage amplifying the output of the transistor TR 2, the transistors TR 3 And a transistor TR 4 that constitutes an emitter follower circuit for transmitting the output of the transistor to the outside, and furthermore, resistors R 1 , R 2 , R 3 connected to the collector or the emitter of each of these transistors and defining the operation thereof. , R
4, has a R 6, R 7, so that taking out an output from a connection point between the resistor R 6 and R 7. The resistance R 5 that is connected between the base of the emitter and the transistor TR 1 of the transistor TR 3 is a feedback resistor for determining the conversion rate of the transimpedance amplifier circuit 1.

また、前記差動増幅回路部2は、初段の差動増幅部を
構成するトランジスターTR5及びTR6と、2段目の差動増
幅部を構成するトランジスターTR7及びTR8とを有し、ま
た、前記初段の差動増幅部を構成するトランジスターTR
5及びTR6のそれぞれのコレクタ抵抗R8及びR9を備え、さ
らに、これらトランジスターTR5及びTR6の共通エミッタ
並びに前記2段目の差動増幅部を構成するトランジスタ
ーTR7及びTR8のそれぞれのエミッターに接続された定電
流回路Ic1,Ic2,Ic3を備えており、前記トランジスターT
R7及びTR8のエミッターから差動出力を取り出すように
している。
Further, the differential amplifier circuit 2 includes a transistor TR 5 and TR 6 which constitutes the first stage of the differential amplifier, and a transistor TR 7 and TR 8 constituting the differential amplifier of the second stage, Further, a transistor TR constituting the first-stage differential amplifier section
5 and provided with respective collector resistors R 8 and R 9 of the TR 6, further, the common emitter and the respective transistors TR 7 and TR 8 constituting the differential amplifying portion of the second stage of transistors TR 5 and TR 6 the constant current circuit Ic 1 connected to the emitter of has a Ic 2, Ic 3, the transistor T
From emitters R 7 and TR 8 derived is a differential output.

そして、前記基準電圧発生回路3は、温度補償するた
めにコレクタとベースとを共通にして直列にダイオード
接続された2つのトランジスターTR9及びTR10並びにこ
れらトランジスターと直列接続された2つの抵抗R10
びR11とからなり、前記抵抗R10及びR11の接続点から基
準電圧を取り出すようにしている。
The reference voltage generating circuit 3 includes two transistors TR 9 and TR 10 which are diode-connected in series with a common collector and base for temperature compensation, and two resistors R 10 which are connected in series with these transistors. and consists R 11 Prefecture, derived is a reference voltage from a connection point of the resistors R 10 and R 11.

なお、以上の各回路には図示しない定電圧回路から駆
動電圧Vccが印加されるようになっている。
A drive voltage Vcc is applied to each of the above circuits from a constant voltage circuit (not shown).

第4図は上述の従来の電流・電圧変換回路の特性を示
すグラフである。なお、図において、横軸が入力端子1a
に加えられる入力電流(I:相対値)であり、縦軸が前記
差動増幅回路部2の出力電圧(V:相対値)である。ま
た、図における実線の直線Iが入力電流と第1の出力端
子2b1の出力電圧との関係を表し、実線の直線IIが入力
電流と第2の出力端子2b2の出力電圧との関係を表すも
のである。
FIG. 4 is a graph showing characteristics of the above-described conventional current / voltage conversion circuit. In the figure, the horizontal axis represents the input terminal 1a.
Is the input current (I: relative value), and the vertical axis is the output voltage (V: relative value) of the differential amplifier circuit section 2. Further, a solid straight line I in the figure represents a relationship between the input current and the output voltage of the first output terminal 2b1, and a solid straight line II represents a relationship between the input current and the output voltage of the second output terminal 2b2. It represents.

ここで、この種の電流・電圧変換回路にあっては、上
述の直線IとIIとが交わる点における入力電流の値
(I0)が一定の値を有することが要求される。すなわ
ち、この種の電流・電圧変換回路にあっては、この交点
における入力電流値(I0)を基準にして該入力電流に含
まれる情報を判断することが行われる。例えば、入力電
流がI0を越える場合をオン情報とし、I0以下であるとき
にオフ情報とする等の利用がなされる。したがって、こ
のI0の値が種々変動すると、情報の読取を誤る虞がでて
くるからである。
Here, in this type of current / voltage conversion circuit, it is required that the value (I 0 ) of the input current at the point where the above-mentioned straight lines I and II intersect has a constant value. That is, in this type of current / voltage conversion circuit, the information contained in the input current is determined with reference to the input current value (I 0 ) at the intersection. For example, when the input current exceeds I0 , it is used as on information, and when it is less than I0, it is used as off information. Therefore, the value of the I 0 is various variations, because there arises a possibility that erroneous reading of information.

[発明が解決しようとする課題] ところで、上述の従来の電流・電圧変換回路において
は、例えば、環境温度が変化した場合を考えると、前記
トランスインピーダンスアンプ回路部1及び基準電圧発
生回路部3の温度特性に応じて、入力電流と、第1の出
力端子2b1の出力電圧及び第2の出力端子2b2の出力電圧
のそれぞれとの関係が変化する。第4図における点線で
表される直線III及びIVはその場合の入力電流と2つの
出力端子の出力電圧との関係をそれぞれ表したものであ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the above-mentioned conventional current-voltage conversion circuit, considering, for example, the case where the environmental temperature changes, the transimpedance amplifier circuit unit 1 and the reference voltage generation circuit unit 3 are not required. depending on the temperature characteristics, the input current, the relationship between the respective first output an output voltage of the terminal 2b 1 and the second output terminal 2b 2 of the output voltage changes. The straight lines III and IV represented by the dotted lines in FIG. 4 respectively represent the relationship between the input current and the output voltages of the two output terminals in that case.

これら直線から明らかなように、前述の実線(I及び
II)で表される場合においては、入力電流がI0のときに
出力端子2b1の出力電圧と出力端子2b2の出力電圧とが一
致していたものが、点線(III及びIV)で表される場合
においては前記入力電流I0と異なる入力電流I1で一致す
ることになり、2つの出力端子の出力電圧が一致すると
きの入力電流が互いに異なっている。これは、前記トラ
ンスインピーダンスアンプ回路部1と基準電圧発生回路
部3の回路構成が互いに異なっていることから、これら
の温度特性を一致させることが事実上不可能であること
に起因する。
As is clear from these straight lines, the aforementioned solid lines (I and
In the case represented by II) is, those input current is coincident and the output voltage and the output voltage of the output terminal 2b 2 of the output terminal 2b 1 when I 0, the table with a dotted line (III and IV) would be consistent with the input current I 1 that is different from the input current I 0, the input current when the output voltage of the two output terminals are matched is different from each other when being. This is because it is practically impossible to match the temperature characteristics of the transimpedance amplifier circuit 1 and the reference voltage generating circuit 3 because the circuit configurations are different from each other.

その結果、この従来の電流・電圧変換回路は環境温度
の変化等によって動作点が変動するおそれがあるという
欠点を有していた。
As a result, this conventional current / voltage conversion circuit has a drawback that the operating point may fluctuate due to a change in environmental temperature or the like.

また、上述の構成の電流・電圧変換回路を大量に製造
する場合を考えると、各製品が互いに同一の動作点を持
つようにするためには、各製品に使用されている各素子
の絶対的特性、例えば、増幅率等を全ての製品に使用さ
れている全ての素子について同一に揃えることが必要と
なる。しかしながら、一般に、1つの製品に使用される
各素子の特性を均一に揃えること、すなわち、比精度を
向上することは比較的容易であるが、絶対的特性を全て
の製品に使用されている全ての素子について均一に揃え
ることは極めて困難である。このため、このままの構成
では製品の歩留まり率か著しく悪く、一方、製品歩留ま
り率を向上させるために、例えば、調整機構を設ける
と、生産性が著しく低下するという欠点を有していた。
Considering the case where a large number of current / voltage conversion circuits having the above-described configuration are manufactured, in order for each product to have the same operating point, the absolute value of each element used in each product is required. It is necessary to make the characteristics, for example, the amplification factor, the same, for all the elements used in all the products. However, in general, it is relatively easy to make the characteristics of each element used in one product uniform, that is, to improve the relative accuracy, but the absolute characteristics are all used in all products. It is extremely difficult to uniformly arrange the elements. For this reason, the product yield rate is extremely poor with the configuration as it is, while, for example, when an adjusting mechanism is provided to improve the product yield rate, there is a disadvantage that productivity is significantly reduced.

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、
安定した動作点を有し、微少な電流を高精度で電圧に変
換することができ、かつ、生産性にも優れた電流・電圧
変換回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made under the above-mentioned background,
It is an object of the present invention to provide a current / voltage conversion circuit having a stable operating point, capable of converting a minute current into a voltage with high accuracy, and having excellent productivity.

[課題を解決するための手段] 本発明は、以下の各要素を備えた構成とすることで上
述の課題を解決している。
[Means for Solving the Problems] The present invention solves the above problems by adopting a configuration including the following elements.

入力電流に対応する電圧を出力する第1のトランス
インピーダンスアンプ回路部。
A first transimpedance amplifier circuit that outputs a voltage corresponding to the input current;

この第1のトランスインピーダンスアンプ回路部と
同一の回路構成を有する第2のトランスインピーダンス
アンプ回路部。
A second transimpedance amplifier circuit having the same circuit configuration as the first transimpedance amplifier circuit.

前記第1及び第2のトランスインピーダンスアンプ
回路部のそれぞれの出力にその2つの入力がそれぞれ接
続された差動増幅回路部。
A differential amplifier circuit unit having two inputs connected to respective outputs of the first and second transimpedance amplifier circuit units;

前記第1のトランスインピーダンスアンプ回路部の
入力に被変換電流を加え、一方、前記第2のトランスイ
ンピーダンスアンプ回路部の入力に参照電流を加えて前
記差動増幅回路部の出力から前記被変換電流と基準電流
との差に対応する電圧を取り出すようにした構成。
The converted current is applied to the input of the first transimpedance amplifier circuit portion, while the reference current is added to the input of the second transimpedance amplifier circuit portion to output the converted current from the output of the differential amplifier circuit portion. Configuration that takes out a voltage corresponding to the difference between the reference current and the reference current.

[作用] 上述の構成において、前記差動増幅回路部の2つの入
力に加えられる信号が、同一の回路構成を有する2つの
トランスインピーダンスアンプ回路部からの出力であ
る。したがって、これら2つの回路に使用されている各
素子の比精度を向上させるだけで、前記第1のトランス
インピーダンスアンプ回路部の入力電流と前記差動増幅
回路部の出力電圧との関係を示す2つの直線の交点を常
に一定にすることを比較的容易に実現できる。
[Operation] In the configuration described above, the signals applied to the two inputs of the differential amplifier circuit are the outputs from the two transimpedance amplifiers having the same circuit configuration. Therefore, the relationship between the input current of the first transimpedance amplifier circuit section and the output voltage of the differential amplifier circuit section can be obtained simply by improving the ratio accuracy of each element used in these two circuits. It is relatively easy to always keep the intersection of two straight lines constant.

すなわち、比精度がよければ前記2つのトランスイン
ピーダンスアンプ回路部は同一の特性(温度特性を含む
特性)を有することになり、仮に、温度変化によって特
性が変動した場合にあっても、両者は同一に変化し、し
たがって、前記差動増幅回路部の2つの出力も対称的に
変化して前記交点の位置は変わらない。この事情は大量
生産時における製品間のばらつきの問題に関しても同様
である。
That is, if the ratio accuracy is good, the two transimpedance amplifier circuit units have the same characteristics (characteristics including temperature characteristics). Even if the characteristics fluctuate due to a temperature change, they are the same. Therefore, the two outputs of the differential amplifier circuit section also change symmetrically, and the position of the intersection does not change. The same applies to the problem of variation between products during mass production.

[実施例] 第1図は本発明の第1実施例にかかる電流・電圧変換
回路の概略を示すブロック図、第5図は第1図の詳細な
回路例を示す回路図である。以下、これらの図面を参照
しながら第1実施例を詳述する。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a current / voltage conversion circuit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a detailed circuit example of FIG. Hereinafter, the first embodiment will be described in detail with reference to these drawings.

本実施例は、第2図に示される従来とその構成の一部
を共通する。したがって、以下の説明においては、共通
する部分には共通の符号を付してその詳細説明は省略
し、主として本実施例に特徴的な部分について詳しく述
べる。
This embodiment has a part of the configuration in common with the conventional one shown in FIG. Therefore, in the following description, common portions are denoted by common reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and mainly, portions characteristic of the present embodiment will be described in detail.

さて、第1図において、符号1は第1のトランスイン
ピーダンスアンプ回路部、符号2は差動増幅回路部、符
号10は第2のトランスインピーダンスアンプ回路部、符
号31は参照電流を供給するための定電流源である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first transimpedance amplifier circuit, reference numeral 2 denotes a differential amplifier circuit, reference numeral 10 denotes a second transimpedance amplifier circuit, and reference numeral 31 denotes a reference current supply. It is a constant current source.

前記第1のトランスインピーダンスアンプ回路部1は
入力端子1aに加えられた電流に対応した電圧を出力端子
1bから出力するもので、この出力端子1bは前記差動増幅
回路部2の2つの入力のうちの一方の入力である入力端
子2a1に接続されている。ここで、これら第1のトラン
スインピーダンスアンプ回路部1と差動増幅回路部2と
で構成される回路部分は、前記従来例(第2図)におけ
るトランスインピーダンスアンプ回路部1と差動増幅回
路部2とで構成される回路部分と同一の構成を有してい
る。
The first transimpedance amplifier circuit section 1 outputs a voltage corresponding to the current applied to the input terminal 1a to an output terminal.
And outputs from the 1b, the output terminal 1b is connected to the input terminal 2a 1 which is one input of the two inputs of the differential amplifier circuit section 2. Here, the circuit portion composed of the first transimpedance amplifier circuit portion 1 and the differential amplifier circuit portion 2 corresponds to the transimpedance amplifier circuit portion 1 and the differential amplifier circuit portion in the conventional example (FIG. 2). 2 has the same configuration as the circuit portion composed of

本実施例の特徴点は、前記差動増幅回路部2のもう一
方の入力端子2a2に、前記第1のトランスインピーダン
スアンプ回路部1と同一の回路構成を有する第2のトラ
ンスインピーダンスアンプ回路部10の出力端子10bを接
続するとともに、この第2のトランスインピーダンスア
ンプ回路部10の入力端子10aに定電流源31の出力端子31b
を接続した構成とした点である。
Aspect of this embodiment, the differential amplifier circuit portion 2 of the other input terminals 2a 2, the second transimpedance amplifier circuit having a first transimpedance amplifier circuit section 1 the same circuit configuration as the The output terminal 10b of the constant current source 31 is connected to the input terminal 10a of the second transimpedance amplifier
Is connected.

そして、前記差動増幅回路部2は、前記2つの入力端
子2a1及び2a2から加えられた入力電圧を差動増幅してそ
の差動出力を2つの出力端子2b1及び2b2から出力するも
のである。
Then, the differential amplifier circuit 2 outputs the differential output from the two output terminals 2b 1 and 2b 2 input voltage applied from the two input terminals 2a 1 and 2a 2 differentially amplifies Things.

なお、第5図に示されるように、前記第1のトランス
インピーダンスアンプ回路部1及び第2のトランスイン
ピーダンスアンプ回路部10並びに差動増幅回路部2の内
部回路構成は、前記従来例(第3図)におけるトランス
インピーダンスアンプ回路部1並びに差動増幅回路部2
の内部回路構成と全く同一であるので、その詳細説明は
省略する。
As shown in FIG. 5, the internal circuit configurations of the first transimpedance amplifier circuit section 1, the second transimpedance amplifier circuit section 10, and the differential amplifier circuit section 2 are the same as those of the conventional example (third embodiment). Transimpedance amplifier circuit section 1 and differential amplifier circuit section 2 in FIG.
Since the internal circuit configuration is completely the same, detailed description thereof will be omitted.

また、前記定電流源31は、前記第1のトランスインピ
ーダンスアンプ回路部1の入力に加えられる電流と略同
程度の一定の電流を供給できる回路で構成されている。
Further, the constant current source 31 is constituted by a circuit capable of supplying a constant current substantially equal to the current applied to the input of the first transimpedance amplifier circuit unit 1.

第6図は上述の第1実施例にかかる電流・電圧変換回
路の特性を示すグラフである。なお、図において、横軸
が入力端子1aに加えられる入力電流(I:相対値)であ
り、縦軸が前記差動増幅回路部2の出力電圧(V:相対
値)である。
FIG. 6 is a graph showing characteristics of the current / voltage conversion circuit according to the first embodiment. In the figure, the horizontal axis is the input current (I: relative value) applied to the input terminal 1a, and the vertical axis is the output voltage (V: relative value) of the differential amplifier circuit section 2.

第6図において、実線の直線IAとIIAとが、ある特定
の温度における入力電流と第1の出力端子2b1の出力電
圧及び第2の出力端子2b2の出力電圧のそれぞれとの関
係を表すものであり、また、点線の直線IIIAとIVA
が、他の特定の温度における入力電流と第1の出力端子
2b1の出力電圧及び第2の出力端子2b2の出力電圧のそれ
ぞれとの関係を表すものである。
In the sixth figure, a solid line of the straight line I A and II A is, there relationship between each of the input current and the first output an output voltage of the terminal 2b 1 and the second output terminal 2b 2 of the output voltage at a specific temperature And the dotted straight lines III A and IV A represent the input current and the first output terminal at another specific temperature.
It illustrates a relationship between each of 2b 1 of the output voltage and a second output terminal 2b 2 of the output voltage.

第6図のグラフから明らかなように、直線IAとIIA
の交差点及び直線IIIAとIVAとの交差点における入力電
流の値はともにI0であって同一である。すなわち、この
実施例の電流・電圧変換回路は温度が変化しても前記I0
が変動することがない。
As it is apparent from the graph of FIG. 6, the value of the input current at the intersection of the intersection and a straight line III A and IV A of the straight line I A and II A are the same both an I 0. In other words, the current / voltage conversion circuit of this embodiment can maintain the I 0 even when the temperature changes.
Does not fluctuate.

また、大量生産の際における製品間のばらつきの観点
からみた場合、任意に抽出したある製品の特性が第6図
のグラブにおける直線IAとIIAで表される特性を有する
とき、さらに任意に抽出した他の製品は通常直線IIIA
IVAで表される特性を有する。すなわち、前記I0は各製
品間で変動することはない。
Further, when viewed in terms of the variation among products at the time of mass production, when having properties characteristic of a product extracted arbitrarily is represented by a straight line I A and II A in glove FIG. 6, further optionally The other products extracted usually have a straight line III A
It has the characteristics described by IV A. That is, the I 0 is never vary among products.

したがって、この実施例によれば、安定した動作点を
有し、微少な電流を高精度で電圧に変換することがで
き、かつ、生産性にも優れた電流・電圧変換回路を得る
ことができる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to obtain a current-voltage conversion circuit having a stable operating point, capable of converting a minute current into a voltage with high accuracy, and having excellent productivity. .

第7図は本発明の第2実施例にかかる電流・電圧変換
回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a current / voltage conversion circuit according to a second embodiment of the present invention.

この実施例は、前記第1実施例における定電流源31の
代わりに定電流源32を用いたもので、その他の構成は前
記第1実施例と同一である。
In this embodiment, a constant current source 32 is used in place of the constant current source 31 in the first embodiment, and other configurations are the same as those in the first embodiment.

前記定電流源32は定電力光源321と受光素子としての
ホトダイオード322とを光学的に結合して該ホトダイオ
ード322から出力される定電流を前記第2のトランスイ
ンピーダンスアンプ回路部10の入力に加えるようにした
ものである。
The constant current source 32 optically couples a constant power light source 321 and a photodiode 322 as a light receiving element, and applies a constant current output from the photodiode 322 to an input of the second transimpedance amplifier circuit unit 10. It was made.

これによれば、微少な定電流を複雑な回路を用いるこ
となく比較的簡単に得ることができる。
According to this, a very small constant current can be obtained relatively easily without using a complicated circuit.

第8図は本発明の第3実施例にかかる電流・電圧変換
回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a current / voltage conversion circuit according to a third embodiment of the present invention.

この実施例は、前記第1実施例における定電流源31の
代わりに参照電流発生部33を用いたもので、その他の構
成は前記第1実施例と同一である。
This embodiment uses a reference current generator 33 instead of the constant current source 31 in the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

前記参照電流発生部33は、LD(レーザダイオード)も
しくはLED(発光ダイオード)等からなる光源331とホト
ダイオード等を含む光電流変換回路332とを光学的に結
合して該光電流変換回路332から出力される参照電流を
前記第2のトランスインピーダンスアンプ回路部10の入
力に加えるようにしたものである。
The reference current generator 33 optically couples a light source 331 such as an LD (laser diode) or an LED (light emitting diode) with a photocurrent conversion circuit 332 including a photodiode or the like and outputs the light from the photocurrent conversion circuit 332. The applied reference current is applied to the input of the second transimpedance amplifier circuit section 10.

これによれば、例えば、前記参照電流発生部33として
図示しない光信号発生手段に通常設けられているモニタ
部を流用することが可能になる。この場合、前記第1の
トランスインピーダンスアンプ回路部1に光電変換して
入力信号として加えられる前の光信号を作る光信号発生
手段のモニタ部を用いれば、該光信号発生手段の出力変
動その他ある種のノイズ成分をある程度キャンセルする
ことができ、さらに高精度・ローノイズ化が可能にな
る。
According to this, for example, it is possible to divert a monitor unit normally provided in an optical signal generation unit (not shown) as the reference current generation unit 33. In this case, if a monitor of the optical signal generating means for generating an optical signal before being applied as an input signal by being photoelectrically converted to the first transimpedance amplifier circuit section 1 is used, the output fluctuation of the optical signal generating means and the like may occur. Some kinds of noise components can be canceled to some extent, and higher precision and lower noise can be achieved.

第9図は本発明の第4実施例にかかる電流・電圧変換
回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a current / voltage conversion circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

この実施例は、前記第1実施例における定電流源31の
代わりに参照電流として、前記第1のトランスインピー
ダンスアンプ回路部1の入力に加えられる被変換電流に
逆比例する電流を用いるようにしたものである。すなわ
ち、被変換電流を電流変換回路34を通じて被変換電流に
逆比例する電流に変換して前記第2のトランスインピー
ダンスアンプ回路部10の入力に加えるようにしたもので
ある。この場合、前記電流変換回路34は、例えば、第10
図のグラフの直線で示されるような特性を有するもので
あればよい。なお、第10図において、横軸(iI)が入力
電流であり、縦軸(i0)が出力電流である。
In this embodiment, a current that is inversely proportional to a current to be applied to the input of the first transimpedance amplifier circuit unit 1 is used as a reference current instead of the constant current source 31 in the first embodiment. Things. That is, the current to be converted is converted into a current inversely proportional to the current to be converted through the current conversion circuit 34 and is applied to the input of the second transimpedance amplifier circuit section 10. In this case, the current conversion circuit 34 is, for example, a tenth
What is necessary is just to have the characteristic shown by the straight line of the graph of a figure. In FIG. 10, the horizontal axis (i I ) is the input current, and the vertical axis (i 0 ) is the output current.

この実施例によれば、前記差動増幅回路部2の出力端
子から大きな出力電圧を得ることができるとともに、あ
る種のノイズ成分をキャンセルすることもできるから、
高精度・ローノイズ化が可能になる。
According to this embodiment, a large output voltage can be obtained from the output terminal of the differential amplifier circuit section 2 and a certain noise component can be canceled.
High accuracy and low noise can be achieved.

[発明の効果] 以上、詳述したように、本発明は、要するに、差動増
幅回路部の2つの入力にそれぞれ同一の回路構成を有す
る2つのトランスインピーダンスアンプ回路部の出力を
接続し、該2つのトランスインピーダンスアンプ回路部
の一方の入力に被変換電流を加えるとともに、他方の入
力に参照電流を加えるようにしたもので、これにより、
前記2つの同一の回路構成を有するトランスインピーダ
ンスアンプ回路部の変動要因に対する相殺効果によって
温度特性あるいは製品間のばらつき等による動作点の変
動を容易に防止することを可能にしたものである。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, the two inputs of the differential amplifier circuit section are connected to the outputs of two transimpedance amplifier circuit sections each having the same circuit configuration. A transposed current is applied to one input of the two transimpedance amplifiers, and a reference current is applied to the other input.
The present invention makes it possible to easily prevent a change in the operating point due to a temperature characteristic or a variation between products due to a canceling effect of a variation factor of the two transimpedance amplifier circuits having the same circuit configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1実施例にかかる電流・電圧変換回
路の概略を示すブロック図、第2図は従来の電流・電圧
変換回路の概略を示すブロック図、第3図は第2図の詳
細な回路例を示す回路図、第4図は従来の電流・電圧変
換回路の特性を示すグラフ、第5図は第1図の詳細な回
路例を示す回路図、第6図は上述の第1実施例にかかる
電流・電圧変換回路の特性を示すグラフ、第7図は本発
明の第2実施例にかかる電流・電圧変換回路の構成を示
すブロック図、第8図は本発明の第3実施例にかかる電
流・電圧変換回路の構成を示すブロック図、第9図は本
発明の第4実施例にかかる電流・電圧変換回路の構成を
示すブロック図、第10図は電流変換回路34の特性を示す
グラフである。 1……第1のトランスインピーダンスアンプ回路部、2
……差動増幅回路部、10……第2のトランスインピーダ
ンスアンプ回路部、31,32,33……参照電流供給源たる定
電流源、参照電流発生部及び電流変換回路。
1 is a block diagram schematically showing a current / voltage conversion circuit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram schematically showing a conventional current / voltage conversion circuit, and FIG. 3 is FIG. FIG. 4 is a graph showing characteristics of a conventional current / voltage conversion circuit, FIG. 5 is a circuit diagram showing a detailed circuit example of FIG. 1, and FIG. FIG. 7 is a graph showing the characteristics of the current / voltage conversion circuit according to the first embodiment, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the current / voltage conversion circuit according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a current / voltage conversion circuit according to a third embodiment, FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a current / voltage conversion circuit according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a graph showing characteristics of the present invention. 1... First transimpedance amplifier circuit section, 2
……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光電気変換電流を入力とし、この入力電流
に対応する電圧を出力する第1のトランスインピーダン
スアンプ回路部と、 この第1のトランスインピーダンスアンプ回路部と同一
の回路構成を有する第2のトランスインピーダンスアン
プ回路部と、 前記第1および第2のトランスインピーダンスアンプ回
路部のそれぞれの出力にその2つの入力がそれぞれ接続
された差動増幅回路部とを有し、 前記第1のトランスインピーダンスアンプ回路部の入力
に前記光電気変換電流を加え、一方、前記第2のトラン
スインピーダンスアンプ回路部の入力に参照電流を加え
て、前記差動増幅回路の出力から前記光電気変換電流と
前記参照電流との差に対応する電圧を取り出すようにし
た電流・電圧変換回路。
A first transimpedance amplifier circuit for receiving a photoelectric conversion current as an input and outputting a voltage corresponding to the input current; and a first transimpedance amplifier having the same circuit configuration as the first transimpedance amplifier circuit. 2 transimpedance amplifier circuit sections, and a differential amplifier circuit section having two inputs connected to respective outputs of the first and second transimpedance amplifier circuit sections, wherein the first transformer The photoelectric conversion current is added to the input of the impedance amplifier circuit section, while the reference current is added to the input of the second transimpedance amplifier circuit, and the photoelectric conversion current and the output are output from the differential amplifier circuit. A current / voltage conversion circuit for extracting a voltage corresponding to a difference from a reference current.
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