JP3318161B2 - 低電圧動作型増幅装置、および、それを用いた光ピックアップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップに
おける受光素子からの出力を電流増幅する増幅回路など
で好適に実施され、低電圧で動作し、リニアな特性を有
する増幅装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、典型的な従来技術の低電圧動作
型増幅装置１の電気的構成を示すブロック図である。こ
の低電圧動作型増幅装置１は、大略的に、入力端子Ｔ１
への入力電圧Ｖｓと、入力端子Ｔ２へ入力される基準電
圧Ｖａとの差に対応して、出力トランジスタＴｒ１が出
力端子Ｔ３から負荷２へ、出力電圧Ｖｏで負荷電流Ｉｒ
を供給する。

【０００３】すなわち、差動増幅器３の反転入力端子に
は前記入力端子Ｔ１に与えられた信号源４からの入力電
圧Ｖｓが入力抵抗Ｓ１を介して入力され、これに対して
非反転入力端子には入力端子Ｔ２への前記基準電圧Ｖａ
が入力される。この差動増幅器３は、電源入力端子Ｔ４
と接地端子Ｔ５との間に印加される電圧Ｖｃｃによって
電力付勢される。前記差動増幅器３からは、入力電圧Ｖ
ｓが基準電圧Ｖａよりも低くなる程、低い電圧がトラン
ジスタＴｒ２のベースに与えられる。

【０００４】前記トランジスタＴｒ２のエミッタは、前
記電源入力端子Ｔ４に接続され、コレクタは前記出力ト
ランジスタＴｒ１のベースに接続されるとともに、定電
流源５を介して前記接地端子Ｔ５に接続されている。ト
ランジスタＴｒ１は、そのコレクタが前記電源入力端子
Ｔ４に接続され、エミッタが定電流源６を介して接地端
子Ｔ５に接続されるエミッタフォロア接続されている。
出力トランジスタＴｒ１のエミッタからは、前記出力端
子Ｔ３へ負荷電流Ｉｒが導出されるとともに、帰還抵抗
Ｓ２を介して前記差動増幅器３の反転入力端子へフィー
ドバック電流Ｉｆが供給される。前記負荷２の一方の端
子は前記出力端子Ｔ３に接続され、他方の端子は前記基
準電圧Ｖａに保持される端子Ｔ６に接続されている。

【０００５】前記差動増幅器３は、入力電圧Ｖｓが基準
電圧Ｖａよりも低くなる程、ローレベルの出力を導出す
る。これによって、トランジスタＴｒ２のコレクタ電位
および出力トランジスタＴｒ１のエミッタ電位、すなわ
ち出力電圧Ｖｏが上昇する。出力トランジスタＴｒ１お
よびトランジスタＴｒ２は、それぞれ定電流源６，５に
よって定電流駆動されている。

【０００６】しかしながら、上述のような低電圧動作型
増幅装置１では、低消費電力化を図るために、低電圧動
作を行わせた場合、出力電圧Ｖｏの動作レンジを大きく
とれないという問題がある。すなわち、ＶＢＥを出力ト
ランジスタＱ１の導通に要するベース−エミッタ間電圧
とし、ＶＣＥ（ｓａｔ）をトランジスタＴｒ２のエミッ
タ−コレクタ間の飽和電圧とするとき、出力電圧Ｖｏの
最大値ＶＨは、 ＶＨ＝Ｖｃｃ−ＶＢＥ−ＶＣＥ（ｓａｔ） …（１） で表される。たとえば、Ｖｃｃ＝３．０Ｖ、ＶＢＥ＝
０．７Ｖ、ＶＣＥ（ｓａｔ）＝０．３Ｖとすると、ＶＨ
＝２．０となる。

【０００７】これに対して、動作レンジＶＤは、下式に
示すように、前記最大値ＶＨと基準電圧Ｖａとの差、 ＶＤ＝ＶＨ−Ｖａ …（２） であり、またＶａ＝Ｖｃｃ／２に設定するのが一般的で
ある。したがって、 ＶＤ＝ＶＨ−Ｖｃｃ／２ …（３） であり、前記Ｖｃｃ＝３．０Ｖであるときには、ＶＤ＝
０．５Ｖとなる。

【０００８】したがって、前記動作レンジＶＤが比較的
小さく、回路ゲインを上げることができないという問題
がある。このような問題を解決するための他の従来技術
は、図５で示される。

【０００９】図５は、他の従来技術の低電圧動作型増幅
装置１１の電気的構成を示すブロック図である。なお、
前述の図４で示す低電圧動作型増幅装置１に類似し、対
応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省
略する。

【００１０】この低電圧動作型増幅装置１１は、前述の
エミッタフォロワ形式の出力トランジスタＴｒ１に代え
て、電源入力端子Ｔ４と接地端子Ｔ５との間に、トラン
ジスタＴｒ１２と出力トランジスタＴｒ１１との直列回
路が介在され、それらの接続点１２が出力点として前記
出力端子Ｔ３に接続されて構成されている。トランジス
タＴｒ１２のベース電流は、定電流回路１３によって一
定に保持されており、したがって該トランジスタＴｒ１
２から前記接続点１２へ流込む電流Ｉ１２は一定に保持
される。

【００１１】したがって、出力電圧Ｖｏの最大値ＶＨ
は、 ＶＨ＝Ｖｃｃ−ＶＣＥ（ｓａｔ） …（４） で表される。ただし、ＶＣＥ（ｓａｔ）は、トランジス
タＴｒ１２のエミッタ−コレクタ間の飽和電圧である。
たとえば、前記Ｖｃｃ＝３．０Ｖとし、ＶＣＥ（ｓａ
ｔ）＝０．３Ｖとすると、ＶＨ＝２．７Ｖとなり、動作
レンジＶＤ＝１．２Ｖとなる。このようにして、前記低
電圧動作型増幅装置１に対して、この低電圧動作型増幅
装置１１は、動作レンジＶＤを０．７Ｖ拡げることがで
きる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
低電圧動作型増幅装置１１では、出力電圧Ｖｏが基準電
圧Ｖａよりも上昇する動作状態において、負荷電流Ｉｒ
が大きくなると、定電流に保持されているトランジスタ
Ｔｒ１２のコレクタ電流Ｉ１２が、負荷２を介して基準
電圧Ｖａ側にすべて流れてしまうことになり、出力トラ
ンジスタＴｒ１１のエミッタ電流Ｉ１１が無くなり、正
常な増幅動作を行うことができなくなってしまうという
問題がある。

【００１３】すなわち、定常動作時には、 Ｉ１２＝Ｉ１１＋Ｉｆ＋Ｉｒ …（５） となり、無負荷、すなわちＩｒ＝０であるときには、微
少な帰還電流Ｉｆを無視すると、Ｉ１２＝Ｉ１１とな
り、トランジスタＴｒ１２のコレクタ電流Ｉ１２のほと
んどすべてが出力トランジスタＴｒ１１のエミッタ電流
Ｉ１１となる。

【００１４】これに対して、Ｉｒ≫Ｉ１２となると、Ｉ
１１＝０となり、正常な増幅動作が行われなくなってし
まう。すなわち、負荷２の抵抗値をＲＬとすると、前記
負荷電流Ｉｒは、 Ｉｒ＝（Ｖｏ−Ｖａ）／ＲＬ …（６） で決定される。たとえば、Ｉ１２＝３００μＡとし、出
力電圧ＶｏがＶｏ＞Ｖａである飽和状態の２．７Ｖと
し、Ｖａ＝１．５Ｖであるときには、上式からＲＬ＝４
ｋΩととなり、４ｋΩ以下であるときにはＩｒ＞Ｉ１２
となって、出力トランジスタＴｒ１１のエミッタ電流Ｉ
１１が無くなってしまう。このような負荷抵抗ＲＬとエ
ミッタ電流Ｉ１１との関係を、図６において参照符α１
で示す。

【００１５】一方、このような不具合を解消するため
に、定電流回路１３によるトランジスタＴｒ１２のコレ
クタ電流Ｉ１２の設定値を大きくするか、または負荷抵
抗ＲＬを高くすることが考えられる。しかしながら、前
記コレクタ電流Ｉ１２を大きくすると、定常時における
電力消費も大きくなってしまうという問題がある。また
負荷抵抗ＲＬを高くする場合では、一般によく実施され
るように多段で増幅器を構成する場合には、増幅器全体
のゲインが小さくなってしまうという問題がある。

【００１６】すなわち、図７で示されるように後段にさ
らに増幅回路１５を設ける場合には前記負荷抵抗ＲＬ
は、この増幅回路１５の入力インピーダンスやゲイン抵
抗等によって決定されることになる。したがって、この
図７で示す構成の場合には、増幅器全体のゲインを大き
くするためには、増幅回路１５の入力抵抗Ｓ３を小さく
することになり、これによって負荷抵抗ＲＬが減少す
る。またこの図７で示すように、たとえば光ピックアッ
プにおけるフォトダイオードなどで実現される信号源４
のためのヘッドアップなどとして用いられる低電圧動作
型増幅装置１１に対して、たとえば音声信号の復調系や
サーボ系などのために該低電圧動作型増幅装置１１の後
段には、前記増幅回路１５が複数並列に接続されること
がある。このような場合には、後段側の入力インピーダ
ンスがさらに低下することになり、前記負荷抵抗ＲＬが
低下してしまうという問題がある。

【００１７】本発明の目的は、電力消費を抑えつつ、負
荷状態に拘わらず、広い動作レンジで安定した増幅動作
を行うことができる低電圧動作型増幅装置を提供するこ
とである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る低電圧動作
型増幅装置は、入力端への入力電圧と予め定める基準電
圧との差に対応したバイアス電流を出力する差動増幅器
と、定電流制御回路と、前記定電流制御回路によって制
御される第１の電流供給トランジスタ、および該第１の
電流供給トランジスタとの接続点を出力点とし、前記差
動増幅器からのバイアス電流を増幅して前記出力点から
出力する出力トランジスタから成る出力回路とを備える
低電圧動作型増幅装置において、前記出力回路と並列に
設けられ、前記定電流制御回路によって制御される第２
の電流供給トランジスタ、および前記差動増幅器からの
バイアス電流が入力される参照用トランジスタから成る
参照回路と、前記参照回路における第２の電流供給トラ
ンジスタと参照用トランジスタとの接続点の電位と、前
記出力点の電位との差を検知し、当該差に対応して、前
記定電流制御回路における第１および第２の電流供給ト
ランジスタの電流設定値を変化する制御回路とを含み、
前記制御回路は、軽負荷時には、前記定電流制御回路に
よる第１および第２の電流供給トランジスタの電流設定
値を小さくし、負荷が重くなると、前記接続点の電位と
前記出力点の電位との差に対応して第１および第２の電
流設定値が大きくなるように変化させることを特徴とす
る。

【００１９】また、上記構成に加えて、前記制御回路
は、前記参照回路における第２の電流供給トランジスタ
と参照用トランジスタとの接続点の電位に対して、前記
出力点の電位が小さくなる程、ラインから大きな電流を
吸い込み、前記定電流制御回路は、トランジスタと定電
流源とを備え、両者の間には、前記ラインが接続されて
いると共に、当該トランジスタのベースは、前記第１お
よび第２の電流供給トランジスタのベースと共通に接続
され、かつ、コレクタとともに、前記定電流源に接続さ
れていてもよい。

【００２０】上記の構成によれば、電源ライン間に、定
電流を出力する第１の電流供給トランジスタと出力トラ
ンジスタとから成る出力回路を介在し、入力電圧と予め
定める基準電圧との差に対応して、前記出力トランジス
タのバイアス電流を制御する低電圧動作型増幅装置にお
いて、前記出力回路と並列に、定常動作を行う参照回路
を設け、この参照回路における第２の電流供給トランジ
スタと参照用トランジスタとの接続点の電位と、前記出
力回路における第１の電流供給トランジスタと出力トラ
ンジスタとの接続点の電位との差に対応して、制御回路
が定電流制御回路による第１および第２の電流供給トラ
ンジスタの電流設定値を変化する。

【００２１】したがって、軽負荷時における第１および
第２の電流供給トランジスタによる電流設定値を小さく
して、電力消費を抑えることができるとともに、負荷が
重くなっても、定常動作している参照回路と出力回路と
の出力電圧の差に対応して第１および第２の電流供給ト
ランジスタの電流設定値が大きくされるので、出力トラ
ンジスタへの電流が不足することはなく、こうして負荷
状態に拘わらず、安定した増幅動作を行うことができ
る。

【００２２】なお、出力点は第１の電流供給トランジス
タと出力トランジスタとの接続点に設定され、したがっ
て出力電圧の最大値は電源電圧から前記第１の電流供給
トランジスタのエミッタ−コレクタ間の飽和電圧を減算
した値であり、前記差動増幅器への基準電圧などに設定
される電圧との間で、広い動作レンジを確保することが
できる。

【００２３】また、本発明に係る光ピックアップは、上
記課題を解決するために、上記構成の低電圧動作型増幅
装置と、当該低電圧動作型増幅装置の前記入力端に接続
されたフォトダイオードとを含み、前記第２の電流供給
トランジスタと前記参照用トランジスタの接続点は、第
１および第２のゲイン設定抵抗を介して前記基準電圧に
保持される端子に接続されているとともに、前記第１お
よび第２のゲイン設定抵抗の接続点の電位が帰還抵抗を
介して、前記差動増幅器の入力端に負帰還されているこ
とを特徴としている。

【００２４】したがって、フォトダイオードを通過する
受光光量に対応した電流が、前記帰還抵抗および前記第
１および第２ゲイン設定抵抗で設定されるゲインで電圧
変換される。また、前記低電圧動作型増幅装置では、軽
負荷時における第１および第２の電流供給トランジスタ
による電流設定値を小さくして、電力消費を抑えること
ができるとともに、負荷が重くなると第１および第２の
電流供給トランジスタの電流設定値が大きくされるの
で、出力トランジスタへの電流が不足することはなく、
こうして負荷状態に拘わらず、安定した動作を行うこと
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１および図２に基づいて説明すれば以下のとおりであ
る。

【００２６】図１は、本発明の実施の一形態を示す低電
圧動作型増幅装置２１の電気的構成を示すブロック図で
ある。この低電圧動作型増幅装置２１は、大略的に、差
動増幅器２２と、出力回路２３と、参照回路２４と、定
電流回路２５と、制御回路２６とを備えて構成されてい
る。

【００２７】差動増幅器２２の反転入力端子には、入力
端子Ｐ１に入力される信号源２７からの入力電圧Ｖｓが
入力抵抗Ｒ１を介して入力される。また、差動増幅器２
２の非反転入力端子には、入力端子Ｐ２に与えられる基
準電圧Ｖａが入力される。この差動増幅器２２は、電源
入力端子Ｐ４と接地端子Ｐ５とに接続されて、電源電圧
Ｖｃｃによって電力付勢される。差動増幅器２２から
は、入力電圧Ｖｓが基準電圧Ｖａよりも低くなる程、低
いバイアス電圧が、ライン２８を介して出力回路２３お
よび参照回路２４に共通に与えられる。

【００２８】前記出力回路２３は、ＰＮＰ型の２つのト
ランジスタＱ１，Ｑ２を備えて構成されており、第１の
電流供給トランジスタであるトランジスタＱ２のエミッ
タは前記電源入力端子Ｐ４に接続され、コレクタは出力
トランジスタＱ１のエミッタに接続される。出力トラン
ジスタＱ１のコレクタは接地端子Ｐ５に接続され、ベー
スには前記ライン２８を介する差動増幅器２２からのバ
イアス電圧が印加される。出力トランジスタＱ１のエミ
ッタとトランジスタＱ２のコレクタとの接続点は出力点
となっており、出力端子Ｐ３に接続されて出力電圧Ｖｏ
を出力する。この出力端子Ｐ３には負荷３０の一端が接
続されており、負荷３０の他端は前記基準電圧Ｖａに保
持される端子Ｐ６に接続されている。

【００２９】したがって、トランジスタＱ２のエミッタ
−コレクタ間の飽和電圧をＶＣＥ（ｓａｔ）とすると、
動作レンジＶＤは、 ＶＤ＝Ｖｃｃ−ＶＣＥ（ｓａｔ）−Ｖａ …（７） となり、低電圧で、かつ広い動作レンジを確保すること
ができる。

【００３０】また参照回路２４は、前記出力回路２３と
同様に、２つのＰＮＰ型のトランジスタＱ３，Ｑ４から
成る直列回路によって実現される。トランジスタＱ４の
エミッタは前記電源入力端子Ｐ４に接続され、コレクタ
は参照用トランジスタＱ３のエミッタに接続される。参
照用トランジスタＱ３のコレクタは接地端子Ｐ５に接続
され、ベースには前記ライン２８を介するバイアス電圧
が印加される。参照用トランジスタＱ３とトランジスタ
Ｑ４との接続点２９からは、帰還抵抗Ｒ２を介してフィ
ードバック電流Ｉｆが差動増幅器２２の反転入力端子に
負帰還される。

【００３１】前記制御回路２６は、差動増幅器で実現さ
れ、非反転入力端子に入力される前記接続点２９の電位
を参照電圧Ｖｂとして、反転入力端子に入力される出力
電圧Ｖｏが低くなる程、大きな電流を定電流回路２５か
ら吸込む。定電流回路２５は、電源入力端子Ｐ４と接地
端子Ｐ５とに接続され、前記電源電圧Ｖｃｃによって電
力付勢されており、前記トランジスタＱ２，Ｑ４のベー
スから共通にバイアス電流を吸込み、該トランジスタＱ
２，Ｑ４のコレクタ電流Ｉ２，Ｉ４を前記制御回路２６
からの出力電圧に対応した値に保持する。

【００３２】図２は、前記低電圧動作型増幅装置２１の
具体的構成を示す電気回路図である。この図２において
図１に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。
差動増幅器２２は、カレントミラー回路を構成する一対
のトランジスタＱ１１，Ｑ１２と、２つの入力トランジ
スタＱ１３，Ｑ１４と、出力トランジスタＱ１５と、定
電流源３１，３２とを備えて構成されている。

【００３３】トランジスタＱ１１，Ｑ１２のエミッタは
前記電源入力端子Ｐ４に接続され、ベースは相互に接続
されるとともに、トランジスタＱ１１のコレクタおよび
入力トランジスタＱ１３のコレクタに接続される。また
トランジスタＱ１１，Ｑ１２のコレクタは入力トランジ
スタＱ１３，Ｑ１４のコレクタにそれぞれ接続されてお
り、これらの入力トランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッ
タは定電流源３１を介して、共通に接地端子Ｐ５に接続
されている。入力トランジスタＱ１３のベースには前記
入力電圧Ｖｓおよびフィードバック電流Ｉｆが入力さ
れ、入力トランジスタＱ１４のベースには基準電圧Ｖａ
が入力される。

【００３４】こうしてトランジスタＱ１２と入力トラン
ジスタＱ１４との接続点３５には、入力トランジスタＱ
１３，Ｑ１４への入力電圧の差に対応した電流が現れ、
出力トランジスタＱ１５のベース電流を引込む。出力ト
ランジスタＱ１５のエミッタは前記電源入力端子Ｐ４に
接続され、コレクタは定電流源３２を介して接地端子Ｐ
５に接続されている。

【００３５】また制御回路２６は、カレントミラー回路
を構成する一対のトランジスタＱ２１，Ｑ２２と、入力
トランジスタＱ２３，Ｑ２４と、定電流源３３とを備え
て構成されている。トランジスタＱ２１，Ｑ２２のエミ
ッタは共通に電源入力端子Ｐ４に接続され、ベースは共
通に接続されるとともに、トランジスタＱ２２のコレク
タおよび入力トランジスタＱ２４のコレクタに接続され
る。トランジスタＱ２１，Ｑ２２のコレクタは、それぞ
れ入力トランジスタＱ２３，Ｑ２４のコレクタに接続さ
れている。入力トランジスタＱ２３のベースには前記接
続点２９の参照電圧Ｖｂが与えられ、これに対して入力
トランジスタＱ２４のベースには前記出力電圧Ｖｏが与
えられる。入力トランジスタＱ２３，Ｑ２４のエミッタ
は、定電流源３３を介して接地端子Ｐ５に共通に接続さ
れている。したがって、トランジスタＱ２１と入力トラ
ンジスタＱ２３との接続点３７へは、ライン３８から、
参照電圧Ｖｂに対して出力電圧Ｖｏが小さくなる程、大
きな電流が吸込まれる。

【００３６】一方、前記定電流回路２５は、トランジス
タＱ２５と、定電流源３４とを備えて構成されている。
トランジスタＱ２５のエミッタは前記電源入力端子Ｐ４
に接続され、ベースは前記トランジスタＱ２，Ｑ４とラ
イン３９を介して共通に接続され、かつコレクタととも
に定電流源３４に接続される。このトランジスタＱ２５
と定電流源３４との間には、前記ライン３８が接続され
る。したがって、出力電圧Ｖｏが参照電圧Ｖｂよりも低
くなって、ライン３８を流れる電流が大きくなると、ト
ランジスタＱ２，Ｑ４のベース電流が増加し、前記コレ
クタ電流Ｉ２，Ｉ４が増加する。

【００３７】したがって、定常動作時にはコレクタ電流
Ｉ２，Ｉ４を不所望に大きくすることなく、低消費電力
で増幅動作を行うことができる。また、負荷電流Ｉｒが
増大しても、定常動作を行っている参照回路２４によっ
て作成された参照電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差を制御
回路２６が検知し、その検知結果に対応して定電流回路
２５が前記コレクタ電流Ｉ２，Ｉ４を増大するので、前
記図６において参照符α２で示すように出力トランジス
タＱ１のエミッタ電流Ｉ１が不足することはなく、こう
して負荷状態に拘わらず、安定した増幅動作を行うこと
ができる。

【００３８】本発明の実施の他の形態について、図３に
基づいて説明すれば以下のとおりである。

【００３９】図３は、本発明の実施の他の形態を示す低
電圧動作型増幅装置４１の電気的構成を示すブロック図
である。この実施例は前述の実施例に類似し、対応する
部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この実施例では、前記接続点２９はゲイン設定抵抗Ｒ
３，Ｒ４を介して前記基準電圧Ｖａに保持される端子Ｐ
７に接続されており、これらのゲイン設定抵抗Ｒ３，Ｒ
４の接続点４２の電位が前記帰還抵抗Ｒ２を介して差動
増幅器２２の反転入力端子に負帰還される。また、入力
端子Ｐ１には、信号源として、差動増幅器２２のイマジ
ナリーショート作用によって基準電圧Ｖａでバイアスさ
れているフォトダイオード４３が接続されている。

【００４０】したがって、この低電圧動作型増幅装置４
１では、フォトダイオード４３を通過する受光光量に対
応した電流が、前記帰還抵抗Ｒ２およびゲイン設定抵抗
Ｒ３，Ｒ４で設定されるゲインで電圧変換される。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る低電圧動作型増幅装置は、
以上のように、低電圧動作が可能で、かつ広い動作レン
ジを得ることができるように、電源ライン間に、定電流
を出力する第１の電流供給トランジスタと出力トランジ
スタとから成る出力回路を介在し、入力電圧と予め定め
る基準電圧との差に対応して前記出力トランジスタのバ
イアス電流を制御するようにした低電圧動作型増幅装置
において、第２の電流供給トランジスタと参照用トラン
ジスタとを備え、前記出力回路と同様に構成され、定常
動作を行う参照回路を設け、制御回路が、両者の出力電
圧の差を検知し、負荷が重くなると、当該差に対応し
て、第１および第２の電流供給トランジスタの電流設定
値を大きくする。

【００４２】また、本発明に係る低電圧動作型増幅装置
は、上記構成に加えて、前記制御回路は、前記参照回路
における第２の電流供給トランジスタと参照用トランジ
スタとの接続点の電位に対して前記出力点の電位が小さ
くなる程、ラインから大きな電流を吸い込み、前記定電
流制御回路は、トランジスタと定電流源とを備え、両者
の間には、前記ラインが接続されているとともに、当該
トランジスタのベースは、前記第１および第２の電流供
給トランジスタのベースと共通に接続され、かつ、コレ
クタとともに、前記定電流源に接続されている構成であ
る。

【００４３】それゆえ、軽負荷時における第１および第
２の電流供給トランジスタによる電流設定値を小さくし
て、電力消費を抑えることができるとともに、負荷が重
くなると第１および第２の電流供給トランジスタの電流
設定値が大きくされるので、出力トランジスタへの電流
が不足することはなく、こうして負荷状態に拘わらず、
安定した動作を行うことができる。

【００４４】本発明に係る光ピックアップは、以上のよ
うに、上記構成の低電圧動作型増幅装置と、当該低電圧
動作型増幅装置の前記入力端に接続されたフォトダイオ
ードとを含み、前記第２の電流供給トランジスタと前記
参照用トランジスタの接続点は、第１および第２のゲイ
ン設定抵抗を介して前記基準電圧に保持される端子に接
続されているとともに、前記第１および第２のゲイン設
定抵抗の接続点の電位が帰還抵抗を介して、前記差動増
幅器の入力端に負帰還されている構成である。

【００４５】したがって、フォトダイオードを通過する
受光光量に対応した電流が、前記帰還抵抗および前記第
１および第２ゲイン設定抵抗で設定されるゲインで電圧
変換 される。また、前記低電圧動作型増幅装置では、軽
負荷時における第１および第２の電流供給トランジスタ
による電流設定値を小さくして、電力消費を抑えること
ができるとともに、負荷が重くなると第１および第２の
電流供給トランジスタの電流設定値が大きくされるの
で、出力トランジスタへの電流が不足することはなく、
こうして負荷状態に拘わらず、安定した動作を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の低電圧動作型増幅装置の電
気的構成を示すブロック図である。

【図２】図１で示す低電圧動作型増幅装置の具体的構成
を示す電気回路図である。

【図３】本発明の他の実施例の低電圧動作型増幅装置の
電気的構成を示すブロック図である。

【図４】典型的な従来技術の低電圧動作型増幅装置の電
気的構成を示すブロック図である。

【図５】他の従来技術の低電圧動作型増幅装置の電気的
構成を示すブロック図である。

【図６】図５で示す従来技術の低電圧動作型増幅装置お
よび図１で示す本発明の低電圧動作型増幅装置の負荷特
性を説明するためのグラフである。

【図７】前記図５で示す低電圧動作型増幅装置の具体的
な使用例を示すブロック図である。

【符号の説明】

２１ 低電圧動作型増幅装置 ２２ 差動増幅器 ２３ 出力回路 ２４ 参照回路 ２５ 定電流回路 ２６ 制御回路 ２７ 信号源 ３０ 負荷 ４１ 低電圧動作型増幅装置 ４３ フォトダイオード Ｐ１ 入力端子 Ｐ２ 入力端子 Ｐ３ 出力端子 Ｑ１ 出力トランジスタ Ｑ２ トランジスタ（第１の電流供給トランジスタ） Ｑ３ 参照用トランジスタ Ｑ４ トランジスタ（第２の電流供給トランジスタ） Ｒ１ 入力抵抗 Ｒ２ 帰還抵抗 Ｒ３ ゲイン設定抵抗（第１のゲイン設定抵抗） Ｒ４ ゲイン設定抵抗（第２のゲイン設定抵抗）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力端への入力電圧と予め定める基準電圧
   との差に対応したバイアス電流を出力する差動増幅器
   と、定電流制御回路と、前記定電流制御回路によって制
   御される第１の電流供給トランジスタ、および該第１の
   電流供給トランジスタとの接続点を出力点とし、前記差
   動増幅器からのバイアス電流を増幅して前記出力点から
   出力する出力トランジスタから成る出力回路とを備える
   低電圧動作型増幅装置において、 前記出力回路と並列に設けられ、前記定電流制御回路に
   よって制御される第２の電流供給トランジスタ、および
   前記差動増幅器からのバイアス電流が入力される参照用
   トランジスタから成る参照回路と、 前記参照回路における第２の電流供給トランジスタと参
   照用トランジスタとの接続点の電位と、前記出力点の電
   位との差を検知し、当該差に対応して、前記定電流制御
   回路における第１および第２の電流供給トランジスタの
   電流設定値を変化する制御回路とを含み、 前記制御回路は、軽負荷時には、前記定電流制御回路に
   よる第１および第２の電流供給トランジスタの電流設定
   値を小さくし、負荷が重くなると、前記接続点の電位と
   前記出力点の電位との差に対応して第１および第２の電
   流設定値が大きくなるように変化させる ことを特徴とす
   る低電圧動作型増幅装置。
2. 【請求項２】前記制御回路は、前記参照回路における第
   ２の電流供給トランジスタと参照用トランジスタとの接
   続点の電位に対して、前記出力点の電位が小さくなる
   程、ラインから大きな電流を吸い込み、 前記定電流制御回路は、トランジスタと定電流源とを備
   え、両者の間には、前記ラインが接続されているととも
   に、当該トランジスタのベースは、前記第１および第２
   の電流供給トランジスタのベースと共通に接続され、か
   つ、コレクタとともに、前記定電流源に接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載の低電圧 動作型増幅装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の低電圧動作型増幅
   装置と、 当該低電圧動作型増幅装置の前記入力端に接続されたフ
   ォトダイオードとを含み、 前記第２の電流供給トランジスタと前記参照用トランジ
   スタの接続点は、第１および第２のゲイン設定抵抗を介
   して前記基準電圧に保持される端子に接続されていると
   ともに、 前記第１および第２のゲイン設定抵抗の接続点の電位が
   帰還抵抗を介して、前記差動増幅器の入力端に負帰還さ
   れていることを特徴とする光ピックアップ。