JP5459258B2 - 並列−直列形電流帰還増幅器、増幅器、及び光学機器 - Google Patents
並列−直列形電流帰還増幅器、増幅器、及び光学機器 Download PDFInfo
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Description
2a,2b 並列−直列形電流帰還増幅器
3 レプリカ回路
10 バイポーラトランジスタ(第1のトランジスタ)
10 バイポーラトランジスタ(第3のトランジスタ)
10a 入力抵抗
10e エミッタ抵抗
12 抵抗
13 出力負荷抵抗
14,15 ゼロ点補償素子
16 第1の帰還抵抗
20 第1の抵抗
21 第1のキャパシタ
22 第2の抵抗
23 第2のキャパシタ
30 バイポーラトランジスタ(第2のトランジスタ)
31 定電流源
32 アンプ
40 I−Vアンプ
41 オペアンプ
42 第2の帰還抵抗
43 第4の抵抗
50 フォトダイオード
50a フォトダイオードの寄生容量
Claims (14)
- 寄生容量を有する電流源から出力される電流信号を増幅する並列−直列形電流帰還増幅器であって、
ベースが前記電流源の出力端に接続され、エミッタが第1の抵抗を介して接地端に接続され、コレクタが第3の抵抗を介して電源配線に接続される第1のトランジスタと、
ベースが前記第1のトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが前記電源配線に接続される第2のトランジスタと、
ベースが前記第2のトランジスタのエミッタに接続され、エミッタが第2の抵抗を介して接地端に接続され、コレクタから出力信号が取り出される第3のトランジスタと、
一端が前記第3のトランジスタのエミッタに接続され、他端が前記第1のトランジスタのベースに接続される第1の帰還抵抗と、
前記第1の抵抗と並列に接続される第1のキャパシタと、
前記第2の抵抗と並列に接続される第2のキャパシタと を備え、
前記第1の抵抗の抵抗値、前記第2の抵抗の抵抗値、前記第1のキャパシタの静電容量、及び前記第2のキャパシタの静電容量は、前記第1の抵抗、前記第1のキャパシタ、前記第1の帰還抵抗、前記寄生容量、及び前記第1のトランジスタの入力抵抗によって構成される第1の伝達関数に現れる第1及び第2の極点周波数のうち低周波数側の前記第1の極点周波数が、前記第1のトランジスタの伝達関数である第2の伝達関数のゼロ点周波数である第1のゼロ点周波数によって打ち消され、高周波数側の前記第2の極点周波数が前記第3のトランジスタの伝達関数である第3の伝達関数のゼロ点周波数である第2のゼロ点周波数によって打ち消されるよう決定されることを特徴とする並列−直列形電流帰還増幅器。 - 前記第1のゼロ点周波数の、前記第1の極点周波数に対する比は、0.51以上2.37以下である ことを特徴とする請求項1に記載の並列−直列形電流帰還増幅器。
- 前記第1のゼロ点周波数の前記第1の極点周波数に対する比は、0.51以上1.99以下である ことを特徴とする請求項2に記載の並列−直列形電流帰還増幅器。
- 前記第2のゼロ点周波数の、前記第2の極点周波数に対する比は、1.04以上3.11以下である ことを特徴とする請求項2又は3に記載の並列−直列形電流帰還増幅器。
- 前記第2のゼロ点周波数の、前記第2のキャパシタの静電容量を0とした場合の前記出力信号のカットオフ周波数に対する比は、1.3以上2.8以下である ことを特徴とする請求項4に記載の並列−直列形電流帰還増幅器。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の並列−直列形電流帰還増幅器を備えることを特徴とする増幅器。
- 非反転入力端子にリファレンス電圧が供給されるオペアンプと、
前記オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に接続される第2の帰還抵抗とをさらに備え、
前記第3のトランジスタのコレクタは前記反転入力端子に接続され、
前記第3のトランジスタのコレクタの電位は、前記オペアンプの仮想短絡により前記リファレンス電圧となる ことを特徴とする請求項6に記載の増幅器。 - 前記非反転入力端子に接続され、前記電流源から電流信号が入力されない場合の前記並列−直列形電流帰還増幅器の出力電流を出力するレプリカ回路と、
一端が前記非反転入力端子に接続され、他端にリファレンス電圧が供給される第4の抵抗とをさらに備え、
前記第4の抵抗の抵抗値は前記第2の帰還抵抗の抵抗値に等しい ことを特徴とする請求項7に記載の増幅器。 - 寄生容量を有する電流源から出力される電流信号を増幅する並列−直列形電流帰還増幅器であって、
ゲートが前記電流源の出力端に接続され、ソースが第1の抵抗を介して接地端に接続され、ドレインが第3の抵抗を介して電源配線に接続される第1のトランジスタと、
ゲートが前記第1のトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記電源配線に接続される第2のトランジスタと、
ゲートが前記第2のトランジスタのソースに接続され、ソースが第2の抵抗を介して接地端に接続され、ドレインから出力信号が取り出される第3のトランジスタと、
一端が前記第3のトランジスタのソースに接続され、他端が前記第1のトランジスタのゲートに接続される第1の帰還抵抗と、
前記第1の抵抗と並列に接続される第1のキャパシタと、
前記第2の抵抗と並列に接続される第2のキャパシタと を備え、
前記第1の抵抗の抵抗値、前記第2の抵抗の抵抗値、前記第1のキャパシタの静電容量、及び前記第2のキャパシタの静電容量は、前記第1の抵抗、前記第1のキャパシタ、前記第1の帰還抵抗、前記寄生容量、及び前記第1のトランジスタの入力抵抗によって構成される第1の伝達関数に現れる第1及び第2の極点周波数のうち低周波数側の前記第1の極点周波数が、前記第1のトランジスタの伝達関数である第2の伝達関数のゼロ点周波数である第1のゼロ点周波数によって打ち消され、高周波数側の前記第2の極点周波数が前記第3のトランジスタの伝達関数である第3の伝達関数のゼロ点周波数である第2のゼロ点周波数によって打ち消されるよう決定されることを特徴とする並列−直列形電流帰還増幅器。 - 請求項9に記載の並列−直列形電流帰還増幅器と、
非反転入力端子にリファレンス電圧が供給されるオペアンプと、
前記オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に接続される第2の帰還抵抗とを備え、
前記第3のトランジスタのドレインは前記反転入力端子に接続され、
前記第3のトランジスタのドレインの電位は、前記オペアンプの仮想短絡により前記リファレンス電圧となる ことを特徴とする増幅器。 - 前記非反転入力端子に接続され、前記電流源から電流信号が入力されない場合の前記並列−直列形電流帰還増幅器の出力電流を出力するレプリカ回路と、
一端が前記非反転入力端子に接続され、他端にリファレンス電圧が供給される第4の抵抗とをさらに備え、
前記第4の抵抗の抵抗値は前記第2の帰還抵抗の抵抗値に等しい ことを特徴とする請求項10に記載の増幅器。 - 寄生容量を有するフォトダイオードから出力される電流信号を増幅する並列−直列形電流帰還増幅器であって、
ゲートが前記フォトダイオードの出力端に接続され、ソースが第1の抵抗を介して接地端に接続され、ドレインが第3の抵抗を介して電源配線に接続される第1のトランジスタと、
ゲートが前記第1のトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記電源配線に接続される第2のトランジスタと、
ゲートが前記第2のトランジスタのソースに接続され、ソースが第2の抵抗を介して接地端に接続され、ドレインから出力信号が取り出される第3のトランジスタと、
一端が前記第3のトランジスタのソースに接続され、他端が前記第1のトランジスタのゲートに接続される第1の帰還抵抗と、
前記第1の抵抗と並列に接続される第1のキャパシタと、
前記第2の抵抗と並列に接続される第2のキャパシタと を備え、
前記第1の抵抗の抵抗値、前記第2の抵抗の抵抗値、前記第1のキャパシタの静電容量、及び前記第2のキャパシタの静電容量は、前記第1の抵抗、前記第1のキャパシタ、前記第1の帰還抵抗、前記寄生容量、及び前記第1のトランジスタの入力抵抗によって構成される第1の伝達関数に現れる第1及び第2の極点周波数のうち低周波数側の前記第1の極点周波数が、前記第1のトランジスタの伝達関数である第2の伝達関数のゼロ点周波数である第1のゼロ点周波数によって打ち消され、高周波数側の前記第2の極点周波数が前記第3のトランジスタの伝達関数である第3の伝達関数のゼロ点周波数である第2のゼロ点周波数によって打ち消されるよう決定されることを特徴とする並列−直列形電流帰還増幅器。 - 請求項12に記載の並列−直列形電流帰還増幅器と、
非反転入力端子にリファレンス電圧が供給されるオペアンプと、
前記オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に接続される第2の帰還抵抗とを備え、
前記第3のトランジスタのドレインは前記反転入力端子に接続され、
前記第3のトランジスタのドレインの電位は、前記オペアンプの仮想短絡により前記リファレンス電圧となる ことを特徴とする光学機器。 - 前記非反転入力端子に接続され、前記フォトダイオードから電流信号が入力されない場合の前記並列−直列形電流帰還増幅器の出力電流を出力するレプリカ回路と、
一端が前記非反転入力端子に接続され、他端にリファレンス電圧が供給される第4の抵抗とをさらに備え、
前記第4の抵抗の抵抗値は前記第2の帰還抵抗の抵抗値に等しい ことを特徴とする請求項13に記載の光学機器。
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JP2011091009A JP5459258B2 (ja) | 2011-04-15 | 2011-04-15 | 並列−直列形電流帰還増幅器、増幅器、及び光学機器 |
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