JP5521783B2 - Transimpedance preamplifier - Google Patents

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JP5521783B2 JP2010122462A JP2010122462A JP5521783B2 JP 5521783 B2 JP5521783 B2 JP 5521783B2 JP 2010122462 A JP2010122462 A JP 2010122462A JP 2010122462 A JP2010122462 A JP 2010122462A JP 5521783 B2 JP5521783 B2 JP 5521783B2
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Description

本発明は、光通信による受信システムに用いられるトランスインピーダンス型の前置増幅器に関する。   The present invention relates to a transimpedance preamplifier used in a receiving system using optical communication.

光通信を用いた受信システムにおいて、フォトダイオード等の受光素子で受光した光信号を電圧信号に変換する前置増幅器には、低雑音で広いダイナミックレンジが要求される。この様な要求を満たす光受信装置(ROSA:Receiver Optical Sub-Assembly)には、一般に帰還抵抗を備えたトランスインピーダンス型の前置増幅器を用いている。トランスインピーダンス型の前置増幅器は、そのダイナミックレンジと帯域を確保するために、入力パワーに応じてトランスインピーダンス値を変える方法が知られている。   In a receiving system using optical communication, a preamplifier that converts an optical signal received by a light receiving element such as a photodiode into a voltage signal is required to have a wide dynamic range with low noise. A transimpedance preamplifier having a feedback resistor is generally used in an optical receiver (ROSA: Receiver Optical Sub-Assembly) that satisfies such requirements. A transimpedance type preamplifier is known in which a transimpedance value is changed according to input power in order to secure a dynamic range and a band.

例えば、特許文献1には、帰還抵抗として2つの並列接続された電界効果型トランジスタ(FET)を使用し、一方のFETのゲートには一定の電圧を与え、もう一方のFETのゲートには出力振幅量に応じた直流電圧を付与して帰還量を調整することで、周波数特性および利得特性を改善することが開示されている。また、特許文献2には、伝送速度情報を出力するデコーダを備え、デコーダからの信号により帰還抵抗と内部利得抵抗(初段の負荷抵抗)を制御することで、異なる伝送速度に対して最適な周波数特性を得ることが開示されている。   For example, in Patent Document 1, two parallel-connected field effect transistors (FETs) are used as feedback resistors, a constant voltage is applied to the gate of one FET, and an output is applied to the gate of the other FET. It is disclosed that frequency characteristics and gain characteristics are improved by adjusting a feedback amount by applying a DC voltage corresponding to an amplitude amount. Further, Patent Document 2 includes a decoder that outputs transmission rate information, and controls a feedback resistor and an internal gain resistor (first stage load resistor) by a signal from the decoder, so that an optimum frequency for different transmission rates is obtained. Obtaining properties is disclosed.

特開平8−167816号公報JP-A-8-167816 特開2006−80988号公報JP 2006-80988 A

図3(A)に示すように、一般的のROSAは、受光素子(フォトダイオード:PD)とトランスインピーダンス型前置増幅器(TIA)からなるが、10GHzを超えるような周波数帯域になると、PDの寄生容量Cpd等が無視できなくなる。なお、図3において、Q0は入力段(初段)のトランジスタ,Q1はバッファ段のトランジスタ、R0は負荷抵抗、R1は帰還抵抗、R2は抵抗である。このROSAの周波数帯域は、PDの寄生容量Cpd等とTIAの入力インピーダンスZinにより形成されるポールや、TIA自身の回路構成により決められる。したがって、TIAの入力インピーダンスZinを変えることで、PDの寄生容量Cpd等で形成されるポールの周波数が変わり、帯域を制御することが可能である。   As shown in FIG. 3A, a general ROSA is composed of a light receiving element (photodiode: PD) and a transimpedance preamplifier (TIA). When the frequency band exceeds 10 GHz, The parasitic capacitance Cpd and the like cannot be ignored. In FIG. 3, Q0 is an input stage (first stage) transistor, Q1 is a buffer stage transistor, R0 is a load resistor, R1 is a feedback resistor, and R2 is a resistor. The frequency band of this ROSA is determined by the pole formed by the parasitic capacitance Cpd of the PD and the like and the input impedance Zin of the TIA and the circuit configuration of the TIA itself. Therefore, by changing the input impedance Zin of the TIA, the frequency of the pole formed by the parasitic capacitance Cpd of the PD changes, and the band can be controlled.

なお、図3(A)に示すTIA回路の特性を示す諸式は、以下のように表わすことができる。
Zin ≒ R1/(1+A0)・・・・・・・・(1)
Zt = Vout/Iin ≒ R1・・・・・・・・・ (2)
−3dB ≒ (√2・A0)/(2π・R1・Cpd) ・(3)
A0 = gm0・R0・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
gm0 = (q・I0)/(k・T)・・・・・・・・・(5)
(A0:TIAのオープンループゲイン、f−3dB :帯域、gm0:トランジスタQ0の相互コンダクタンス、k:ボルツマン定数、q:素電荷、T:絶対温度、I0:トランジスタQ0のコレクタ電流)
It should be noted that the equations showing the characteristics of the TIA circuit shown in FIG. 3A can be expressed as follows.
Zin ≒ R1 / (1 + A0) (1)
Zt = Vout / Iin≈R1 (2)
f −3 dB≈ (√2 · A0) / (2π · R1 · Cpd) (3)
A0 = gm0 · R0 (4)
gm0 = (q · I0) / (k · T) (5)
(A0: TIA open loop gain, f −3 dB : band, gm0: transconductance of transistor Q0, k: Boltzmann constant, q: elementary charge, T: absolute temperature, I0: collector current of transistor Q0)

上記の式(1),(2)から、入力インピーダンス(Zin)を変えるには、トランスインピーダンスZtを変えること考えられるが、そうすると、適切な利得が得られない可能性がある。これに加えて、トランスインピーダンス(Zt≒ R1)を、特許文献1,2に開示のように可変にするための回路を付加すると、寄生容量成分の増加を招き高速動作においては不利になる恐れがある。したがって、これを回避するために、トランスインピーダンスZtを変えずに帯域を制御することが望まれる。   From the above formulas (1) and (2), in order to change the input impedance (Zin), it is conceivable to change the transimpedance Zt. However, there is a possibility that an appropriate gain cannot be obtained. In addition to this, adding a circuit for making the transimpedance (Zt≈R1) variable as disclosed in Patent Documents 1 and 2 may increase the parasitic capacitance component, which may be disadvantageous in high-speed operation. is there. Therefore, in order to avoid this, it is desirable to control the band without changing the transimpedance Zt.

上記の式(3)からは、トランスインピーダンスZtを維持したままで(すなわち、帰還抵抗R1を変えずに)、周波数帯域(f−3dB)を延ばすには、TIAのオープンループゲインA0を増大させればよいことが分かる。この(A0)を増やすには、式(4)から、トランジスタQ0の相互コンダクタンスgm0もしくは負荷抵抗R0を増やせばよい。そして、(gm0)を増やすには、式(5)から負荷電流I0’であるトランジスタQ0のコレクタ電流I0{図3(A)ではI0’=I0}を増やしてやればよいことが分かる。 From the above equation (3), in order to extend the frequency band (f −3 dB ) while maintaining the transimpedance Zt (ie, without changing the feedback resistor R1), the open loop gain A0 of the TIA is increased. You can see that In order to increase (A0), the mutual conductance gm0 or the load resistance R0 of the transistor Q0 may be increased from the equation (4). In order to increase (gm0), it can be understood from equation (5) that the collector current I0 of the transistor Q0, which is the load current I0 ′, {I0 ′ = I0} in FIG. 3A) should be increased.

トランジスタQ0のコレクタ電流I0を増やす方法としては、図3(B)に示すように負荷抵抗R0に並列に電流源Imを配し、電流を注入するゲインブーストが考えられる。具体的には、例えば、図4に示すような、カレントミラー回路を用いて実現される。このカレントミラー回路は、例えば、一対のPMOSFET(M0、M1)を用いて形成され、電流源による電流Imを、負荷抵抗R0を通る負荷電流I0’にプラスしてトランジスタQ0のコレクタ電流I0とする形態となる。   As a method of increasing the collector current I0 of the transistor Q0, as shown in FIG. 3B, a gain boost in which a current source Im is arranged in parallel with the load resistor R0 and current is injected can be considered. Specifically, for example, it is realized using a current mirror circuit as shown in FIG. This current mirror circuit is formed by using, for example, a pair of PMOSFETs (M0, M1), and the current Im from the current source is added to the load current I0 ′ passing through the load resistor R0 to obtain the collector current I0 of the transistor Q0. It becomes a form.

しかし、このカレントミラー回路を用いた場合、PMOSFET(M1)のゲートとドレイン間の寄生容量(Cgd)とドレインと基板(TIAを形成するシリコン基板)間の寄生容量Cdbが、X点での帯域を劣化させ高速伝送での動作を妨げる。また、A0を増やすために負荷抵抗R0を大きくする場合にも、抵抗に付随する寄生容量の増大を招き、高速動作には不利な状態となる。   However, when this current mirror circuit is used, the parasitic capacitance (Cgd) between the gate and the drain of the PMOSFET (M1) and the parasitic capacitance Cdb between the drain and the substrate (silicon substrate forming the TIA) are the band at the X point. Deteriorates the operation of high-speed transmission. Further, when the load resistance R0 is increased in order to increase A0, the parasitic capacitance associated with the resistance is increased, which is disadvantageous for high-speed operation.

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、トランスインピーダンス値や負荷抵抗値を変えることなく、周波数帯域の調整が可能なトランスインピーダンス型前置増幅器の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a transimpedance preamplifier capable of adjusting a frequency band without changing a transimpedance value or a load resistance value.

本発明によるトランスインピーダンス型前置増幅器は、増幅部と該増幅部の出力信号を帰還するトランスインピーダンス部を備えた10GHzを超える周波数帯域で使用される前置増幅器であって、入力部(初段)の負荷抵抗に供給される電源電圧(Vcc’)の電圧生成手段が、前置増幅器を形成する同じ集積回路内に設けられ、前記電圧生成手段は、基準電圧源(Vcc)に接続された定電流源と複数の接続タップが設けられた抵抗との直列回路からなり、前記接続タップを選択してワイヤ接続することにより前記抵抗の抵抗値を調整することで、前記入力部の電源電圧が調整可能とされていることを特徴とする A transimpedance type preamplifier according to the present invention is a preamplifier that is used in a frequency band exceeding 10 GHz and includes an amplifying unit and a transimpedance unit that feeds back an output signal of the amplifying unit. constant voltage generating means of the power supply voltage supplied to the load resistor (Vcc ') is provided on the same integrated circuit to form a pre-amplifier, said voltage generating means, which is connected to a reference voltage source (Vcc) of It consists of a series circuit of a current source and a resistor provided with a plurality of connection taps, and the power supply voltage of the input unit is adjusted by adjusting the resistance value of the resistor by selecting the connection tap and wire-connecting It is made possible .

本発明によれば、TIAのトランスインピーダンス値や負荷抵抗を変えることなく、また、電流注入によるゲインブーストを行うことなく周波数帯域の調整が可能となる。また、周波数帯域調整のための電源電圧(Vcc’)は、共通の基準電圧源(Vcc)を用いてTIAが形成される同じ集積回路内に設けた電圧生成手段で生成させることができ、該TIAが搭載されるROSAに、外部回路との接続のための端子数の増加、変更およびROSAパッケージの大きさ等を変えることなく実現することができる。   According to the present invention, the frequency band can be adjusted without changing the transimpedance value and load resistance of the TIA and without performing gain boost by current injection. Further, the power supply voltage (Vcc ′) for frequency band adjustment can be generated by voltage generation means provided in the same integrated circuit where the TIA is formed using a common reference voltage source (Vcc). This can be realized without increasing or changing the number of terminals for connection to an external circuit, changing the size of the ROSA package, etc. in the ROSA on which the TIA is mounted.

本発明の実施形態を説明する図である。It is a figure explaining embodiment of this invention. 本発明による周波数特性調整結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic adjustment result by this invention. 従来技術を説明する図である。It is a figure explaining a prior art. 従来技術の課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject of a prior art.

図1により本発明の概略を説明する。10は集積回路、11は受光素子(PD)、12は電圧レギュレータ、13は電圧生成手段、14はワイヤ、15a〜15nは接続タップ、16は定電流源である。その他の符号は、図3の説明で用いたのと同じ符号を用いることにより、説明を省略する。   The outline of the present invention will be described with reference to FIG. 10 is an integrated circuit, 11 is a light receiving element (PD), 12 is a voltage regulator, 13 is a voltage generating means, 14 is a wire, 15a to 15n are connection taps, and 16 is a constant current source. The other reference numerals are the same as those used in the description of FIG.

本発明によるトランスインピーダンス型前置増幅器(TIA)は、10GHzを超える帯域で用いられる光受信装置(ROSA)に搭載されものを主な対象とする。図1(A)に示すように、TIAの基本構成自体は、例えば、図3で説明したのと同様の構成で、受光素子(PD)11で光電変換された電流信号Iinは、TIAの初段で電圧信号に変換される。そして、この電圧信号は、バッファ段のトランジスタQ1を経て、トランジスタQ1のエミッタと接地された抵抗R2の接続点から、出力電圧Voutとして次段の増幅回路に出力される。また、その出力は、帰還抵抗R1によりトランジスタQ0の入力端に帰還される。   The transimpedance preamplifier (TIA) according to the present invention is mainly intended for use in an optical receiver (ROSA) used in a band exceeding 10 GHz. As shown in FIG. 1A, the basic configuration of the TIA itself is the same as that described in FIG. 3, for example, and the current signal Iin photoelectrically converted by the light receiving element (PD) 11 is the first stage of the TIA. Is converted into a voltage signal. Then, this voltage signal passes through the transistor Q1 in the buffer stage, and is output as an output voltage Vout to the next stage amplifier circuit from the connection point between the emitter of the transistor Q1 and the grounded resistor R2. The output is fed back to the input terminal of the transistor Q0 by the feedback resistor R1.

入力段のトランジスタQ0には、そのベースにPD11での受光により生じた電流信号Iinが入力されると、コレクタ電流I0が流れ、該コレクタ電流は負荷電流として負荷抵抗R0に流れる。上述した式(3)〜(5)により、コレクタ電流I0を増加させることによりオープンループゲインA0が増加され、TIAの周波数帯域を広げることが可能となる。本発明においては、コレクタ電流I0の調整は、負荷抵抗R0に供給される電源電圧(Vcc’)を調整可能にしておくことにより、負荷抵抗R0、帰還抵抗R1の設定値を変更することなく行うことができる。   When the current signal Iin generated by light reception by the PD 11 is input to the base of the transistor Q0 in the input stage, a collector current I0 flows, and the collector current flows through the load resistor R0 as a load current. By the above formulas (3) to (5), the open loop gain A0 is increased by increasing the collector current I0, and the frequency band of the TIA can be expanded. In the present invention, the collector current I0 is adjusted without changing the set values of the load resistor R0 and the feedback resistor R1 by making the power supply voltage (Vcc ′) supplied to the load resistor R0 adjustable. be able to.

なお、コレクタ電流I0は、おおよそ次の式で表すことができる。
I0≒{Vreg−(Vbe0+Vbe1)}/R0・・・・(6)
ここで、(Vreg)は負荷抵抗R0の一方の端子に供給される電源電圧であり、(Vbe0)はトランジスタQ0のベース−エミッタ間の電圧であり、(Vbe1)はトランジスタQ1のベース−エミッタ間の電圧である。なお、帰還抵抗R1に流れる電流は無視しうる程度の状態(例えば入力電流が小さい、もしくは直流的な入力電流が中和されるような仕組みが備わっている)で、この部分での電圧降下はないとする。
The collector current I0 can be roughly expressed by the following equation.
I0≈ {Vreg− (Vbe0 + Vbe1)} / R0 (6)
Here, (Vreg) is a power supply voltage supplied to one terminal of the load resistor R0, (Vbe0) is a voltage between the base and emitter of the transistor Q0, and (Vbe1) is between the base and emitter of the transistor Q1. Is the voltage. Note that the current flowing through the feedback resistor R1 is negligible (for example, the input current is small or the DC input current is neutralized), and the voltage drop at this portion is Suppose not.

上記の式(6)において、負荷抵抗R0、電圧Vbe0,Vbe1の値は、共に一定であるとすると、電源電圧Vregを調整することによりコレクタ電流I0を変えることができる。この電源電圧Vregの調整には、例えば、電圧レギュレータ12と電圧生成手段13を用いて行うことができる。電圧レギュレータ12は、例えば、ボルテージフォロー回路を用いたオペアンプで形成することができる。この回路は、高入力インピーダンスであるので電源側から電流を流す必要がなく、そして、低出力インピーダンスとなるので出力電流は取り出すことができる。また、上記の電圧レギュレータ12および電圧生成手段13は、TIAを形成する同じ集積回路チップ内に設けられる。   In the above equation (6), assuming that the values of the load resistance R0 and the voltages Vbe0 and Vbe1 are constant, the collector current I0 can be changed by adjusting the power supply voltage Vreg. The power supply voltage Vreg can be adjusted using, for example, the voltage regulator 12 and the voltage generation unit 13. The voltage regulator 12 can be formed by an operational amplifier using a voltage follow circuit, for example. Since this circuit has a high input impedance, it is not necessary to flow a current from the power source side, and since it has a low output impedance, the output current can be taken out. The voltage regulator 12 and the voltage generating means 13 are provided in the same integrated circuit chip that forms the TIA.

電圧生成手段13は、図1(B)に示すような電圧調整回路を用いることができる。この電圧生成手段13は、集積回路等の基準電圧源(Vcc・・・例えば、バンドギャップリファレンス回路で形成される)を用いて、TIAの集積回路10内に所望の電位を生成するもので、直列接続された複数個の抵抗(R3,R4,R5・・・Rn)と定電流源16とからなる。なお、複数個の抵抗(R3,R4,R5・・・Rn)は、直列接続以外に並列接続されたものが含まれていてもよい。 As the voltage generating means 13 , a voltage adjusting circuit as shown in FIG. The voltage generating means 13 generates a desired potential in the integrated circuit 10 of the TIA using a reference voltage source (Vcc..., For example, formed by a band gap reference circuit) such as an integrated circuit . consisting series connected plurality of resistors (R3, R4, R5 ··· Rn ) and the constant current source 16.. The plurality of resistors (R3, R4, R5... Rn) may include those connected in parallel in addition to the series connection.

そして、定電流源16と抵抗R3との間から、電圧レギュレータ12に入力される電圧Vregを取り出す。このとき、電圧レギュレータ12の出力はVregとなり、Vcc’=Vregとなる。また、抵抗R3とR4との間から接続タップ15aを、抵抗R4とR5との間から接続タップ15b、というように、各抵抗間から接続タップ(15a〜15n)を取出しておく。なお、上記の直列抵抗回路は、1つの抵抗Rを適当な間隔で分け、その分けた部分から接続タップを引き出す形態であってもよい。   Then, the voltage Vreg input to the voltage regulator 12 is taken out between the constant current source 16 and the resistor R3. At this time, the output of the voltage regulator 12 becomes Vreg, and Vcc ′ = Vreg. Further, connection taps 15a to 15n are taken out between the resistors, such as a connection tap 15a between the resistors R3 and R4 and a connection tap 15b between the resistors R4 and R5. The series resistor circuit may be configured such that one resistor R is divided at an appropriate interval and a connection tap is drawn from the divided portion.

接続タップ(15a〜15n)のうち、所望の接続タップを選択して、金線等のワイヤ14を用いてボンディングし、TIAが搭載されるROSAのパッケージ基板等の接地電位に落とす。この結果、例えば、抵抗R3とR4との間の接続タップ15aを選択してワイヤ14で接地した場合は、抵抗R3と定電流源16の電流Iregによる電圧が生成され、この電圧値が電源電圧Vregとされる。抵抗R4とR5との間の接続タップ15bを選択してワイヤ14で接地した場合は、抵抗(R3+R4)と定電流源16の電流Iregによる電圧が生成され、接続タップ15aを選択した場合より高い電圧値の電源電圧Vregが得られる。なお、接続タップ(15a〜15n)間をワイヤ等を用いて電気的に短絡することによっても、生成される電源電圧Vregの電圧値を調整することができる。   Of the connection taps (15a to 15n), a desired connection tap is selected, bonded using a wire 14 such as a gold wire, and dropped to a ground potential such as a ROSA package substrate on which the TIA is mounted. As a result, for example, when the connection tap 15a between the resistors R3 and R4 is selected and grounded by the wire 14, a voltage is generated by the resistor R3 and the current Ireg of the constant current source 16, and this voltage value is the power supply voltage. Vreg. When the connection tap 15b between the resistors R4 and R5 is selected and grounded by the wire 14, a voltage is generated by the resistor (R3 + R4) and the current Ireg of the constant current source 16, which is higher than when the connection tap 15a is selected. A power supply voltage Vreg having a voltage value is obtained. The voltage value of the generated power supply voltage Vreg can also be adjusted by electrically short-circuiting the connection taps (15a to 15n) using a wire or the like.

図2は、本発明によるTIAを用いて電源電圧Vregを調整したときのトランスインピーダンスZt(ゲイン)の周波数特性を示す図である。周波数特性(a)は、例えば、図1(B)の接続タップ15aを接地(抵抗R3のみに電流Iregが流れる)した場合である。周波数特性(b)は、接続タップ15bを接地(抵抗R3とR4に電流Iregが流れる)した場合であり、周波数特性(c)は、接続タップ15cを接地(抵抗R3とR4とR5に電流Iregが流れる)した場合である。   FIG. 2 is a diagram showing frequency characteristics of transimpedance Zt (gain) when the power supply voltage Vreg is adjusted using the TIA according to the present invention. The frequency characteristic (a) is, for example, a case where the connection tap 15a in FIG. 1B is grounded (current Ireg flows only through the resistor R3). The frequency characteristic (b) is when the connection tap 15b is grounded (current Ireg flows through the resistors R3 and R4), and the frequency characteristic (c) is when the connection tap 15c is grounded (current Ireg through the resistors R3, R4, and R5). This is the case where

電圧生成手段の抵抗値を増加して電源電圧Vregを高くすると、負荷電流、すなわちQ0のコレクタ電流が増加し、式(3)により帯域が延びて周波数特性は(a)から(c)に移る。低周波側のトランスインピーダンス値から規定の−3dBだけ下げたところの周波数帯域は、例えば、周波数特性(a)では16.5GHzとなり、周波数特性(c)では19.5GHzとなり、帯域を調整することが可能となる。   When the resistance value of the voltage generating means is increased and the power supply voltage Vreg is increased, the load current, that is, the collector current of Q0 is increased, the band is extended by Equation (3), and the frequency characteristic is shifted from (a) to (c). . The frequency band obtained by lowering the transimpedance value on the low frequency side by the specified −3 dB is, for example, 16.5 GHz in the frequency characteristic (a) and 19.5 GHz in the frequency characteristic (c), and the band is adjusted. Is possible.

ワイヤ14は、集積回路10上にTIAを形成した後に所望の接続タップ(15a〜5n)を選択して、搭載されるROSAの接地端子等に直接接続することができる。一方、TIAは、製造後にその使用帯域を変更したり、また、TIAの製造過程でその特性に多少のバラツキが生じることがある。このような場合、TIAの製造後に、上記の電圧生成手段13の接続タップを選択して電源電圧Vregを調整することで、コレクタ電流I0を調整することができ、オープンループゲインを変化させて周波数特性を調整できる。これにより、バラツキのない均一な品質のROSAとしたり、電源電圧Vregを増加させて、高周波側の帯域を延ばすようにすることができる。   The wire 14 can be directly connected to the ground terminal of the mounted ROSA by selecting a desired connection tap (15a to 5n) after forming the TIA on the integrated circuit 10. On the other hand, the use band of TIA may be changed after manufacture, or the characteristics of the TIA may vary slightly during the manufacturing process of TIA. In such a case, after manufacturing the TIA, the collector current I0 can be adjusted by selecting the connection tap of the voltage generating means 13 and adjusting the power supply voltage Vreg, and changing the open loop gain to change the frequency. The characteristics can be adjusted. As a result, it is possible to obtain a uniform quality ROSA without variation or increase the power supply voltage Vreg to extend the high frequency band.

なお、電圧レギュレータ12および電圧生成手段13は、図1(A)に示すように、TIAを形成する集積回路内に設けずに、基準電源(Vcc)とは別に外部回路から直接に電源電圧Vregとして供給することも考えられる。しかしながら、この場合は、TIAが搭載されるROSAに電源電圧Vregのための外部接続端子を必要とする。このため、端子数増加のためのスペース確保で、ROSAのパッケージ形状を大きくする必要があり、小型化の要求の要求を満たすことができない。また、端子数増加は標準仕様を満たさないなどの問題もある。したがって、電圧レギュレータ12および電圧生成手段13を、TIAを形成する集積回路チップ内に設けることで、ROSAのパッケージの構成に影響を与えないようにすることができる。   As shown in FIG. 1A, the voltage regulator 12 and the voltage generating means 13 are not provided in the integrated circuit forming the TIA, but are directly supplied from an external circuit separately from the reference power supply (Vcc). It is also possible to supply as However, in this case, an external connection terminal for the power supply voltage Vreg is required for the ROSA on which the TIA is mounted. For this reason, it is necessary to enlarge the package shape of the ROSA in order to secure a space for increasing the number of terminals, and it is impossible to satisfy the demand for downsizing. Moreover, there is a problem that the increase in the number of terminals does not satisfy the standard specification. Therefore, by providing the voltage regulator 12 and the voltage generation means 13 in the integrated circuit chip forming the TIA, it is possible to prevent the configuration of the ROSA package from being affected.

10…集積回路、11…受光素子(PD)、12…電圧レギュレータ、13…電圧生成手段、14…ワイヤ、15a〜15n…接続タップ、16…定電流源。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Integrated circuit, 11 ... Light receiving element (PD), 12 ... Voltage regulator, 13 ... Voltage generation means, 14 ... Wire, 15a-15n ... Connection tap, 16 ... Constant current source.

Claims (1)

増幅部と該増幅部の出力信号を帰還するトランスインピーダンス部を備えた10GHzを超える周波数帯域で使用される前置増幅器であって、
前置増幅器の入力部(初段)の負荷抵抗に供給される電源電圧の電圧生成手段が、前記前置増幅器を形成する同じ集積回路内に設けられ、前記電圧生成手段は、基準電圧源に接続された定電流源と複数の接続タップが設けられた抵抗との直列回路からなり、前記接続タップを選択してワイヤ接続することにより前記抵抗の抵抗値を調整することで、前記入力部の電源電圧が調整可能とされていることを特徴とするトランスインピーダンス型前置増幅器。
A preamplifier used in a frequency band exceeding 10 GHz, comprising an amplifying unit and a transimpedance unit that feeds back an output signal of the amplifying unit,
A voltage generation means for the power supply voltage supplied to the load resistance of the input section (first stage) of the preamplifier is provided in the same integrated circuit forming the preamplifier, and the voltage generation means is connected to a reference voltage source A power source of the input unit by adjusting a resistance value of the resistor by selecting the connection tap and wire-connecting the selected constant current source and a resistor provided with a plurality of connection taps. A transimpedance preamplifier characterized in that the voltage is adjustable.
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