JP5833192B2 - 光電気デバイス用の増幅器回路、検出装置、および光電気デバイス用の増幅器回路の駆動方法 - Google Patents
光電気デバイス用の増幅器回路、検出装置、および光電気デバイス用の増幅器回路の駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5833192B2 JP5833192B2 JP2014134066A JP2014134066A JP5833192B2 JP 5833192 B2 JP5833192 B2 JP 5833192B2 JP 2014134066 A JP2014134066 A JP 2014134066A JP 2014134066 A JP2014134066 A JP 2014134066A JP 5833192 B2 JP5833192 B2 JP 5833192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- level shift
- resistor
- voltage
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 27
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 11
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/082—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with FET's
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
ここでGMfbDCはDC相互コンダクタンスであり、IfbDCはフィードバック電流(DCのみ)であり、VoutDCは出力電圧(DCのみ)であり、AintDCは積分器のDC利得であり、gmT4DCはバイパストランジスタのDC相互コンダクタンスである。こうして全DC相互コンダクタンスは、積分器2のDC利得およびバイパストランジスタ3の相互コンダクタンスで決定される。実際、このフィードバック経路のDC相互コンダクタンスGMfbDCは、フィードバック電流Ifbと共に変化する。
ここで、sはラプラス演算子であり、M1およびM2は上記で導入されたミラー比であり、またR2は第2の抵抗R2に対応する抵抗値である。なお、積分器担体の伝達関数H2(s)は、以下の式で定められる。
ここでfc2はゼロポール補償のカットオフ周波数を表す。この式が満足される場合、全体の伝達関数は、1個の個別のローパスフィルタが有するようなプロファイルとなる。これは第2のフィルターR5,C3のポールが、第1のフィルターR1,C2のゼロポイントによって補償されるという結果をもたらす。
11 : 増幅器入力部
12 : 増幅器入力部
13 : 増幅器出力部
2 : 積分器
21 : 入力部
22 : 入力部
23 : レベルシフト回路
24 : 演算増幅器
25 : 積分器入力部
3,T4 : バイパストランジスタ
31 : バイパストランジスタの制御側
AGND : アナロググラウンド
C1 : コンデンサ
C2 : コンデンサ
C3 : コンデンサ
f0 : カットオフ周波数
f1 : カットオフ周波数
f2 : カットオフ周波数
I1 : 第1の電流
I2 : 第2の電流
Ifb : フィードバック電流
N1 : 回路ノード
N2 : 回路ノード
OUT : 出力端子
PD : フォトダイオード
pdin : 検出器端子
R1 : 抵抗
R2 : 抵抗
R3 : 抵抗
R4 : 抵抗
R5 : 抵抗
RT : フィードバック抵抗
T1 : トランジスタ
T2 : トランジスタ
T3 : トランジスタ
VDD : ハイ側電源電圧
VOUT : 出力電圧
VR2 : レベルシフト電圧
VSS : ロー側電源電圧
Claims (14)
- 光電気デバイス用の増幅器回路であって、
第1の増幅器入力部(11)および第2の増幅器入力部(12)と、増幅器出力部(13)とを有する、測定電流(Ipd)の関数として出力電圧(Vout)を提供する主増幅器(1)を備えた検出経路と、
積分器(2)およびバイパストランジスタ(3)を備えたフィードバック経路と、
を備え、
前記積分器は、積分器入力部(25)を介して前記増幅器出力部(13)に接続されていると共に、レベルシフト電圧(VR2)を制御するための負のフィードバック経路におけるレベルシフト回路(23)を備え、
前記バイパストランジスタ(3)は、その制御側(31)を介して前記レベルシフト回路(23)に接続されて前記レベルシフト電圧(VR2)に基づいた制御電圧(VM2)を受け取り、前記レベルシフト電圧(VR2)に比例して、前記第2の増幅器入力部にフィードバック電流(Ifb)を提供し、
前記レベルシフト回路(23)は、アナロググラウンド電位(AGND)に接続された第2の抵抗(R2)を備え、
前記レベルシフト電圧(VR2)は、前記第2の抵抗(R2)で電圧降下する、
ことを特徴とする増幅器回路。 - 前記主増幅器(1)は、前記第1の増幅器入力部(11)を前記増幅器出力部(13)に接続する負のフィードバック経路におけるフィードバック抵抗を有するトランスインピーダンス増幅器を備えることを特徴とする、請求項1に記載の増幅器回路。
- 前記積分器(2)は、
第1の入力部(21)を備えた演算増幅器(24)と、
前記第1の入力部と前記レベルシフト回路とに接続されている第1のコンデンサと、 前記積分器入力部(25)と、前記第1の入力部(21)と、前記第1のコンデンサ(C1)とに接続された第1の抵抗(R1)と、
を備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の増幅器。 - 前記レベルシフト回路(23)は、第1のカレントミラーを備えることを特徴とする、請求項3に記載の増幅器回路。
- 前記第1のカレントミラーは、
第1のトランジスタ(T1)を介してロー側電源電圧(VSS)に接続された第2の抵抗(R2)の直列接続部を備えた第1の分岐部であって、第2の抵抗(R2)および第1のトランジスタ(T1)が前記第1のコンデンサ(C1)に接続されており、前記第1の分岐部がカレントミラーの形態で第2の分岐部に接続されている、第1の分岐部と、
ハイ側電源電圧(VDD)とロー側電源電圧(VSS)との間に接続された第2のトランジスタ(T2)および第3のトランジスタ(T3)の直列接続部を備えた第2の分岐部であって、前記第3のトランジスタ(T3)の制御側が前記演算増幅器(24)に接続されている、第2の分岐部と、
を備えることを特徴とする、請求項4に記載の増幅器回路。 - 前記フィードバック経路は、前記第3のトランジスタ(T3)と前記バイパストランジスタ(3)とを備えた第2のカレントミラーを備えることを特徴とする、請求項5に記載の増幅器回路。
- 前記第3のトランジスタ(T3)は、第3の抵抗(R3)を介して前記ハイ側電源電圧(VDD)に接続されており、
前記バイパストランジスタ(3)は、第4の抵抗(R4)を介して前記ハイ側電源電圧(VDD)に接続されている、
ことを特徴とする、請求項5または6に記載の増幅器回路。 - 第1のフィルターが、前記第1の抵抗(R1)と、前記第1の抵抗(R1)に並列に接続された第2のコンデンサ(C2)とを備え、さらに入力部(21)に接続されていることを特徴とする、請求項5乃至7のいずれか1項に記載の増幅器回路。
- 第2のフィルターが、第3のコンデンサ(C3)と、前記第3のトランジスタ(T3)と前記バイパストランジスタ(3)との間のローパスフィルターとして接続された第3のコンデンサおよび第5の抵抗を備えることを特徴とする、請求項5乃至8に記載の増幅器回路。
- 前記第2のフィルター(R5,C3)のポールは、前記第1のフィルター(R1,C2)のゼロポイントによって補償されることを特徴とする請求項9に記載の増幅器回路。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の増幅器回路と、
検出器端子(pdin)を介して前記増幅器入力部(11)に接続された光検出器(PD)、とりわけフォトダイオードと、
を備えることを特徴とする検出器装置。 - 光電気デバイス用の増幅器回路の駆動方法であって、
測定電流(Ipd)の関数として出力電圧(Vout)を提供するステップと、
負のフィードバック経路を備えた積分器を用いて、前記出力電圧(Vout)を積分するステップと、
前記積分器の出力電圧(Vout)に依存して、前記積分器(2)の負のフィードバック経路におけるレベルシフト回路(23)を用いてレベルシフト電圧(VR2)を制御するステップと、
前記レベルシフト電圧(VR2)に依存する制御電圧(VM2)を用いて、バイパストランジスタ(3)を制御するステップと、
前記レベルシフト電圧(VR2)に比例するフィードバック電流(Ifb)によって前記測定電流(Ipd)の補償を行うステップと、
を備え、
前記レベルシフト回路(23)は、アナロググラウンド電位(AGND)に接続された第2の抵抗(R2)を備え、前記レベルシフト電圧(VR2)は、前記第2の抵抗(R2)で電圧降下する、
ことを特徴とする方法。 - 前記補償は、前記測定電流(Ipd)からのフィードバック電流(Ifb)の減算を含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記制御電圧は、前記レベルシフト回路(23)および前記バイパストランジスタ(3)によって規定される第1および第2のミラー比を用いて、それぞれ調整されることを特徴とする、請求項12または13に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13174344.5 | 2013-06-28 | ||
EP13174344.5A EP2819305B1 (en) | 2013-06-28 | 2013-06-28 | Amplifier circuit for an opto-electric device, detector arrangement, and method to operate an amplifier circuit for an opto-electric device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015012617A JP2015012617A (ja) | 2015-01-19 |
JP5833192B2 true JP5833192B2 (ja) | 2015-12-16 |
Family
ID=48692395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014134066A Active JP5833192B2 (ja) | 2013-06-28 | 2014-06-30 | 光電気デバイス用の増幅器回路、検出装置、および光電気デバイス用の増幅器回路の駆動方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2819305B1 (ja) |
JP (1) | JP5833192B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11060906B1 (en) | 2016-12-28 | 2021-07-13 | Facebook, Inc. | Transimpedance amplifier with automatic current control |
CN111466080B (zh) * | 2017-12-07 | 2024-05-28 | 普立菲有限公司 | 在控制回路中具有至少二阶滤波器的放大器 |
CN109547017A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 西安智多晶微电子有限公司 | 一种应用于fpga的双环路锁相环模拟核心电路及锁相环 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5812413A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-24 | Fujitsu Ltd | 光受信増巾器の自動利得制御回路 |
US4540952A (en) * | 1981-09-08 | 1985-09-10 | At&T Bell Laboratories | Nonintegrating receiver |
US4623786A (en) * | 1984-11-07 | 1986-11-18 | At&T Bell Laboratories | Transimpedance amplifier with overload protection |
US5012202A (en) * | 1990-03-15 | 1991-04-30 | Triquint Semiconductor, Inc. | Low impedance automatic gain control circuit |
FR2689666A1 (fr) * | 1992-04-03 | 1993-10-08 | Peugeot | Dispositif de réception d'un signal optique, notamment pour véhicule automobile. |
JP2000174567A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-23 | Toshiba Corp | 自動弁別型光受信回路および光送受信モジュール |
US6404281B1 (en) * | 2000-11-14 | 2002-06-11 | Sirenza Microdevices, Inc. | Wide dynamic range transimpedance amplifier |
US7202732B2 (en) * | 2003-12-15 | 2007-04-10 | Jds Uniphase Corporation | Transimpedance amplifier with linearized transconductance feedback |
US7368999B2 (en) * | 2006-07-10 | 2008-05-06 | Jds Uniphase Corporation | DC offset cancellation for a trans-impedance amplifier |
US7411446B2 (en) * | 2006-11-09 | 2008-08-12 | Industrial Technology Research Institute | DC offset cancellation circuit |
CA2722958C (en) * | 2008-04-24 | 2013-06-18 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Smoke sensor |
DE102010013318B4 (de) * | 2010-03-30 | 2016-07-28 | Austriamicrosystems Ag | Verstärkerschaltung, Detektoranordnung und Verfahren zum Betreiben eines Verstärkers |
-
2013
- 2013-06-28 EP EP13174344.5A patent/EP2819305B1/en active Active
-
2014
- 2014-06-30 JP JP2014134066A patent/JP5833192B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015012617A (ja) | 2015-01-19 |
EP2819305A1 (en) | 2014-12-31 |
EP2819305B1 (en) | 2015-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5711222B2 (ja) | 帰還線の分散制御を備えるトランスインピーダンス増幅器 | |
JP6011273B2 (ja) | 増幅器 | |
JP5833192B2 (ja) | 光電気デバイス用の増幅器回路、検出装置、および光電気デバイス用の増幅器回路の駆動方法 | |
JP5596860B2 (ja) | 自動利得調整回路 | |
CA2695134A1 (en) | Transimpedance amplifier circuit for a photodetector | |
JP2007502423A (ja) | 低ノイズ電界センサ | |
JP5459424B2 (ja) | 光受信回路用信号増幅器 | |
US8779858B2 (en) | Amplifier circuit, detector arrangement and method for operating an amplifier | |
US7782137B2 (en) | Differential circuit providing a function to cancel input offset voltage | |
JP2012138963A (ja) | 増幅装置及び信号の増幅方法 | |
Aezinia et al. | An interface circuit with wide dynamic range for differential capacitive sensing applications | |
JP2004357276A (ja) | 低ノイズ光受信機 | |
JP6598493B2 (ja) | 電流電圧変換回路、受信装置及び撮像システム | |
EP3721555B1 (en) | An amplifier with an at least second order filter in the control loop | |
US8466748B2 (en) | Amplifier circuit and method for conditioning an output current signal of a detector element | |
US11082017B2 (en) | Amplifier with a compensator with a network of at least third order | |
US7180048B1 (en) | Slow tail compensation | |
JPS61228319A (ja) | 光電流増幅回路 | |
JP5388670B2 (ja) | センサ信号処理回路 | |
US10327072B2 (en) | Phase correcting system and a phase correctable transducer system | |
TWM582132U (zh) | Light sensing device | |
EP3721552A1 (en) | Amplifier circuit | |
US11394352B2 (en) | Transimpedance amplifier circuit | |
KR101276709B1 (ko) | 광신호 수신회로 | |
TW202044820A (zh) | 光感測裝置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150527 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150827 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150909 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151007 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151028 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5833192 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |