JP6720527B2 - 増幅回路、光モジュールおよび増幅方法 - Google Patents

Description

本発明は、増幅回路、光モジュールおよび増幅方法に関する。

従来、光受信回路などにおいて、電気信号を増幅する増幅回路が用いられている。たとえば、入力端子に受光素子が接続された反転増幅器の出力電圧を入力端子に帰還する帰還回路が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

特開２００８−１８２５２９号公報

しかしながら、上述した従来技術では、増幅回路が他の回路とＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合される構成において、ＡＣ結合によりハイパスフィルタが形成され、低域の遮断周波数が生じるという問題がある。

低域の遮断周波数が生じると、信号の低周波成分が減衰することによりサグが発生する。また、低域の遮断周波数を高くするためにＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくすると、装置が大型化する。

１つの側面では、本発明は、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても低域の遮断周波数を低くすることができる増幅回路、光モジュールおよび増幅方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により他回路と接続された増幅回路であって、前記他回路から入力された信号を増幅して出力する、または入力された信号を増幅して前記他回路へ出力する増幅器と、前記増幅器から出力された信号を前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、を備え、前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ローパスフィルタからの出力信号が前記ローパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の下限に設定され、前記ハイパスフィルタの低域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタからの出力信号が前記ハイパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の上限に設定され、前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させ、前記増幅器の利得Ａと、前記帰還回路の帰還率βとの積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１であることを要件とする。

本発明の一側面によれば、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても低域の遮断周波数を低くすることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる増幅回路の一例を示す図である。 図２は、実施の形態にかかる増幅回路におけるＡ・βによる周波数特性の変化の一例を示す図（その１）である。 図３は、実施の形態にかかる増幅回路におけるＡ・βによる周波数特性の変化の一例を示す図（その２）である。 図４は、実施の形態にかかる増幅回路におけるＡ・βによる周波数特性の変化の一例を示す図（その３）である。 図５は、実施の形態にかかる増幅回路におけるＡ・βによる周波数特性の変化の一例を示す図（その４）である。 図６は、実施の形態にかかるＨＰＦとＬＰＦの遮断周波数の一例を示すグラフである。 図７は、実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性の一例を示すグラフである。 図８は、実施の形態にかかる増幅回路を適用したＴＩＡ装置の一例を示す図である。 図９は、実施の形態にかかる増幅回路を適用した差動トランスインピーダンスアンプの一例を示す図である。 図１０は、実施の形態にかかる増幅回路を適用した光インターコネクトシステムの一例を示す図である。 図１１は、実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性のシミュレーション結果の一例を示すグラフ（その１）である。 図１２は、実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性のシミュレーション結果の一例を示すグラフ（その２）である。 図１３は、実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性のシミュレーション結果の一例を示すグラフ（その３）である。 図１４は、増幅回路の出力信号におけるサグの一例を示す参考図である。 図１５は、増幅回路の出力信号のアイパターンの一例を示す参考図である。 図１６は、実施の形態にかかる増幅回路の出力信号のアイパターンの一例を示す図である。 図１７は、実施の形態にかかる増幅回路の他の例を示す図である。

以下に図面を参照して、本発明にかかる増幅回路、光モジュールおよび増幅方法の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
（実施の形態にかかる増幅回路）
図１は、実施の形態にかかる増幅回路の一例を示す図である。実施の形態にかかる増幅回路１１０は、増幅回路１１０の前段の回路との間でＡＣ結合されている。たとえば、増幅回路１１０の前段の回路と増幅回路１１０との間には直列にコンデンサが設けられている。このため、図１に示すように、増幅回路１１０の入力にはＡＣ結合によるＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ハイパスフィルタ）１０１が形成される。増幅回路１１０は、合成部１１１と、増幅器１１２（Ａ）と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ローパスフィルタ）１１３と、帰還回路１１４（β）と、を備える。

合成部１１１には、増幅回路１１０の前段の回路から出力された信号（Ｉｎ）がＨＰＦ１０１を介して入力される。合成部１１１は、ＨＰＦ１０１を介して入力された信号と、帰還回路１１４から出力された信号と、を同相で合成する。そして、合成部１１１は、合成した信号を増幅器１１２へ出力する。

増幅器１１２は、合成部１１１から出力された信号を利得Ａにより増幅する。利得Ａは、たとえば１より大きい利得である（Ａ＞１）。増幅器１１２は、増幅した信号を出力する。増幅器１１２から出力された信号（Ｏｕｔ）は、増幅回路１１０の後段へ出力されるとともにＬＰＦ１１３へ入力される。

ＬＰＦ１１３は、増幅器１１２から出力された信号のうちの所定の低周波成分のみを抽出する。すなわち、ＬＰＦ１１３は、増幅器１１２から出力された信号のうちの所定の高周波成分のみを減衰させる。そして、ＬＰＦ１１３は、抽出した低周波成分の信号を帰還回路１１４へ出力する。

たとえば、ＬＰＦ１１３は、高域（高周波側）の遮断周波数が、ＨＰＦ１０１における低域（低周波側）の遮断周波数とほぼ同じ（同等）となる周波数特性を有する（たとえば図６参照）。ＬＰＦ１１３の高域の遮断周波数（高域遮断周波数）は、ＬＰＦ１１３からの出力信号がＬＰＦ１１３への入力信号に対して３［ｄＢ］以上減衰する周波数範囲の下限である。ＨＰＦ１０１の低域の遮断周波数（低域遮断周波数）は、ＨＰＦ１０１からの出力信号がＨＰＦ１０１への入力信号に対して３［ｄＢ］以上減衰する周波数範囲の上限である。

帰還回路１１４は、ＬＰＦ１１３から出力された信号を帰還率（利得）βにより減衰させる。帰還率βは、たとえば１より小さい帰還率である（β＜１）。帰還回路１１４は、減衰させた信号を合成部１１１へ出力する。帰還回路１１４により、増幅器１１２の入出力間に正帰還をかけることができる。これにより、増幅回路１１０における低域の遮断周波数を低くすることができる。

増幅器１１２の利得Ａと、帰還回路１１４の帰還率βと、の積であるＡ・βが、正帰還における信号のループ利得となる。増幅器１１２の利得Ａおよび帰還回路１１４の帰還率βは、０＜Ａ・β＜１となるように設計される。これにより、信号のループ利得（Ａ・β）を１より小さくし、正帰還による発振を抑制することができる。帰還回路１１４および合成部１１１により、増幅器１１２から出力された信号を、信号のループ利得が１より小さくなるように増幅器１１２の入力に正帰還させる帰還回路を実現することができる。

このように、増幅回路１１０は、帰還回路１１４および合成部１１１によって増幅器１１２の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるＬＰＦ１１３を設けた構成である。これにより、ＡＣ結合により形成されるＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせにおける低域の遮断周波数を、ＨＰＦ１０１における低域の遮断周波数より低くすることができる。このため、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても低域の遮断周波数を低くすることができる。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、ＡＣ結合によって信号の低周波成分が減衰することによるサグの発生を抑制することができる。

また、帰還回路１１４および合成部１１１による正帰還のループ利得（閉ループ利得）を１より小さくすることで、帰還回路１１４および合成部１１１の正帰還による発振を抑制することができる。これにより、増幅回路１１０の動作を安定させることができる。

（実施の形態にかかる増幅回路における伝達関数）
実施の形態にかかる増幅回路１１０における伝達関数について説明する。増幅回路１１０と接続されたＨＰＦ１０１の伝達関数Ｈ＿Ｈ（ｓ）は、たとえば下記（１）式により表すことができる。ω＿ＨはＨＰＦ１０１における低域の遮断角周波数である。

ＬＰＦ１１３の伝達関数Ｈ＿Ｌ（ｓ）は、たとえば下記（２）式により表すことができる。ω＿ＬはＬＰＦ１１３における高域の遮断角周波数である。

増幅回路１１０の伝達関数Ｈ＿Ｐｒｏｐ（ｓ）は、たとえば下記（３）式により表すことができる。Ａは増幅器１１２における利得Ａである。βは帰還回路１１４における帰還率（利得）βである。

また、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの伝達関数をＨ＿Ａｌｌ（ｓ）とする。伝達関数Ｈ＿Ａｌｌ（ｓ）は、ＨＰＦ１０１の伝達関数Ｈ＿Ｈ（ｓ）と増幅回路１１０の伝達関数Ｈ＿Ｐｒｏｐ（ｓ）との積である。したがって、上記（１）〜（３）により、伝達関数Ｈ＿Ａｌｌ（ｓ）は、たとえば下記（４）式により表すことができる。

したがって、ＬＰＦ１１３における高域の遮断角周波数ω＿Ｌと、ＨＰＦ１０１における低域の遮断角周波数ω＿Ｈと、を同じ（ω＿Ｌ＝ω＿Ｈ）にすると、伝達関数Ｈ＿Ａｌｌ（ｓ）は、たとえば下記（５）式により表すことができる。

定性的な理解を容易にするために、仮にＡ・β＝１とすると、伝達関数Ｈ＿Ａｌｌ（ｓ）は、上記（５）式よりＨ＿Ａｌｌ（ｓ）＝Ａとなる。すなわち周波数特性が平坦になる。ただし、上述のように増幅回路１１０は、発振条件が満たされないように、Ａ・β＜１となるように設計される。したがって、Ａ・β＜１を満たす範囲内でＡ・βが１に近づくように（たとえばＡ・β＝０．９となるように）増幅回路１１０を設計することにより、発振を抑制しつつ周波数特性を平坦にすることができる。

（実施の形態にかかる増幅回路におけるＡ・βによる周波数特性の変化）
図２〜図５は、実施の形態にかかる増幅回路におけるＡ・βによる周波数特性の変化の一例を示す図である。図２〜図５のそれぞれは、横軸が実軸（Ｒｅ）、縦軸が虚軸（Ｉｍ）を示す複素平面である。また、図２〜図５は、それぞれＡ・β＝１、Ａ・β＝０．９、Ａ・β＝０．８、Ａ・β＝０．７の場合における、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性を、極２１１，２１２（×）および零点２２１，２２２（○）により示している。

たとえば図２に示すように、Ａ・β＝１である場合は、極２１１，２１２および零点２２１，２２２がそれぞれ実軸上で重なり、互いに打ち消し合う。このため、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性が平坦になる。また、図３〜図５に示すように、Ａ・βが１より小さくなるほど、極２１２が実軸上で負の方向に移動し、零点２２２とのずれが大きくなる。このため、Ａ・βが小さくなるほど、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性が平坦でなくなる。

（実施の形態にかかるＨＰＦとＬＰＦの遮断周波数）
図６は、実施の形態にかかるＨＰＦとＬＰＦの遮断周波数の一例を示すグラフである。図６において、横軸は周波数を示し、縦軸は利得を示す。周波数特性６０１は、ＨＰＦ１０１における周波数に対する利得の特性を示す。周波数特性６０２は、ＬＰＦ１１３における周波数に対する利得の特性を示す。

ＨＰＦ１０１の低域の遮断角周波数ω＿Ｈは、たとえば周波数特性６０１において利得が−３［ｄＢ］以下となる周波数範囲の上限の周波数である。ＬＰＦ１１３の高域の遮断角周波数ω＿Ｌは、周波数特性６０２において利得が−３［ｄＢ］以下となる周波数範囲の下限の周波数である。図６に示す例ではω＿Ｈ＝ω＿Ｌとなっている。

（実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性）
図７は、実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性の一例を示すグラフである。図７において、図６に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。周波数特性７０１は、増幅回路１１０における周波数に対する利得の特性を示す。周波数特性７０２は、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０を合わせた構成における周波数に対する利得の特性を示す。

増幅回路１１０の周波数特性７０１は、スロープ部分においてＨＰＦ１０１の周波数特性６０１と逆の特性となる。また、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０を合わせた構成の周波数特性７０２における低域の遮断角周波数をω＿Ｈａｌｌとすると、遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌは、ＨＰＦ１０１の周波数特性６０１の低域の遮断角周波数ω＿Ｈより低くなる。すなわち、増幅回路１１０を低周波数側に広帯域化することができる。

（実施の形態にかかる増幅回路を適用したＴＩＡ装置）
図８は、実施の形態にかかる増幅回路を適用したＴＩＡ装置の一例を示す図である。図８に示す光モジュール８００は、フォトダイオード８０１と、コンデンサ８０２と、抵抗８０３と、ＴＩＡ装置８１０と、を備える光モジュールである。実施の形態にかかる増幅回路１１０は、たとえば図８に示すＴＩＡ装置８１０に適用することができる。

フォトダイオード８０１は、受光パワーに応じた電気信号を出力する受光素子である。ＴＩＡ装置８１０は、フォトダイオード８０１から出力される電流信号を電圧信号に変換する。たとえば、ＴＩＡ装置８１０は、フォトダイオード８０１のアノードに対して、コンデンサ８０２（Ｃ）を介して接続されている。コンデンサ８０２により、フォトダイオード８０１とＴＩＡ装置８１０との間はＡＣ結合となっている。抵抗８０３（Ｒ）は、一端がフォトダイオード８０１のアノードとコンデンサ８０２との間に接続され、他端が接地されている。

ＴＩＡ装置８１０は、ベース接地型ＴＩＡ８１１と、エミッタフォロワ８１２と、出力端子８１３（ｏｕｔ）と、ＬＰＦ８１４と、帰還回路８１５と、バイアス部８１６（Ｖｂｉａｓ）と、を備える。

ベース接地型ＴＩＡ８１１は、ベース接地型のＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：インピーダンス変換増幅器）であって、図１に示した増幅器１１２に対応する構成である。たとえば、ベース接地型ＴＩＡ８１１は、抵抗８１１ａ（Ｒ）と、バイポーラトランジスタ８１１ｂと、抵抗８１１ｃ（Ｒ）と、電圧源８１１ｄ（ＶＣＣ）と、を備える。

抵抗８１１ａは、一端がコンデンサ８０２とバイポーラトランジスタ８１１ｂとの間に接続され、他端が接地されている。バイポーラトランジスタ８１１ｂは、エミッタがコンデンサ８０２に接続され、ベースがバイアス部８１６に接続され、コレクタが抵抗８１１ｃおよびエミッタフォロワ８１２に接続されている。

抵抗８１１ｃは、一端がバイポーラトランジスタ８１１ｂのコレクタおよびエミッタフォロワ８１２に接続され、他端が電圧源８１１ｄに接続されている。これにより、フォトダイオード８０１から出力された電流信号が電圧信号Ｖｂに変換されてエミッタフォロワ８１２へ出力される。ベース接地型ＴＩＡ８１１における利得が図１に示した増幅器１１２の利得Ａに相当する。

エミッタフォロワ８１２は、バイポーラトランジスタ８１２ａと、電圧源８１２ｂ（ＶＣＣ）と、抵抗８１２ｃ（Ｒ）と、を備える。バイポーラトランジスタ８１２ａは、ベースがベース接地型ＴＩＡ８１１に接続され、コレクタが電圧源８１２ｂに接続され、エミッタがＬＰＦ８１４および出力端子８１３に接続されている。抵抗８１２ｃは、一端がバイポーラトランジスタ８１２ａのエミッタとＬＰＦ８１４との間に接続され、他端が接地されている。

出力端子８１３は、エミッタフォロワ８１２におけるバイポーラトランジスタ８１２ａのエミッタとＬＰＦ８１４との間に接続されている。これにより、フォトダイオード８０１によって検出された光パワーを示す信号（電圧信号）を出力端子８１３から出力することができる。

ＬＰＦ８１４は、図１に示したＬＰＦ１１３に対応する構成である。また、ＬＰＦ８１４は、エミッタフォロワ８１２から出力された信号（電圧信号）のうちの所定の低周波成分のみを抽出し、抽出した低周波成分の信号を帰還回路８１５へ出力する。

帰還回路８１５は、利得部８１５ａ（Ｇ）と、帰還抵抗８１５ｂ（Ｒｆ）と、を備える。利得部８１５ａは、ＬＰＦ８１４から出力された信号に所定の利得を与え、利得を与えた信号を帰還抵抗８１５ｂへ出力する。帰還抵抗８１５ｂは、利得部８１５ａから出力された信号を電圧信号から電流信号に変換する。そして、帰還抵抗８１５ｂは、電流信号に変換した信号を、ベース接地型ＴＩＡ８１１におけるバイポーラトランジスタ８１１ｂのエミッタへ入力することにより正帰還させる。帰還回路８１５における帰還率（利得）が図１に示した帰還回路１１４の帰還率（利得）βに相当する。

バイアス部８１６は、一端がバイポーラトランジスタ８１１ｂのベースに接続され、他端が接地されている。

図８に示すＴＩＡ装置８１０は、ベース接地型ＴＩＡ８１１における利得Ａと、帰還回路８１５における帰還率βと、の積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１となるように設計される。これにより、正帰還における発振を抑制することができる。

また、ＬＰＦ８１４の高域の遮断周波数は、コンデンサ８０２により形成されるハイパスフィルタの低域の遮断周波数と同等の（たとえば同じ）周波数とする。これにより、コンデンサ８０２の容量値を大きくしなくても、コンデンサ８０２およびＴＩＡ装置８１０の組み合わせにおける低域の遮断周波数を低くすることができる。このため、たとえば出力端子８１３から出力される信号におけるサグを抑制することができる。

図８に示したように、図１に示した増幅器１１２は、たとえば、トランジスタのベースを接地するベース接地のトランジスタ増幅回路（たとえばベース接地型ＴＩＡ８１１）に適用することができる。また、このトランジスタ増幅回路（たとえばベース接地型ＴＩＡ８１１）には、トランジスタ増幅回路によって増幅された信号を出力するエミッタフォロワ８１２が接続されていてもよい。

また、図１に示した帰還回路１１４は、増幅器１１２から出力された信号を増幅する増幅部（たとえば利得部８１５ａ）と、増幅器１１２から出力された信号を通過させる抵抗（帰還抵抗８１５ｂ）と、を含む構成とすることができる。

（実施の形態にかかる増幅回路を適用した差動トランスインピーダンスアンプ）
図９は、実施の形態にかかる増幅回路を適用した差動トランスインピーダンスアンプの一例を示す図である。図９において、図８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図９に示す光モジュール９００は、フォトダイオード８０１と、コンデンサ９０１ａ，９０１ｂと、抵抗９０２ａ，９０２ｂ（Ｒ）と、差動トランスインピーダンスアンプ９１０と、を備える光モジュールである。

実施の形態にかかる増幅回路１１０は、たとえば図９に示す差動トランスインピーダンスアンプ９１０に適用することができる。図９に示す例では、差動トランスインピーダンスアンプ９１０は、フォトダイオード８０１から出力される差動の電流信号を電圧信号に変換する。たとえば、差動トランスインピーダンスアンプ９１０は、フォトダイオード８０１のカソードに対してコンデンサ９０１ａを介して接続され、フォトダイオード８０１のアノードに対してコンデンサ９０１ｂを介して接続される。

抵抗９０２ａは、一端がフォトダイオード８０１のカソードとコンデンサ９０１ａとの間に接続され、他端が接地されている。抵抗９０２ｂは、一端がフォトダイオード８０１のアノードとコンデンサ９０１ｂとの間に接続され、他端が接地されている。コンデンサ９０１ａ，９０１ｂにより、フォトダイオード８０１と差動トランスインピーダンスアンプ９１０との間はＡＣ結合となっている。

差動トランスインピーダンスアンプ９１０は、差動増幅器９１１と、出力端子９１２ａ，９１２ｂと、抵抗９１３ａ，９１３ｂと、ＬＰＦ９１４ａ，９１４ｂと、利得部９１５ａ，９１５ｂと、抵抗９１６ａ，９１６ｂと、を備える。

差動増幅器９１１は、正の入力端子（＋）および負の入力端子（−）を有し、図１に示した増幅器１１２に対応する構成である。差動増幅器９１１の正の入力端子（＋）は、コンデンサ９０１ａを介してフォトダイオード８０１のカソードと接続されている。差動増幅器９１１の負の入力端子（−）は、コンデンサ９０１ｂを介してフォトダイオード８０１のアノードと接続されている。

差動増幅器９１１は、正の入力端子（＋）および負の入力端子（−）から入力された各信号を差動増幅し、差動増幅により得られた正転信号および反転信号を出力する。差動増幅器９１１からの正転信号は、出力端子９１２ａから出力（Ｏｕｔｐ）されるとともに、抵抗９１３ａおよびＬＰＦ９１４ａへ入力される。差動増幅器９１１からの反転信号は、出力端子９１２ｂから出力（Ｏｕｔｎ）されるとともに、抵抗９１３ｂおよびＬＰＦ９１４ｂへ入力される。差動増幅器９１１における利得が図１に示した増幅器１１２の利得Ａに相当する。

抵抗９１３ａは、差動増幅器９１１からの正転信号を電圧信号から電流信号に変換し、変換した正転信号を差動増幅器９１１の正の入力端子（＋）へフィードバックする。抵抗９１３ｂは、差動増幅器９１１からの反転信号を電圧信号から電流信号に変換し、変換した反転信号を差動増幅器９１１の負の入力端子（−）へフィードバックする。

ＬＰＦ９１４ａ，９１４ｂは、図１に示したＬＰＦ１１３に対応する構成である。ＬＰＦ９１４ａは、差動増幅器９１１からの正転信号のうちの所定の低周波成分のみを抽出し、抽出した低周波成分の正転信号を利得部９１５ａへ出力する。ＬＰＦ９１４ｂは、差動増幅器９１１からの反転信号のうちの所定の低周波成分のみを抽出し、抽出した低周波成分の反転信号を利得部９１５ｂへ出力する。

利得部９１５ａ，９１５ｂおよび抵抗９１６ａ，９１６ｂは、図１に示した帰還回路１１４に対応する構成である。利得部９１５ａ，９１５ｂおよび抵抗９１６ａ，９１６ｂにおける帰還率（利得）が図１に示した帰還回路１１４の帰還率（利得）βに相当する。

利得部９１５ａは、ＬＰＦ９１４ａから出力された正転信号に所定の利得を与え、利得を与えた正転信号を、抵抗９１６ａへ出力する。抵抗９１６ａは、ＬＰＦ９１４ａから出力された正転信号を電圧信号から電流信号に変換し、変換した正転信号を差動増幅器９１１の負の入力端子（−）へフィードバックする。

利得部９１５ｂは、ＬＰＦ９１４ｂから出力された反転信号に所定の利得を与え、利得を与えた反転信号を、抵抗９１６ｂへ出力する。抵抗９１６ｂは、ＬＰＦ９１４ｂから出力された反転信号を電圧信号から電流信号に変換し、変換した反転信号を差動増幅器９１１の正の入力端子（＋）へフィードバックする。

図９に示す差動トランスインピーダンスアンプ９１０は、差動増幅器９１１における利得Ａと、利得部９１５ａ，９１５ｂおよび抵抗９１６ａ，９１６ｂにおける帰還率βと、の積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１となるように設計される。これにより、正帰還における発振を抑制することができる。

また、ＬＰＦ９１４ａ，９１４ｂの高域の遮断周波数は、コンデンサ９０１ａ，９０１ｂにより形成されるハイパスフィルタの低域の遮断周波数と同等の（たとえば同じ）周波数とする。これにより、コンデンサ９０１ａ，９０１ｂの容量値を大きくしなくても、コンデンサ９０１ａ，９０１ｂおよび差動トランスインピーダンスアンプ９１０の組み合わせにおける低域の遮断周波数を低くすることができる。このため、たとえば出力端子９１２ａ，９１２ｂから出力される信号におけるサグを抑制することができる。

図９に示したように、増幅回路１１０は、たとえば差動増幅器９１１に適用することができる。この場合に、帰還回路１１４は、差動増幅器９１１の正転出力を差動増幅器９１１の入力に正帰還させる第１帰還回路と、差動増幅器９１１の反転出力を差動増幅器９１１の入力に正帰還させる第２帰還回路と、を含む構成とすることができる。この場合の第１帰還回路は、たとえば図９に示した利得部９１５ａおよび抵抗９１６ａである。また、第２帰還回路は、たとえば図９に示した利得部９１５ｂおよび抵抗９１６ｂである。

（実施の形態にかかる増幅回路を適用した光インターコネクトシステム）
図１０は、実施の形態にかかる増幅回路を適用した光インターコネクトシステムの一例を示す図である。実施の形態にかかる増幅回路１１０は、たとえば図１０に示す光インターコネクトシステム１０００に適用することができる。光インターコネクトシステム１０００は、第１装置１０１０と第２装置１０５０との間のデータ伝送に光通信を行う光インターコネクトのシステムである。第１装置１０１０および第２装置１０５０のそれぞれは、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）などのプロセッサである。

図１０に示すように、光インターコネクトシステム１０００は、第１装置１０１０と、送信器１０２０と、光伝送路１０３０と、受信器１０４０と、第２装置１０５０と、を含む。第１装置１０１０は、第２装置１０５０へ伝送するデータを示す電気信号を生成し、生成した電気信号を送信器１０２０へ出力する。

送信器１０２０は、発光素子駆動回路１０２１と、発光素子１０２２と、を備える光モジュールである。発光素子駆動回路１０２１は、第１装置１０１０から出力された電気信号を増幅することにより、発光素子１０２２を駆動する電気信号（駆動信号）を生成する。そして、発光素子駆動回路１０２１は、生成した電気信号を発光素子１０２２へ出力する。発光素子１０２２は、発光素子駆動回路１０２１から出力された電気信号に応じた光を発振し、発振した光を光信号として光伝送路１０３０へ出射する。発光素子１０２２には、たとえばＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。

光伝送路１０３０は、送信器１０２０から出射された光信号を伝播させて受信器１０４０へ出射する。光伝送路１０３０には、たとえば光ファイバなどの導波路を用いることができる。また、光伝送路１０３０は、光を伝播させる空間であってもよい。

受信器１０４０は、光電変換回路１０４１と、低雑音増幅回路１０４２と、イコライザ／リミットアンプ１０４３と、識別回路１０４４と、を備える光モジュールである。光電変換回路１０４１は、光伝送路１０３０から出射された光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を低雑音増幅回路１０４２へ出力する受光素子である。光電変換回路１０４１には、たとえばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。

低雑音増幅回路１０４２は、光電変換回路１０４１から出力された電気信号を低雑音で増幅し、増幅した電気信号をイコライザ／リミットアンプ１０４３へ出力する。また、光電変換回路１０４１と低雑音増幅回路１０４２との接続は、コンデンサを介した接続、すなわちＡＣ結合になっている。

実施の形態にかかる増幅回路１１０は、たとえば低雑音増幅回路１０４２に適用することができる。これにより、光電変換回路１０４１と低雑音増幅回路１０４２との間のＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても、低域の遮断周波数を低くすることができる。このため、たとえば低雑音増幅回路１０４２からイコライザ／リミットアンプ１０４３へ出力される信号におけるサグを抑制することができる。

イコライザ／リミットアンプ１０４３は、低雑音増幅回路１０４２から出力された電気信号の等化処理や増幅を行い、等化処理や増幅を行った電気信号を識別回路１０４４へ出力する。識別回路１０４４は、イコライザ／リミットアンプ１０４３から出力された電気信号の識別再生を行い、識別再生により得られた信号（データ）を第２装置１０５０へ出力する。第２装置１０５０は、受信器１０４０から出力された信号に基づく処理を行う。

（実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性のシミュレーション結果）
図１１〜図１３は、実施の形態にかかる増幅回路における周波数特性のシミュレーション結果の一例を示すグラフである。図１１〜図１３において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１１〜図１３においては、それぞれＡ・β＝０．７、Ａ・β＝０．８、Ａ・β＝０．９とした場合における周波数特性６０１，６０２，７０１，７０２を示している。

上述のように、周波数特性６０１，６０２は、それぞれＨＰＦ１０１およびＬＰＦ１１３の周波数特性である。周波数特性７０１は、増幅回路１１０の周波数特性を示す。周波数特性７０２は、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性を示す。

また、図１１〜図１３に示す例では、ＨＰＦ１０１の周波数特性６０１の低域の遮断角周波数ω＿Ｈと、ＬＰＦ１１３の周波数特性６０２の高域の遮断角周波数ω＿Ｌと、をともに６２８［Ｍｒａｄ／ｓ］としている。

図１１の周波数特性７０２に示すように、Ａ・β＝０．７とした場合におけるＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌは１８８［Ｍｒａｄ／ｓ］となっている。図１２の周波数特性７０２に示すように、Ａ・β＝０．８とした場合におけるＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌは１２６［Ｍｒａｄ／ｓ］となっている。図１３の周波数特性７０２に示すように、Ａ・β＝０．９とした場合におけるＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌは６２．８［Ｍｒａｄ／ｓ］となっている。

図１１〜図１３に示すように、増幅回路１１０によれば、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌを、ＨＰＦ１０１だけの低域の遮断角周波数ω＿Ｈ（６２８［Ｍｒａｄ／ｓ］）より低くすることができる。たとえば、Ａ・β＝０．９とすることで、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌを、ＨＰＦ１０１だけの低域の遮断角周波数ω＿Ｈ（６２８［Ｍｒａｄ／ｓ］）の１／１０の６２．８［Ｍｒａｄ／ｓ］にできる。

これにより、ＨＰＦ１０１（ＡＣ結合部）のコンデンサの容量値を大きくしなくても、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌを低くすることができる。

（増幅回路の出力信号におけるサグ）
図１４は、増幅回路の出力信号におけるサグの一例を示す参考図である。図１４において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。出力波形１４００は、たとえばＡＣ結合によって低域の遮断角周波数が高くなっている増幅回路から出力される信号の波形である。低域の遮断角周波数が高い増幅回路に対して、同じ符号が長期間連続する信号を入力すると、同じ符号が長期間連続する信号が低周波成分として遮断されることによるサグが発生する（たとえばサグ１４０１）。このため、たとえば増幅回路の後段の回路によって電気信号の値（０または１）を識別する際に誤りが生じる場合がある。

これに対して、増幅回路１１０によれば、上述したように低域の遮断角周波数ω＿Ｈａｌｌを低くすることができるため、サグを抑制することができる。このため、増幅回路１１０の後段の回路によって電気信号の値（０または１）を識別する際の誤りを抑制することができる。

（増幅回路の出力信号のアイパターン）
図１５は、増幅回路の出力信号のアイパターンの一例を示す参考図である。図１５において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。アイパターン１５００は、低域の遮断角周波数が高い増幅回路から出力される信号のアイパターンである。アイパターン１５００に示すように、低域の遮断角周波数が高い増幅回路から出力される信号は、サグによってアイ開口が狭くなる。

（実施の形態にかかる増幅回路の出力信号のアイパターン）
図１６は、実施の形態にかかる増幅回路の出力信号のアイパターンの一例を示す図である。図１６において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。アイパターン１６００は、実施の形態にかかる増幅回路１１０から出力される信号のアイパターンである。アイパターン１６００に示すように、増幅回路１１０から出力される信号は、サグが抑制されるため、アイ開口が広くなる。このように、増幅回路１１０によれば、出力信号の品質を向上させることができる。

（実施の形態にかかる増幅回路の他の例）
図１７は、実施の形態にかかる増幅回路の他の例を示す図である。図１７において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１７に示すように、実施の形態にかかる増幅回路１１０は、増幅回路１１０の後段の回路との間でＡＣ結合された構成であってもよい。たとえば、増幅回路１１０の後段の回路と増幅回路１１０との間には直列にコンデンサが設けられている。このため、図１７に示すように、増幅回路１１０の出力にはＡＣ結合によるＨＰＦ１０１が形成される。

たとえば上記（４）式に示したように、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性は、ＨＰＦ１０１の周波数特性６０１と、増幅回路１１０の周波数特性７０１と、を乗算した特性となる。したがって、図１７に示すＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性は、図１に示したＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせの周波数特性と同じになる。このため、図１７に示す構成においても、図１に示した構成と同様に、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても低域の遮断周波数を低くすることができる。

図１７に示した増幅回路１１０は、たとえば図１０に示した発光素子駆動回路１０２１と発光素子１０２２がＡＣ結合により接続されている場合に、発光素子駆動回路１０２１に適用することができる。これにより、発光素子１０２２へ出力される電気信号におけるサグを抑制することができる。

このように、実施の形態にかかる増幅回路１１０は、帰還回路１１４および合成部１１１によって増幅器１１２の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるＬＰＦ１１３を設けた構成である。これにより、ＡＣ結合により形成されるＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせにおける低域の遮断周波数を、ＨＰＦ１０１における低域の遮断周波数より低くすることができる。

このため、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても低域の遮断周波数を低くすることができる。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、ＡＣ結合によって信号の低周波成分が減衰することによるサグの発生を抑制することができる。

また、帰還回路１１４および合成部１１１による正帰還のループ利得を１より小さくすることで、帰還回路１１４および合成部１１１の正帰還による発振を抑制することができる。これにより、増幅回路１１０の動作を安定させることができる。

また、上述した実施の形態においては、ＬＰＦ１１３の高域の遮断周波数がＨＰＦ１０１の低域の遮断周波数とほぼ同じである構成について説明したが、ＬＰＦ１１３の高域の遮断周波数はＨＰＦ１０１の低域の遮断周波数と同じ周波数に限らない。

すなわち、ＬＰＦ１１３の高域の遮断周波数は、ＨＰＦ１０１および増幅回路１１０の組み合わせにおける低域の遮断周波数が、ＨＰＦ１０１における低域の遮断周波数より低くなる範囲で設定すればよい。これにより、ＡＣ結合の構成において低域の遮断周波数を低くすることができる。

また、ＬＰＦ１１３を帰還回路１１４の前段に設ける構成について説明したが、ＬＰＦ１１３を帰還回路１１４の後段に設ける構成、すなわちＬＰＦ１１３を帰還回路１１４と合成部１１１との間に設ける構成としてもよい。

以上説明したように、増幅回路、光モジュールおよび増幅方法によれば、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても低域の遮断周波数を低くすることができる。

たとえば、ＡＣ結合により接続された増幅回路において、増幅回路の入出力間に、ＡＣ結合による低域遮断周波数と同等の遮断周波数を備えるＬＰＦと、帰還回路と、が直列接続され、ループ利得＜１の条件で正帰還をかける構成とする。これにより、ＡＣ結合のコンデンサ容量を大きくしなくても、低域の遮断周波数を低くすることができる。

上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により他回路と接続された増幅回路であって、
前記他回路から入力された信号を増幅して出力する、または入力された信号を増幅して前記他回路へ出力する増幅器と、
前記増幅器から出力された信号を前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、
前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、
を備えることを特徴とする増幅回路。

（付記２）前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数と同等であることを特徴とする付記１に記載の増幅回路。

（付記３）前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させることを特徴とする付記１または２に記載の増幅回路。

（付記４）前記増幅器は、前記信号を増幅するベース接地のトランジスタ増幅回路を含むことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の増幅回路。

（付記５）前記増幅器は、前記トランジスタ増幅回路によって増幅された前記信号を出力するエミッタフォロワを含むことを特徴とする付記４に記載の増幅回路。

（付記６）前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を増幅する増幅部と、前記増幅器から出力された信号を通過させる抵抗と、を含むことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の増幅回路。

（付記７）前記増幅器は差動増幅器であり、
前記帰還回路は、前記差動増幅器の正転出力を前記差動増幅器の入力に正帰還させる第１帰還回路と、前記差動増幅器の反転出力を前記差動増幅器の入力に正帰還させる第２帰還回路と、を含む、
ことを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の増幅回路。

（付記８）受光パワーに応じた電気信号を出力する受光素子と、
ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により前記受光素子と接続され、前記受光素子からの信号を増幅して出力する増幅器と、
前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、
前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、
を備えることを特徴とする光モジュール。

（付記９）入力された電気信号に応じた光を出射する発光素子と、
ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により前記発光素子と接続され、入力された信号を増幅して前記発光素子へ出力する増幅器と、
前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、
前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、
を備えることを特徴とする光モジュール。

（付記１０）ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により他回路と接続された増幅回路であって、前記他回路から入力された信号を増幅して出力する、または入力された信号を増幅して前記他回路へ出力する増幅器を備える増幅回路による増幅方法において、
前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させ、
自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタにより、前記増幅器の入力へ正帰還する前記信号の高周波成分を減衰させる、
ことを特徴とする増幅方法。

１０１ ＨＰＦ
１１０ 増幅回路
１１１ 合成部
１１２ 増幅器
１１３，８１４，９１４ａ，９１４ｂ ＬＰＦ
１１４，８１５ 帰還回路
２１１，２１２ 極
２２１，２２２ 零点
６０１，６０２，７０１，７０２ 周波数特性
８００，９００ 光モジュール
８０１ フォトダイオード
８０２，９０１ａ，９０１ｂ コンデンサ
８０３，８１１ａ，８１１ｃ，８１２ｃ，９０２ａ，９０２ｂ，９１３ａ，９１３ｂ，９１６ａ，９１６ｂ 抵抗
８１０ ＴＩＡ装置
８１１ ベース接地型ＴＩＡ
８１１ｂ，８１２ａ バイポーラトランジスタ
８１１ｄ，８１２ｂ 電圧源
８１２ エミッタフォロワ
８１３，９１２ａ，９１２ｂ 出力端子
８１５ａ，９１５ａ，９１５ｂ 利得部
８１５ｂ 帰還抵抗
８１６ バイアス部
９１０ 差動トランスインピーダンスアンプ
９１１ 差動増幅器
１０００ 光インターコネクトシステム
１０１０ 第１装置
１０２０ 送信器
１０２１ 発光素子駆動回路
１０２２ 発光素子
１０３０ 光伝送路
１０４０ 受信器
１０４１ 光電変換回路
１０４２ 低雑音増幅回路
１０４３ イコライザ／リミットアンプ
１０４４ 識別回路
１０５０ 第２装置
１４００ 出力波形
１４０１ サグ
１５００，１６００ アイパターン

Claims (6)

1. ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により他回路と接続された増幅回路であって、
   前記他回路から入力された信号を増幅して出力する、または入力された信号を増幅して前記他回路へ出力する増幅器と、
   前記増幅器から出力された信号を前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、
   前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、を備え、
   前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ローパスフィルタからの出力信号が前記ローパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の下限に設定され、前記ハイパスフィルタの低域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタからの出力信号が前記ハイパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の上限に設定され、
   前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させ、前記増幅器の利得Ａと、前記帰還回路の帰還率βとの積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１であることを特徴とする増幅回路。
2. 前記帰還回路は、前記増幅器の利得Ａと、前記帰還回路の帰還率βとの積Ａ・βが１に近い値であることを特徴とする請求項１に記載の増幅回路。
3. 前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数と同等であることを特徴とする請求項１または２に記載の増幅回路。
4. 受光パワーに応じた電気信号を出力する受光素子と、
   ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により前記受光素子と接続され、前記受光素子からの信号を増幅して出力する増幅器と、
   前記増幅器から出力された信号を前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、
   前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、を備え、
   前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ローパスフィルタからの出力信号が前記ローパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の下限に設定され、前記ハイパスフィルタの低域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタからの出力信号が前記ハイパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の上限に設定され、
   前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させ、前記増幅器の利得Ａと、前記帰還回路の帰還率βとの積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１であることを特徴とする光モジュール。
5. 入力された電気信号に応じた光を出射する発光素子と、
   ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により前記発光素子と接続され、入力された信号を増幅して前記発光素子へ出力する増幅器と、
   前記増幅器から出力された信号を前記増幅器の入力に正帰還させる帰還回路と、
   前記帰還回路によって前記増幅器の入力へ正帰還する信号の高周波成分を減衰させるローパスフィルタであって、自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタと、を備え、
   前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ローパスフィルタからの出力信号が前記ローパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の下限に設定され、前記ハイパスフィルタの低域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタからの出力信号が前記ハイパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の上限に設定され、
   前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させ、前記増幅器の利得Ａと、前記帰還回路の帰還率βとの積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１であることを特徴とする光モジュール。
6. ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ：交流）結合により他回路と接続された増幅回路であって、前記他回路から入力された信号を増幅して出力する、または入力された信号を増幅して前記他回路へ出力する増幅器を備える増幅回路による増幅方法において、
   前記増幅器から出力された信号を前記増幅器の入力に正帰還させ、
   自増幅回路と前記ＡＣ結合により形成されるハイパスフィルタとの組み合わせにおける低域の遮断周波数が、前記ハイパスフィルタにおける低域の遮断周波数より低くなるように高域の遮断周波数が設定されたローパスフィルタにより、前記増幅器の入力へ正帰還する前記信号の高周波成分を減衰させ、
   前記ローパスフィルタの高域の遮断周波数は、前記ローパスフィルタからの出力信号が前記ローパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の下限に設定し、前記ハイパスフィルタの低域の遮断周波数は、前記ハイパスフィルタからの出力信号が前記ハイパスフィルタへの入力信号に対して３ｄＢ以上減衰する周波数範囲の上限に設定し、
   前記帰還回路は、前記増幅器から出力された信号を、前記信号のループ利得が１より小さくなるように前記増幅器の入力に正帰還させ、前記増幅器の利得Ａと、前記帰還回路の帰還率βとの積Ａ・βが０＜Ａ・β＜１であることを特徴とする増幅方法。

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