JPH02210901A - 光電変換器に接続された増幅器を有する回路装置 - Google Patents
光電変換器に接続された増幅器を有する回路装置Info
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- JPH02210901A JPH02210901A JP1237366A JP23736689A JPH02210901A JP H02210901 A JPH02210901 A JP H02210901A JP 1237366 A JP1237366 A JP 1237366A JP 23736689 A JP23736689 A JP 23736689A JP H02210901 A JPH02210901 A JP H02210901A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
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- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
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- H03G1/0035—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、光電変換器に
接続された増幅器、殊にトランスインピーダンス増幅器
を備えた回路装置に関する従来の技術 この形式の回路装置は西独国特許第３２０４８３９号明
細書から既に公知である。
接続された増幅器、殊にトランスインピーダンス増幅器
を備えた回路装置に関する従来の技術 この形式の回路装置は西独国特許第３２０４８３９号明
細書から既に公知である。
この公知の回路装置は入力側においてホトダイオードを
有しかつエミッタ段とコレクタ段とから成るチェーン回
路を含んでいる。コレクタ段の出力側とエミッタ段の入
力側との間に、負帰還路に抵抗が設けられている。２つ
の段から成るこの回路装置は、比較的小さな入力抵抗お
よび比較的非常に低い出力抵抗を有している所謂トラン
スインピーダンス増幅器を形成する。
有しかつエミッタ段とコレクタ段とから成るチェーン回
路を含んでいる。コレクタ段の出力側とエミッタ段の入
力側との間に、負帰還路に抵抗が設けられている。２つ
の段から成るこの回路装置は、比較的小さな入力抵抗お
よび比較的非常に低い出力抵抗を有している所謂トラン
スインピーダンス増幅器を形成する。
エミッタ段のコレクタ抵抗に並列に電界効果トランジス
タのドレイン−ソース間が設けられており、電界効果ト
ランジスタの抵抗は制御電圧を用いて連続的に制御可能
である。このようにして実効コレクタ抵抗は広い範囲に
おいて変化する。これにより相対的に大きなダイナミッ
ク範囲内で第１の増幅器段の増幅度を外部設定調整をす
ることができる。しかしその際にこの増幅度の調整によ
って増幅器装置の直流動作点が影響を受ける。
タのドレイン−ソース間が設けられており、電界効果ト
ランジスタの抵抗は制御電圧を用いて連続的に制御可能
である。このようにして実効コレクタ抵抗は広い範囲に
おいて変化する。これにより相対的に大きなダイナミッ
ク範囲内で第１の増幅器段の増幅度を外部設定調整をす
ることができる。しかしその際にこの増幅度の調整によ
って増幅器装置の直流動作点が影響を受ける。
公知の回路装置は更に、出来るだけ小さな固有雑音と共
に光電変換器から出力される電気信号の雑音指数を高め
ることのない出力結合、高い増幅度および僅かな電流消
費に関する通例の要求に答えるべきである。
に光電変換器から出力される電気信号の雑音指数を高め
ることのない出力結合、高い増幅度および僅かな電流消
費に関する通例の要求に答えるべきである。
発明が解決しようとする問題点
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の回路装置を、増幅
度の大きなダイナミック範囲内で増幅器雑音指数の有利
な値および増幅器の有利な周波数特性が得られるように
、構成することである。殊に、増幅度の比較的小さな値
への制御の際に増幅度の遮断周波数が出来るだけ低下し
ないようにすべきである。
度の大きなダイナミック範囲内で増幅器雑音指数の有利
な値および増幅器の有利な周波数特性が得られるように
、構成することである。殊に、増幅度の比較的小さな値
への制御の際に増幅度の遮断周波数が出来るだけ低下し
ないようにすべきである。
問題点を解決するための手段
本発明によればこの課題は請求項１の特徴部分に記載の
ような構成により解決される。その際、増幅度の調整が
増幅器の直流動作点に影響しないようになる。
ような構成により解決される。その際、増幅度の調整が
増幅器の直流動作点に影響しないようになる。
本発明の手段によって、増幅度の制御のために設けられ
ている手段が実際に、回路装置が最大の増幅度に設定調
整されるとき、増幅器雑音指数または増幅器°め周波数
特性の劣化作用をしないという利点が生じる。本発明の
有利な別の実施例はその他の請求項に記載されている。
ている手段が実際に、回路装置が最大の増幅度に設定調
整されるとき、増幅器雑音指数または増幅器°め周波数
特性の劣化作用をしないという利点が生じる。本発明の
有利な別の実施例はその他の請求項に記載されている。
請求項２および４に記載の手段はそれぞれ、電界効果ト
ランジスタのチャネル抵抗が制御電圧を用いて簡単に設
定調整されるという利点を有している。
ランジスタのチャネル抵抗が制御電圧を用いて簡単に設
定調整されるという利点を有している。
請求項３に記載の実施例では、帰還抵抗は直列に設けら
れたコンデンサによって直流に対して減結合されている
。
れたコンデンサによって直流に対して減結合されている
。
実施例
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
第１図は、光電変換器に接続されている、その増幅度を
制御できる増幅器を備えた回路装置を示している。
制御できる増幅器を備えた回路装置を示している。
図示の回路装置は、ホトダイオード２、例えばアバラン
シホトダイオードに接続されている増幅器６を含んでい
る。図示の回路装置は、不平衡信号入力側Ｅおよび不平
衡の信号出力側Ａを有している増幅器６を含んでいる。
シホトダイオードに接続されている増幅器６を含んでい
る。図示の回路装置は、不平衡信号入力側Ｅおよび不平
衡の信号出力側Ａを有している増幅器６を含んでいる。
基準電位ないしアースに電圧に対抗する、信号入力側Ｅ
の接続端子ｅはホトダイオード２のアノードに接続され
ている。基準電位に対抗して電圧を導く、出力側Ａの接
続端子ａはコンデンサ１０およびそれに直列接続されて
いる抵抗５を介して信号入力側Ｅの接続端子ｅに導かれ
ている。
の接続端子ｅはホトダイオード２のアノードに接続され
ている。基準電位に対抗して電圧を導く、出力側Ａの接
続端子ａはコンデンサ１０およびそれに直列接続されて
いる抵抗５を介して信号入力側Ｅの接続端子ｅに導かれ
ている。
更に比較器８の実際値入力側“＋”が信号出力側Ａの接
続端子ａに接続されている。比較器８の設定値入力側“
−”に設定電圧Ｕ が加ｖ えられる。比較器８の出力側は抵抗７を介して信号入力
側Ｅの接続端子ｅに導びかれている。
続端子ａに接続されている。比較器８の設定値入力側“
−”に設定電圧Ｕ が加ｖ えられる。比較器８の出力側は抵抗７を介して信号入力
側Ｅの接続端子ｅに導びかれている。
抵抗７の、比較器８の出力側とは反対側の接続端子は場
合によっては入力側ｅではなくて、抵抗５とコンデンサ
１０との接続点に接続することができる。入力側Ｅに並
列に、抵抗４および電界効果トランジスタ３のソース−
ドレイン間から成る直列接続が設けられている。
合によっては入力側ｅではなくて、抵抗５とコンデンサ
１０との接続点に接続することができる。入力側Ｅに並
列に、抵抗４および電界効果トランジスタ３のソース−
ドレイン間から成る直列接続が設けられている。
信号出力側Ａの接続端子ａにピーク値検波回路９が接続
されている。３つの調整増幅器１１１２および１３はそ
れぞれ、実際値入力側“″がこの回路９の出力側に接続
されている。
されている。３つの調整増幅器１１１２および１３はそ
れぞれ、実際値入力側“″がこの回路９の出力側に接続
されている。
調整増幅器１１．１２８よびＩ３の設定値入力側“十″
は共通にバイアス電圧Ｕ５に接続されているので、調整
増幅器１１．１２および１３の調整領域は少なくとも一
部重なっている。場合に応じて調整増幅器はそれぞれ、
固有のバイアス電圧源を備えることもできる。
は共通にバイアス電圧Ｕ５に接続されているので、調整
増幅器１１．１２および１３の調整領域は少なくとも一
部重なっている。場合に応じて調整増幅器はそれぞれ、
固有のバイアス電圧源を備えることもできる。
バイアス電圧発生回路１は調整増幅器１３に接続されて
いる。バイアス電圧発生回路の出力側にホトダイオード
２のカソードが接続されている。バイアス電圧発生回路
１は、ホトダイオード２の比較的高いバイアス電圧を発
生する、調整される直流電圧変換器である。調整増幅器
１３は、バイアス電圧により所望のように調整される。
いる。バイアス電圧発生回路の出力側にホトダイオード
２のカソードが接続されている。バイアス電圧発生回路
１は、ホトダイオード２の比較的高いバイアス電圧を発
生する、調整される直流電圧変換器である。調整増幅器
１３は、バイアス電圧により所望のように調整される。
増幅器６の増幅度は制御電圧Ｕ を用いて制御される
。電界効果トランジスタ３の制御電極は制御電圧Ｕ
に対する接続端子Ｃに接続されている。電界効果トラン
ジスタ３のソース電極はコンデンサ１４を介して交流的
にアースに接続されている。
。電界効果トランジスタ３の制御電極は制御電圧Ｕ
に対する接続端子Ｃに接続されている。電界効果トラン
ジスタ３のソース電極はコンデンサ１４を介して交流的
にアースに接続されている。
図示の回路装置は、増幅度を大きな範囲内で連続的に調
整することを可能にする。その際動作点は有利には一定
に維持される。
整することを可能にする。その際動作点は有利には一定
に維持される。
増幅器６は制御可能な増幅度の増幅器段を有する増幅器
である。増幅度を制御するために増幅器段の動作抵抗、
ひいては増幅度が変化される。この形式の増幅度の変化
は、西独国特許第３２０４８３９号明細書から既に公知
である。
である。増幅度を制御するために増幅器段の動作抵抗、
ひいては増幅度が変化される。この形式の増幅度の変化
は、西独国特許第３２０４８３９号明細書から既に公知
である。
動作抵抗の変化は、電界効果トランジスタを用いてまた
は制御電圧Ｕ によって抵抗値が制御されるＰＩＮダ
イオードを用いて行うことができる。場合によっては増
幅度の調整は、ベースが増幅器６の接続端子ｅを形成す
る、エミッタ接地形回路で作動されるトランジスタの伝
達コンダクタンスを使用して行うことができる。
は制御電圧Ｕ によって抵抗値が制御されるＰＩＮダ
イオードを用いて行うことができる。場合によっては増
幅度の調整は、ベースが増幅器６の接続端子ｅを形成す
る、エミッタ接地形回路で作動されるトランジスタの伝
達コンダクタンスを使用して行うことができる。
第１図の回路装置において有利にも、入力電流Ｉが増大
する際に全部の電流■が帰還抵抗５を介して流れる必要
がなくなる。この電流は、増幅器６の入力側に並列に設
けられている電界効果トランジスタ３を介してバイパス
される。
する際に全部の電流■が帰還抵抗５を介して流れる必要
がなくなる。この電流は、増幅器６の入力側に並列に設
けられている電界効果トランジスタ３を介してバイパス
される。
僅かな容量を有する電界効果トランジスタ３を使用すれ
ば、また通例の電界効果トランジスタのＭΩ領域にある
逆方向抵抗によって、増幅度が最大に設定調整されｔ；
場合に、増幅度の低下を可能にする手段が回路装置の雑
音指数および周波数特性を実質的に劣化することがない
ようにされている。
ば、また通例の電界効果トランジスタのＭΩ領域にある
逆方向抵抗によって、増幅度が最大に設定調整されｔ；
場合に、増幅度の低下を可能にする手段が回路装置の雑
音指数および周波数特性を実質的に劣化することがない
ようにされている。
別の調整回路は、回路装置の動作点を一定に保持する、
すなわち増幅度の調整が増幅器装置の直流動作点に作用
することがないようにするこのために帰還抵抗５はコン
デンサ１０の直列接続によって直流に対して減結合され
る。
すなわち増幅度の調整が増幅器装置の直流動作点に作用
することがないようにするこのために帰還抵抗５はコン
デンサ１０の直列接続によって直流に対して減結合され
る。
比較器８を用いて増幅器６の出力直流電圧が設定値電圧
Ｕ と比較される。比較器８を用 Ｖ いて信号入力側Ｅにおけるバイアス電圧は、設定値およ
び実際値が相互に一致するまでの量変化される。このよ
うにして入力電流■が変化した場合でも増幅器６の動作
点は一定に保持される。 図示の場合と異なって、比較
器８の出力側を接続端子ｅに直接接続することができる
。
Ｕ と比較される。比較器８を用 Ｖ いて信号入力側Ｅにおけるバイアス電圧は、設定値およ
び実際値が相互に一致するまでの量変化される。このよ
うにして入力電流■が変化した場合でも増幅器６の動作
点は一定に保持される。 図示の場合と異なって、比較
器８の出力側を接続端子ｅに直接接続することができる
。
しかし抵抗７は抵抗４と関連して、次の利点を有する。
すなわち電流Ｉが抵抗７と電界効果トランジスタ３との
間で、電界効果トランジスタ３が常時抵抗作動を保持し
かつ電界効果トランジスタ３のソース電極における電圧
が一定に保持されるように、分割されるという利点であ
るソース電極における電圧が一定であることで、電界効
果トランジスタ３のチャネル抵抗Ｒの、ゲート−ソース
電圧Ｕ １すなわＤＳ Ｇ
Ｓ ち制御電圧Ｕ を用いた簡単な調整が可能である。
間で、電界効果トランジスタ３が常時抵抗作動を保持し
かつ電界効果トランジスタ３のソース電極における電圧
が一定に保持されるように、分割されるという利点であ
るソース電極における電圧が一定であることで、電界効
果トランジスタ３のチャネル抵抗Ｒの、ゲート−ソース
電圧Ｕ １すなわＤＳ Ｇ
Ｓ ち制御電圧Ｕ を用いた簡単な調整が可能である。
増幅度の調整は次のように簡略化して計算することがで
きる。ただし式中の記号は次の意味を有している： Ｕ 出力電圧 Ｒ抵抗５の値 に ■ 接続されていないないしオープン増幅○ 器の増幅度 Ｒ電界効果トランジスタ３のドレイン＝Ｓ ソース間の抵抗 Ｒを界効果トランジスタ３のソースート Ｎ レイン間の、導通制御された状態にお ける抵抗 ωヮ 接続されていない増幅器６の遮断周波数 ω λ力回路によって形成される遮断周波 ｐ 数 最大増幅度は次のように表される ｊ；だしＲは■に近付く。
きる。ただし式中の記号は次の意味を有している： Ｕ 出力電圧 Ｒ抵抗５の値 に ■ 接続されていないないしオープン増幅○ 器の増幅度 Ｒ電界効果トランジスタ３のドレイン＝Ｓ ソース間の抵抗 Ｒを界効果トランジスタ３のソースート Ｎ レイン間の、導通制御された状態にお ける抵抗 ωヮ 接続されていない増幅器６の遮断周波数 ω λ力回路によって形成される遮断周波 ｐ 数 最大増幅度は次のように表される ｊ；だしＲは■に近付く。
ＤＳ
ＲがＲに近付くと、ｖ −１を有するＤＳ ＯＮ
。
。
最小増幅度は次のように表される
有利な例では次のように選定されているこのようにして
例えば３デイケードにわたる増幅度の調整が実現される
。
例えば３デイケードにわたる増幅度の調整が実現される
。
接続されていない増幅器の遮断周波数ω を■
それが入力回路接続−すなわち入力容量および入力抵抗
によって形成される遮断周波数ωｇｐより高い所にある
ように選択すれば、比較的小さな値までの増幅度の制御
の際に有利にもこの遮断周波数が低下しないばかりでな
く、むしろ遮断周波数が上昇する。
によって形成される遮断周波数ωｇｐより高い所にある
ように選択すれば、比較的小さな値までの増幅度の制御
の際に有利にもこの遮断周波数が低下しないばかりでな
く、むしろ遮断周波数が上昇する。
接続されていない増幅器６が遮断周波数の７を有する１
次の低域フィルタであることを前提とすれば、接続され
ていない増幅器６の周波数特性は抵抗Ｒに依存して次の
ように計算さＤＳ れる： Ｖ。
次の低域フィルタであることを前提とすれば、接続され
ていない増幅器６の周波数特性は抵抗Ｒに依存して次の
ように計算さＤＳ れる： Ｖ。
ω −ω （１＋、）
ｇＶ ｖ
ＲＦＥＴがωに向かって増大するならば、電界効果トラ
ンジスタ３は電流源として作用しかっω −ω （１＋
ｖ ）＞ω になり、Ｖ Ｖ
Ｑ ｇｐＲが０に向かって減
少するならば、電界効ＥＴ 果トランジスタ３は電圧源として作用しかづω ■ω
になる。
ンジスタ３は電流源として作用しかっω −ω （１＋
ｖ ）＞ω になり、Ｖ Ｖ
Ｑ ｇｐＲが０に向かって減
少するならば、電界効ＥＴ 果トランジスタ３は電圧源として作用しかづω ■ω
になる。
ｖ
発明の効果
本発明は増幅器調整の際に増幅器の直流動作点が影響さ
れないという効果を有する。更に増幅度制御のために設
けられている手段が、最大増幅度に設定されているとき
でも増幅器雑音指数または増幅器の周波数特性を劣化す
ることがないという効果が生じる。
れないという効果を有する。更に増幅度制御のために設
けられている手段が、最大増幅度に設定されているとき
でも増幅器雑音指数または増幅器の周波数特性を劣化す
ることがないという効果が生じる。
第１図は、光電変換器に接続されている、その増幅度に
関して制御可能な増幅器を有する回路装置の回路略図で
ある。 ２・・・ホトダイオード、３・・・電界効果トランジス
タ、６・・・増幅器、８・・・比較器、１１，１２゜１
３・・・調整増幅器、 図面の浄書（内容に変更なし） 手 続 補 正 書 （方式） 事件の表示 平成 １ 発明の名称 年 特許願 第 ２３７３６６号− ３゜ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ノーメンス・アクチェンゲゼルシャフト４゜ 代 理 人 平成 ｌ 年１２月 ２６日（発送臼）６、補正の対象 図面
関して制御可能な増幅器を有する回路装置の回路略図で
ある。 ２・・・ホトダイオード、３・・・電界効果トランジス
タ、６・・・増幅器、８・・・比較器、１１，１２゜１
３・・・調整増幅器、 図面の浄書（内容に変更なし） 手 続 補 正 書 （方式） 事件の表示 平成 １ 発明の名称 年 特許願 第 ２３７３６６号− ３゜ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ノーメンス・アクチェンゲゼルシャフト４゜ 代 理 人 平成 ｌ 年１２月 ２６日（発送臼）６、補正の対象 図面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入力側（Ｅ）が光電変換器（ホトダイオード２）に
接続されている増幅器（６）を備え、該増幅器の増幅度
は該増幅器（６）の動作抵抗を変化する調整素子を用い
て制御可能であり、かつ前記増幅器（６）の信号出力側
（Ａ）と前記増幅器（６）の信号入力側（Ｅ）との間に
帰還路を備えている回路装置において、 前記増幅器（６）の信号入力側（Ｅ）に並 列に電界効果トランジスタ（３）のドレイン−ソース間
が設けられておりかつ前記帰還路にはコンデンサ（１０
）が設けられており、かつ前記増幅器（６）の出力直流
電圧（Ｕ＿Ａ）に対する入力側および設定値電圧（Ｕ＿
Ｓ＿Ｖ）に対する入力側を有する比較器の出力側が前記
増幅器（６）の入力側（Ｅ）に導かれていることを特徴
とする光電変換器に接続されている増幅器を備えた回路
装置。 ２、比較器（８）の出力側と増幅器（６）の入力側（Ｅ
）との間および前記比較器（８）の出力側と電界効果ト
ランジスタのソース電極との間にそれぞれ１つの抵抗（
７、４）が設けられていることを特徴とする請求項１記
載の光電変換器に接続されている増幅器を備えた回路装
置。 ３、帰還路はＲＣ直列接続（５、１０）によって形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２記載の光電
変換器に接続されている増幅器を備えた回路装置。 ４、比較器（８）の出力側と増幅器（６）の入力側（Ｅ
）との間にある抵抗（７）はＲＣ直列接続（５、１０）
の抵抗（５）を介して入力側（Ｅ）に導かれていること
を特徴とする請求項２または３記載の光電変換器に接続
された増幅器を備えた回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP88115132.8 | 1988-09-15 | ||
| EP88115132A EP0359836B1 (de) | 1988-09-15 | 1988-09-15 | Schaltungsanordnung mit einem an einen opto-elektrischen Wandler angeschlossenen Verstärker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210901A true JPH02210901A (ja) | 1990-08-22 |
| JPH0616568B2 JPH0616568B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=8199322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1237366A Expired - Lifetime JPH0616568B2 (ja) | 1988-09-15 | 1989-09-14 | 光電変換器に接続された増幅器を有する回路装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4939475A (ja) |
| EP (1) | EP0359836B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0616568B2 (ja) |
| AT (1) | ATE97527T1 (ja) |
| DE (1) | DE3885746D1 (ja) |
Cited By (1)
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