JPH04306905A - 増幅装置 - Google Patents

増幅装置

Info

Publication number
JPH04306905A
JPH04306905A JP3071160A JP7116091A JPH04306905A JP H04306905 A JPH04306905 A JP H04306905A JP 3071160 A JP3071160 A JP 3071160A JP 7116091 A JP7116091 A JP 7116091A JP H04306905 A JPH04306905 A JP H04306905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
amplifier
fetq10
output terminal
gate
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.)
Pending
Application number
JP3071160A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuki Mikamura
御神村 泰樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP3071160A priority Critical patent/JPH04306905A/ja
Publication of JPH04306905A publication Critical patent/JPH04306905A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信用の前置増幅装置
として用いられる増幅装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光通信においては、図4に示すよ
うにフォトダイオード1で光信号を受信し、これによっ
て得られる信号を増幅率(−A)の増幅器2に導き、増
幅して出力端子3から信号電圧Vout を得ている。 増幅器2は帰還抵抗Rf が外付けあるいは集積化され
たトランスインピーダンス型と称されるもので、例えば
、電子情報通信学会技術報告(1986年OQE86−
68  p.51〜p.56)に示され、図5に図示の
回路と等価なものである。
【0003】この図5の回路では、FETQ1 ,Q2
 からなるインバータ段とFETQ3 ,Q4 からな
るレベルシフト/バッファ段とが、同一電源VDDによ
り駆動されている。FETQ2 ,Q4 はゲート・ソ
ース間が短絡された定電流負荷となっている。レベルシ
フト用のダイオードD1 ,D2 は所定のバイアス点
を決定する機能を有する。かかる構成の回路によれば、
入力信号を増幅率(A)で増幅し反転した出力信号Vo
ut を得ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような増幅装置によると、フォトダイオード1に過大な
入力が到来したとき増幅装置の飽和が生じ、実用に適さ
なくなる。即ち、飽和のためにダイナミックレンジがた
かだか25dB程度であり、送信側の出力の大小、送受
間の減衰度の大小など、様々な外的条件の変化を吸収し
た的確な信号受信を行い得ないという問題があった。
【0005】具体的には、図5に示す回路に、図6に示
すような300Mbpsの「0」,「1」の繰り返しか
らなるNRZ信号を、入力光電流0.1mAで加えた場
合(case1)と、入力光電流1mAで加えた場合(
case2)には、出力端子3から図7に示されるよう
な出力信号が得られる。つまり、図7に明らかな如く、
case1では出力信号に大きな歪みはみられないが、
case2では出力信号が大きく歪み、もはや入力信号
を再生するのが不可能に近いことがわかる。
【0006】上記現象を詳しく解析するために、図5の
各FETQ1 〜Q4 のドレイン・ソース間電圧をモ
ニタし、FETQ1 ,Q3 のゲート・ソース間電圧
をモニタした結果を図8、図9、図10および図11に
示す。これらの図において、記号Q1 〜Q4 は図5
の各FETQ1 〜Q4 に対応する曲線を示す。これ
らの図から、入力光電流iPDが所定値を越え、これに
伴って出力電圧値Vout が所定値を越えるようにな
ると、増幅器2を構成するFET中にはドレイン・ソー
ス間電圧がFETの非飽和領域(この例では1V以下)
に入るものが生じたり、ゲート・ソース間電圧がFET
のスレッショールド電圧(ピンチオフ電圧で、この例で
は−1V)近くなるものが生じることから、増幅装置の
出力信号が大きく歪むことがわかる。
【0007】そこで本発明は、過大入力時の飽和特性が
改善され、大きな入力光電流が到来したときにも歪みの
ない出力信号を得ることができ、光通信に用いた場合に
は送信側の出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々
な外的条件の変化を、光減衰器等を用いることなく吸収
し得る増幅装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る増幅装置は
、入力端子と逆相出力端子との間に帰還抵抗が接続され
た差動型の増幅器と、この増幅器の入力端子と所定電位
の間に接続されたスイッチング手段と、増幅器の正相出
力端子から得られる出力信号にもとづきスィッチング手
段のスイッチングを制御するスイッチング制御手段とを
備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明に係る増幅装置は、以上の通りに構成さ
れるので、入力端子に過大な入力が到来すると、正相出
力端子からの出力信号が大きくなり、スイッチング制御
手段がスイッチング手段をオンとするように働くことが
でき、所定電位へ向けて過大な入力が流れる。これによ
って増幅装置の飽和の度合を弱くできる。
【0010】
【実施例】以下、添付図面の図1ないし図3を参照して
、本発明の一実施例に係る増幅装置を説明する。なお、
図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し
、重複する説明を省略する。
【0011】図1は本発明の一実施例に係る増幅装置の
構成を示す。この実施例では、差動型増幅器101の入
力端子102と逆相出力端子103との間に帰還抵抗R
f が接続されている。入力端子102にはフォトダイ
オード104が接続されている。フォトダイオード10
4には所定のバイアスが与えられている。入力端子10
2と所定電位VBBとの間には、スイッチング手段であ
るFETQ10が接続されている。一方、差動型増幅器
101の正相出力端子105にはレベル変換回路106
が接続され、出力信号のレベルを所定だけシフトさせる
。レベル変換回路106の出力信号はFETQ10のゲ
ートに与えられ、FETQ10をスイッチングさせるよ
うに働く。 即ち、入力端子102に所定以上の入力信号が到来した
場合に、スィッチング手段であるFETQ10がオン状
態となるように、レベル変換回路106のレベルシフト
量が設定されている。なお、差動型増幅器101のレフ
ァレンス入力端子には、所定の電圧Vref 分が接続
されている。
【0012】このような構成の増幅装置において、入力
光電流iPDの値が小さい場合にはFETQ10はオフ
状態となっており、差動型増幅器101は前置増幅器と
して動作を行う。入力光電流iPDが大きくなり所定値
を越えるようになると、正相出力端子105に現れる信
号も大となり、レベル変換回路106の出力信号の電位
が上昇しFETQ10がオン状態となる。これによって
、過大入力となった入力光電流iPDがFETQ10を
介してVBBへ流れ、帰還型増幅器101の飽和を防止
することができる。
【0013】図2には図1に示した実施例をFETとダ
イオードによって構成し、IC化に好適な実施例が示さ
れている。FETQ11〜Q15は差動型増幅器101
を構成する。FETQ13のドレインから引き出された
出力信号はバッファ段を構成するFETQ16のゲート
与えられ、ダイオードD2によって定電流負荷であるF
ETQ18のドレインへ到る。FETQ18のドレイン
からは逆相出力端子103が引き出され、また、帰還抵
抗Rf を介して入力端子102へ負帰還がかけられる
【0014】一方、差動増幅器101を構成するFET
Q14のドレインから引き出された出力信号は、バッフ
ァ段を構成するFETQ17のゲートに与えられ、レベ
ル変換回路106を構成するダイオード(群)D3によ
ってレベルシフトされ、定電流負荷であるFETQ19
のドレインへ到る。FETQ19のゲート及びソースは
電源VSSに接続されている。ダイオードD3によりレ
ベルシフトされた信号はFETQ10のゲートに与えら
れている。また、FETQ11、Q12、Q16、Q1
7のドレインには電源VDDが接続され、FETQ10
、Q15、Q18のソースは接地されており、FETQ
14のゲートには電源Vref が接続されている。
【0015】この実施例におけるFETQ10〜Q19
のスレッショールド電圧はいずれも−0.5Vとし、ゲ
ート長を1.0μmとし、それぞれのFETのゲート幅
を順に50μm、75μm、75μm、150μm、1
50μm、150μm、150μm、150μm、15
0μm、150μmとした。また、帰還抵抗Rf の抵
抗値は2KΩとし、電源VDD、VSS、Vref の
電圧値をそれぞれ5V、−2V、2Vとした。
【0016】このような構成の回路に、図6に示すよう
な300Mbpsの『0』、『1』の繰り返しからなる
NRZ信号を加えた。ここでも、入力光電流iPDが0
.1mAのときをcase1とし、1mAのときをca
se2とする。この結果、出力端子103からは、図3
に示されるような出力信号を得ることができた。即ち、
差動型増幅器101が飽和しない場合(casel)で
は、従来と同様に入力信号を大きく歪ませることなく出
力信号を得ることができ、かつ、従来では飽和して入力
信号の再生が不可能となる場合(case2)でも、こ
の実施例では入力信号を大きく歪ませることなく出力信
号を得ることができた。つまり、従来の飽和時の出力波
形のパルス幅歪みを大幅に補正できた。この増幅装置を
用いると、ダイナミックレンジが広いため、光通信の信
号の大小変動を光減衰器等の他の部品を用いることなく
吸収できる。なお、本発明はこれに限定されないが、本
実施例のFETはいずれもディプレッション型である。
【0017】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、差動型増幅器の入力端子に過大入力が到来した場
合には、正相出力端子に接続されているスイッチング制
御手段が過大入力に応じてスイッチング手段をオンとす
るように働くので、過大入力がスイッチング手段を介し
て所定電位側へ流れ、差動型増幅器へ入力しない。この
ため、増幅回路が飽和されることなく、大きな入力光電
流が到来しても歪みのない出力信号を得ることができる
。従って、本発明の装置を光通信に用いた場合には、送
信側の出力の大小、送受間の減衰度の大小など、様々な
外的条件の変化による過大入力による飽和を吸収できる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる増幅装置の構成図で
ある。
【図2】FETを用いて構成した他の実施例の構成図で
ある。
【図3】本発明の一実施例による出力信号を示す図であ
る。
【図4】従来例の増幅装置の構成図である。
【図5】従来例の増幅装置の構成図である。
【図6】入力光信号の波形図である。
【図7】従来例による出力信号を示す図である。
【図8】従来例におけるFETのゲート・ソース間電圧
を示す図である。
【図9】従来例におけるFETのゲート・ソース間電圧
を示す図である。
【図10】従来例におけるFETのゲート・ソース間電
圧を示す図である。
【図11】従来例におけるFETのゲート・ソース間電
圧を示す図である。
【符号の説明】 101…差動型増幅器          102…逆
相入力端子103…出力端子            
  105…正相出力端子106…レベル変換回路 Q10  …スイッチング手段      Q1 〜Q
10…FETRF   …帰還抵抗         
     D2、D3…レベルシフト用のダイオード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  入力端子と逆相出力端子との間に帰還
    抵抗が接続された差動型の増幅器と、前記増幅器の入力
    端子と所定電位との間に接続されたスイッチング手段と
    、前記増幅器の正相出力端子から得られる出力信号に基
    づき前記スイッチング手段のスイッチングを制御するス
    イッチング制御手段とを備えたことを特徴とする増幅装
    置。
  2. 【請求項2】  前記スイッチング制御手段はレベル変
    換回路により構成されていることを特徴とする請求項1
    記載の増幅装置。
JP3071160A 1991-04-03 1991-04-03 増幅装置 Pending JPH04306905A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3071160A JPH04306905A (ja) 1991-04-03 1991-04-03 増幅装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3071160A JPH04306905A (ja) 1991-04-03 1991-04-03 増幅装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04306905A true JPH04306905A (ja) 1992-10-29

Family

ID=13452608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3071160A Pending JPH04306905A (ja) 1991-04-03 1991-04-03 増幅装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04306905A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329881B1 (en) 1999-10-25 2001-12-11 Nec Corporation Preamplifier
JP2004179998A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Mitsubishi Electric Corp 前置増幅器
JP2007028372A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 受光増幅回路およびそれを用いた光ピックアップ装置
JP2007174440A (ja) * 2005-12-23 2007-07-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光受信回路
JP2008187345A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Nec Electronics Corp 受光回路
JP2009088580A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Tdk Corp 増幅回路及びこれを備える光ピックアップ
JP2010045675A (ja) * 2008-08-15 2010-02-25 Sony Corp 電流電圧変換回路、フォトディテクタ回路及び光ディスク装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329881B1 (en) 1999-10-25 2001-12-11 Nec Corporation Preamplifier
JP2004179998A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Mitsubishi Electric Corp 前置増幅器
JP2007028372A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 受光増幅回路およびそれを用いた光ピックアップ装置
JP2007174440A (ja) * 2005-12-23 2007-07-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光受信回路
JP4497480B2 (ja) * 2005-12-23 2010-07-07 日本電信電話株式会社 光受信回路
JP2008187345A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Nec Electronics Corp 受光回路
JP2009088580A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Tdk Corp 増幅回路及びこれを備える光ピックアップ
JP2010045675A (ja) * 2008-08-15 2010-02-25 Sony Corp 電流電圧変換回路、フォトディテクタ回路及び光ディスク装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0568880B1 (en) Preamplifier for optical communication having a gain control circuit
EP0181146B1 (en) Transimpedance amplifier circuit
US5418494A (en) Variable gain amplifier for low supply voltage systems
US10139436B2 (en) Method and system for a wideband CMOS RMS power detection scheme
US5844445A (en) Feedback type pre-amplifier
US6359517B1 (en) Photodiode transimpedance circuit
US6879217B2 (en) Triode region MOSFET current source to bias a transimpedance amplifier
US11411542B2 (en) Transimpedance amplifier circuit
JPH04306905A (ja) 増幅装置
JPS5929013B2 (ja) 光agc回路
US7268628B2 (en) Preamplifier
US7454190B2 (en) Receiver circuit for a receiving element
JPH04306904A (ja) 増幅装置
TW569520B (en) Semiconductor amplifier circuit
US5812008A (en) Logarithmic converter
JPH0354905A (ja) 増幅装置
JPH0354908A (ja) 増幅装置
JPH0354907A (ja) 増幅装置
JPH0354909A (ja) 増幅装置
JP2001168374A (ja) 光電気変換回路
JPH0397302A (ja) 増幅装置
JPH0685556A (ja) 増幅器
JPH0354906A (ja) 増幅装置
JPH0397303A (ja) 増幅装置
JPS645371Y2 (ja)