JPH0588763B2 - - Google Patents

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JPH0588763B2
JPH0588763B2 JP14577286A JP14577286A JPH0588763B2 JP H0588763 B2 JPH0588763 B2 JP H0588763B2 JP 14577286 A JP14577286 A JP 14577286A JP 14577286 A JP14577286 A JP 14577286A JP H0588763 B2 JPH0588763 B2 JP H0588763B2
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JP
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current
npn transistor
transistor
circuit
signal
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Mikio Kyomasu
Toshihiko Tomita
Takamichi Takehana
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Hamamatsu Photonics KK
Chinon KK
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Hamamatsu Photonics KK
Chinon KK
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、半導体位置検出素子(PSD)を用
いた距離検出回路等に利用される信号パルス光電
流抜取回路に関する。 (従来の技術) 光源より赤外線をパルス光の形で被測定物に照
射し、反射光を半導体位置検出素子PSD
(Position Sensitive Detector)を用い検出し、
三角測量の原理により被測定物までの距離を測定
する距離検出装置が知られている。 第2図はPSDを用いた距離検出装置の光学系
を示す略図である。 投光用のLEDから放出されたパルス光は投光
レンズL1により前方の被測定物Obに投射され、
その反射光は受光レンズL2を介してPSDに入射
する。 PSDは、背景光または外来光とパルス光を、
背景光または外来光のレベルとパルス光の入射位
置情報を含む電流に変換して出力する。 したがつて、PSDから前記背景光または外来
光に原因する電流(以下外来光電流)に重畳され
た必要なパルス信号電流のみを抜き取り、距離演
算を実行する必要がある。 第3図は前記距離検出装置の信号処理回路のブ
ロツク図である。 PSDの出力端子はそれぞれ同一の構成のパル
ス信号抜取回路,に接続されている。 パルス信号抜取回路,により、パルス光電
流が対数圧縮して取り出され、差動回路により距
離情報が取り出される。 第4図は従来の信号パルス光電流抜取回路を示
す回路図である。 従来の回路はNPNトランジスタ31で背景光
電流を抜き取る。 このため、NPNトランジスタ31のコレクタ
とNPNトランジスタ35のベースを接続し、こ
のベースへ電流源41から電流を流す。 これは、ホトダイオード30(PSDの等価回
路)の光電流が0の場合でも動作するように設定
されたものである。 またNPNトランジスタ35のエミツタはNPN
トランジスタ31のベースに接続されているの
で、35のコレクタ電流の一部がNPNトランジ
スタ31のベースへ、一部がトランジスタ36へ
流れる。NPNトランジスタ35のこの電流は
PNPトランジスタ38,46,39でくつられ
たミラー回路を通じて3段のダイオード48,4
9,50およびNPNトランジスタ47へ流れる。 出力レベルは信号光のない場合、電流源52か
らの2段のダイオード53,54で定まる電圧が
コンパレータ55の−端子56へ入り、これと+
端子57を比較し、この出力でPNPトランジス
タ59を制御し、NPNトランジスタ61と36
のミラー回路でNPNトランジスタ31のベース
電圧を制御することで設定していた。 (発明が解決しようとする問題点) 第4図に示した回路は、トランジスタ36の設
計により特性が大きく変わるという欠点がある。 トランジスタ36の設定はトランジスタ35の
エミツタ電位の安定化を目的としており、トラン
ジスタ31に外光電流も含めた定電流が流れた場
合、トランジスタ38に流れる電流は以下の式で
与えられる。 I38=(1+Δ38)・(I36+Io/β) Δ38はトランジスタ36の電流を1としたとき
の電流I38の誤差率を示す。 I39に流れる電流は、次の式で与えられる。 I39=(1+Δ38)・(1+Δ39) ・(I36+Io/β) Δ39はトランジスタ36の電流を1としたときの
電流I39の誤差率を示す。 比較器55は外光電流の少ない領域で設定さ
れ、トランジスタ47の電流は電流源60で設定
されているため一定であり、したがつて、 Δ(I39−I47) =(1+Δ38)・(1+Δ39) ・(Io/Io′)/β ただし、 Io:トランジスタ31のコレクタ電流(外光電流
有時) Io′:トランジスタ31のコレクタ電流(外光電
流無時) が外光電流の増加に伴う差動増幅器の電流バラン
スのくずれ量となる。 この電流のために第4図に示した回路は発振す
ることになる。 第4図に示した回路ではトランジスタ36の電
流値を大きくとることについては全く配慮されて
おらず、外光電流を1μA以下に抑えることが条件
となる。 本発明の目的は、アーリー効果を防止するため
キヤリヤ電流に信号電流を乗せ、かつ発振の起こ
らない光電流抜取回路を提供するものである。 (問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明による信号
パルス光電流抜取回路は、コレクタに定電流と
PSDからの電流が接続されている定常電流抜取
用のNPNトランジスタのエミツタを抵抗を介し
て接地し、前記定常電流抜取用のNPNトランジ
スタのコレクタに信号増幅用のNPNトランジス
タのベースを接続しそのエミツタを接地し、この
NPNトランジスタのコレクタにミラー回路を接
続し、ミラー回路から信号電流を2段のダイオー
ドおよびキヤリヤ電流設定用電流源へ流し、前記
ミラー回路に接続された第3のNPNトランジス
タのコレクタとメモリコンデンサを前記定常電流
抜取用のNPNトランジスタのベースを接続し、
1対のFETよりなる差動回路の共通のソースを
前記ミラー回路に接続し、一方のFETのゲート
に前記2段のダイオードの電圧をボルテージフオ
ロワーおよびサンプリングコンデンサを介して接
続し、他方のFETのゲートには基準電圧を接続
し、前記一方のFETのドレインをダイオードを
介して接地しその接続点を前記第3のトランジス
タのベースに接続して構成されている。 (実施例) 以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説
明する。 第1図は本発明による信号光電流抜取回路の実
施例を示す回路図である。 定電流源118とPSDは、ボルテージフオロワ
ーを介して定常電流抜取用のNPNトランジスタ
101のコレクタに接続されている。 NPNトランジスタ101のエミツタは、抵抗
119を介して接地されている。 前記定常電流抜取用のNPNトランジスタ10
1のコレクタに信号増幅用のNPNトランジスタ
102のベースが接続され、エミツタは接地され
ている。 このNPNトランジスタ102のコレクタは、
PNPトランジスタ群103,104〜107に
より構成されるミラー回路に接続されている。 ミラー回路のトランジスタ107のコレクタは
2段のダイオード113,114およびキヤリヤ
電流設定用電流源115に接続されている。 ミラー回路のトランジスタ105に接続された
第3のNPNトランジスタ111のコレクタとメ
モリコンデンサ116は前記定常電流抜取用の
NPNトランジスタ101のベースに接続されて
いる。1対のFET108,109よりなる差動
回路の共通のソースは前記ミラー回路のトランジ
スタ106に接続されている。 一方のFET109のゲートには前記2段のダ
イオード113,114の電圧がボルテージフオ
ロワー112およびサンプルホールドコンデンサ
117を介して接続されている。 他方のFET108のゲートには基準電圧Vref
が接続されている。 前記一方のFET109のドレインはダイオー
ド接続のトランジスタ110を介して接地されて
おり、その接続点は前記第3のトランジスタ11
1に接続されている。 前記構成において、トランジスタ102のベー
スとトランジスタ101の接続点に定電流源11
8とSPDからの定常電流および信号電流が入る
と、定常電流はNPNトランジスタ101および
抵抗119で引き抜かれる。 トランジスタ105のコレクタはトランジスタ
111のコレクタと接続され、さらにメモリコン
デンサ116、トランジスタ101のベースへ接
続されている。 電流源115の役割はキヤリヤ電流を与えるも
のである。 トランジスタ106はFET108,109の
ソースに接続されている。 FET108,109は、コンパレータを形成
している。 このコンパレータは、サンプルホールドコンデ
ンサ117の電圧を基準電圧Vrefと比較し、ト
ランジスタ110を通じて106の電流をトラン
ジスタ111へ伝えている。 トランジスタ107は2段のダイオード11
3,114および電流源115に電流を供給す
る。ダイオードの出力はボルテージフオロワー1
12を通してコンデンサ117のレベルを決定す
る。このレベルがトランジスタ109へ接続され
ている。 定常状態ではスイツチ120はオンしておりボ
ルテージフオロワー112が動作させられてお
り、負帰還ループが形成されている。 信号電流が入つてくるときはスイツチ120を
オフし、サンプルホールドコンデンサ117の電
圧によりメモリコンデンサ116の電位が維持さ
れている。 したがつて、信号電流はダイオード113,1
14により対数圧縮された出力を出すことにな
る。 定電流源115で与えられる電流のバランスに
ついて、トランジスタ104の電流を1とするバ
ランスを考える。 トランジスタ107に流れる電流I107は、定電
流源115の電流をIca、ダイオードの電流をIB
とすると、 I107=(Ica+IB)〔1+Δ(107)〕また、同様に I105=(Ica+IB)〔1+Δ(105)〕+Io/β で与えられる。 Δ(107),Δ(105)はトランジスタ104とト
ランジスタ105,107それぞれのミスマツチ
ングによつて発生する誤差の電流の割合を示し、
定常電流をIo、トランジスタ101の利得をβと
している。 したがつて、この両電流差 ΔI=(Ica+IB)〔1+Δ(107) −Δ(105)〕−Io/β が、回路上で吸収されることが発振を起こさない
必要条件となつている。 この電流を吸収する回路がトランジスタ10
6,108,109,110で構成された差動回
路であつて、コンデンサ117の電圧とVrefの
電圧の差分で前記電流を吸収している。 もう1つの発振の原因は、信号電流の発生に伴
うトランジスタ101のベース電流の増加による
ものである。 信号電流Isが入ると、この電流はβIsとなつて
流れる。 第4図においては、この電流は、ほぼメモリコ
ンデンサ37へ流れることになる。 このときトランジスタ31で電流を引き抜いて
しまい、トランジスタ35に流れる電流がしぼら
れてしまう。 特に外光が大きくなるとその効果は著しく、発
振へと結びついていく。 本発明による回路では、この点を考慮して、ト
ランジスタ106から差動増幅への電流を供給し
ている。 この回路により電流増加分βIsがトランジスタ
105から入りトランジスタ111へと抜けるこ
とになる。 このときトランジスタ105および106で遅
延時間が決まるため電流遅れは生じない。 このようにして回路の安定化を図つているため
発振に強く、大きなキヤリヤ電流を用いることが
できる。 したがつて、信号電流Is入力時のトランジスタ
102のベース電圧の上昇は小さく抑えることが
でき、トランジスタ101のアーリー効果の発生
を抑圧できる。 アーリー効果による信号電流の減少分は ΔIa=〔Io・VTln{(βIs+Ica) /Ica}〕/Va …(1) で与えられる。 すなわち、この式でわかることは、キヤリヤ電
流Icaを増加すると、外光電流、アーリー電圧、
電流利得によりΔIaが決定されるとしても、lnの
{ }内が1に近づくため、ΔIaの絶対値が小さ
くなることである。 上式より次の表1のように計算される。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a signal pulse photocurrent extraction circuit used in a distance detection circuit using a semiconductor position detection device (PSD). (Conventional technology) A light source irradiates the object with infrared rays in the form of pulsed light, and the reflected light is sent to the semiconductor position detection element PSD.
(Position Sensitive Detector).
2. Description of the Related Art Distance detection devices that measure the distance to an object using the principle of triangulation are known. FIG. 2 is a schematic diagram showing the optical system of a distance detection device using a PSD. The pulsed light emitted from the light projection LED is projected onto the object to be measured Ob in front by the light projection lens L1 .
The reflected light enters the PSD via the light receiving lens L2 . PSD separates background light or extraneous light and pulsed light.
It converts into a current that includes information on the level of background light or extraneous light and the incident position of pulsed light, and outputs it. Therefore, it is necessary to extract only the necessary pulse signal current superimposed on the current caused by the background light or extraneous light (hereinafter referred to as extraneous photocurrent) from the PSD and execute distance calculation. FIG. 3 is a block diagram of the signal processing circuit of the distance detecting device. The output terminals of the PSD are each connected to a pulse signal extraction circuit with the same configuration. The pulse signal extraction circuit logarithmically compresses the pulsed photocurrent and extracts it, and the differential circuit extracts the distance information. FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional signal pulse photocurrent sampling circuit. The conventional circuit uses an NPN transistor 31 to extract the background photocurrent. For this reason, the collector of the NPN transistor 31 and the base of the NPN transistor 35 are connected, and a current is caused to flow from the current source 41 to the base. This is set to operate even when the photocurrent of the photodiode 30 (PSD equivalent circuit) is 0. Also, the emitter of NPN transistor 35 is NPN
Since it is connected to the base of transistor 31, part of the collector current of 35 flows to the base of NPN transistor 31 and part flows to transistor 36. This current of NPN transistor 35 is
Three stages of diodes 48, 4 are connected through a mirror circuit connected by PNP transistors 38, 46, 39.
9, 50 and NPN transistor 47. As for the output level, when there is no signal light, the voltage determined by the two-stage diodes 53 and 54 from the current source 52 enters the - terminal 56 of the comparator 55, and the voltage between this and +
Terminal 57 is compared, this output controls PNP transistor 59, and NPN transistors 61 and 36
It was set by controlling the base voltage of the NPN transistor 31 using a mirror circuit. (Problems to be Solved by the Invention) The circuit shown in FIG. 4 has a drawback that its characteristics vary greatly depending on the design of the transistor 36. The purpose of setting the transistor 36 is to stabilize the emitter potential of the transistor 35. When a constant current including an external light current flows through the transistor 31, the current flowing through the transistor 38 is given by the following equation. I38=(1+Δ38)·(I36+Io/β) Δ38 indicates the error rate of the current I38 when the current of the transistor 36 is set to 1. The current flowing through I39 is given by the following formula. I39=(1+Δ38)·(1+Δ39)·(I36+Io/β) Δ39 indicates the error rate of the current I39 when the current of the transistor 36 is set to 1. The comparator 55 is set in a region where the external light current is small, and the current of the transistor 47 is set by the current source 60, so it is constant. Therefore, Δ(I39−I47) = (1+Δ38)・(1+Δ39)・(Io/Io′)/β However, Io: Collector current of transistor 31 (with external light current) Io′: Collector current of transistor 31 (with no external light current) This is the amount of current imbalance in the amplifier. This current causes the circuit shown in FIG. 4 to oscillate. In the circuit shown in FIG. 4, no consideration is given to increasing the current value of the transistor 36, and the condition is to suppress the external light current to 1 μA or less. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photocurrent sampling circuit in which a signal current is added to a carrier current in order to prevent the Early effect, and in which oscillation does not occur. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the signal pulse photocurrent extraction circuit according to the present invention has a collector with a constant current and
The emitter of the NPN transistor for steady current extraction to which the current from the PSD is connected is grounded via a resistor, and the base of the NPN transistor for signal amplification is connected to the collector of the NPN transistor for steady current extraction. and this
A mirror circuit is connected to the collector of the NPN transistor, a signal current is passed from the mirror circuit to the two-stage diode and a current source for setting the carrier current, and the collector of the third NPN transistor connected to the mirror circuit and the memory capacitor are connected to the collector of the third NPN transistor connected to the mirror circuit. Connect the base of the NPN transistor for steady current extraction,
A common source of a differential circuit consisting of a pair of FETs is connected to the mirror circuit, the voltage of the two stages of diodes is connected to the gate of one FET via a voltage follower and a sampling capacitor, and the voltage of the two stages of diodes is connected to the gate of one FET, and A reference voltage is connected to the gate of the FET, the drain of the one FET is grounded via a diode, and the connection point thereof is connected to the base of the third transistor. (Example) The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings and the like. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a signal photocurrent sampling circuit according to the present invention. The constant current source 118 and the PSD are connected to the collector of the NPN transistor 101 for steady current extraction via a voltage follower. The emitter of NPN transistor 101 is grounded via resistor 119. NPN transistor 10 for steady current extraction
The base of an NPN transistor 102 for signal amplification is connected to the collector of 1, and the emitter is grounded. The collector of this NPN transistor 102 is
It is connected to a mirror circuit constituted by a group of PNP transistors 103, 104-107. The collector of the transistor 107 of the mirror circuit is connected to two stages of diodes 113 and 114 and a current source 115 for setting a carrier current. The collector of the third NPN transistor 111 connected to the transistor 105 of the mirror circuit and the memory capacitor 116 are used for the steady current extraction.
Connected to the base of NPN transistor 101. A common source of the differential circuit consisting of a pair of FETs 108 and 109 is connected to the transistor 106 of the mirror circuit. The voltages of the two stages of diodes 113 and 114 are connected to the gate of one FET 109 via a voltage follower 112 and a sample-hold capacitor 117. Reference voltage Vref is applied to the gate of the other FET108.
is connected. The drain of the one FET 109 is grounded via a diode-connected transistor 110, and its connection point is connected to the third transistor 11.
Connected to 1. In the above configuration, a constant current source 11 is connected to the connection point between the base of the transistor 102 and the transistor 101.
When the steady current and signal current from 8 and SPD enter, the steady current is extracted by NPN transistor 101 and resistor 119. The collector of the transistor 105 is connected to the collector of the transistor 111, and further connected to the memory capacitor 116 and the base of the transistor 101. The role of current source 115 is to provide a carrier current. Transistor 106 is connected to the sources of FETs 108 and 109. FETs 108 and 109 form a comparator. This comparator compares the voltage of the sample-and-hold capacitor 117 with the reference voltage Vref, and transmits the current of 106 to the transistor 111 through the transistor 110. The transistor 107 is a two-stage diode 11
3, 114 and current source 115. The output of the diode is voltage follower 1
12 to determine the level of capacitor 117. This level is connected to transistor 109. In the steady state, the switch 120 is on, the voltage follower 112 is operated, and a negative feedback loop is formed. When a signal current comes in, the switch 120 is turned off, and the potential of the memory capacitor 116 is maintained by the voltage of the sample hold capacitor 117. Therefore, the signal current flows through the diode 113,1
14 will output logarithmically compressed output. Regarding the balance of the current provided by the constant current source 115, consider the balance in which the current of the transistor 104 is set to 1. The current I107 flowing through the transistor 107 is the current of the constant current source 115 as Ica, and the current of the diode as IB.
Then, I 107 = (Ica + IB) [1 + Δ (107)] and similarly I 105 = (Ica + IB) [1 + Δ (105)] + Io/β. Δ(107) and Δ(105) indicate the percentage of error current caused by mismatching between the transistor 104 and the transistors 105 and 107, respectively;
The steady current is Io, and the gain of the transistor 101 is β. Therefore, a necessary condition for preventing oscillation is that this current difference ΔI=(Ica+IB)[1+Δ(107)−Δ(105)]−Io/β be absorbed in the circuit. The circuit that absorbs this current is the transistor 10
6, 108, 109, and 110, the current is absorbed by the difference between the voltage of the capacitor 117 and the voltage of Vref. Another cause of oscillation is an increase in the base current of the transistor 101 as the signal current is generated. When a signal current Is enters, this current flows as βIs. In FIG. 4, this current flows approximately to memory capacitor 37. In FIG. At this time, the current is drawn out by the transistor 31, and the current flowing to the transistor 35 is restricted. Especially when the external light becomes large, the effect becomes remarkable and leads to oscillation. In the circuit according to the present invention, current is supplied from the transistor 106 to the differential amplification in consideration of this point. With this circuit, the increased current βIs enters from the transistor 105 and flows out to the transistor 111. At this time, since the delay time is determined by transistors 105 and 106, no current delay occurs. Since the circuit is stabilized in this way, it is resistant to oscillation and can use a large carrier current. Therefore, the rise in the base voltage of the transistor 102 when the signal current Is is input can be suppressed to a small level, and the occurrence of the Early effect of the transistor 101 can be suppressed. The reduction in signal current due to the Early effect is given by ΔIa=[Io·VTln{(βIs+Ica)/Ica}]/Va...(1). In other words, this equation shows that when the carrier current Ica is increased, the external light current, early voltage,
Even if ΔIa is determined by the current gain, the absolute value of ΔIa becomes small because the inside of { } of ln approaches 1. It is calculated from the above formula as shown in Table 1 below.

【表】 上表より、ΔIa≪ΔIsを満たすようなIcaを設定
すればよい。 〔発明の効果) 以上詳しく説明したように、本発明による信号
パルス光電流抜取回路は、コレクタに定電流と
PSDからの電流が接続されている定常電流抜取
用のNPNトランジスタのエミツタを抵抗を介し
て接地し、前記定常電流抜取用のNPNトランジ
スタのコレクタに信号増幅用のNPNトランジス
タのベースに接続しエミツタを接地し、この
NPNトランジスタのコレクタにミラー回路を接
続し、ミラー回路から信号電流を2段のダイオー
ドおよびキヤリヤ電流設定用電流源へ流し、前記
ミラー回路に接続された第3のNPNトランジス
タのコレクタとメモリコンデンサを前記定常電流
抜取用のNPNトランジスタのベースを接続し、
1対のFETよりなる差動回路の共通のソースを
前記ミラー回路に接続さし、一方のFETのゲー
トに前記2段のダイオードの電圧をボルテージフ
オロワーおよびサンプルホールドコンデンサを介
して接続し、他方のFETのゲートには基準電圧
を接続し、前記一方のFETのドレインをダイオ
ードを介して接地しその接続点を前記第3のトラ
ンジスタに接続して構成されている。 前記構成によりキヤリヤ電流を大きくすると、
アーリー効果が小さくできる利点がある。 定常電流に重畳される信号成分を取り扱う場
合、その信号成分が定常電流に比較して小さいと
アーリー効果を無視することはできない。 Icaをパラメータにすると発明の詳細の説明の
(実施例)の末尾に示す表1のようになる。 例えば、キヤリヤ電流を10μAに設定すると、
アーリー効果分は約1.0〜2.7%となり、測距精度
として充分なレベルが得られることになる。
[Table] From the above table, Ica should be set so that ΔIa≪ΔIs is satisfied. [Effects of the Invention] As explained in detail above, the signal pulse photocurrent sampling circuit according to the present invention has a constant current and a collector.
The emitter of the NPN transistor for steady current extraction to which the current from the PSD is connected is grounded via a resistor, and the collector of the NPN transistor for steady current extraction is connected to the base of the NPN transistor for signal amplification, and the emitter is connected to the base of the NPN transistor for signal amplification. ground and this
A mirror circuit is connected to the collector of the NPN transistor, a signal current is passed from the mirror circuit to the two-stage diode and a current source for setting the carrier current, and the collector of the third NPN transistor connected to the mirror circuit and the memory capacitor are connected to the memory capacitor. Connect the base of the NPN transistor for steady current extraction,
A common source of a differential circuit consisting of a pair of FETs is connected to the mirror circuit, the voltage of the two stages of diodes is connected to the gate of one FET via a voltage follower and a sample-hold capacitor, and the other A reference voltage is connected to the gate of the FET, the drain of the one FET is grounded via a diode, and the connection point thereof is connected to the third transistor. When the carrier current is increased with the above configuration,
This has the advantage that the early effect can be reduced. When dealing with a signal component superimposed on a steady current, the Early effect cannot be ignored if the signal component is small compared to the steady current. When Ica is used as a parameter, it becomes as shown in Table 1 shown at the end of (Examples) of the detailed description of the invention. For example, if you set the carrier current to 10μA,
The early effect is about 1.0 to 2.7%, which means that a sufficient level of distance measurement accuracy can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による信号パルス光電流抜取
回路の実施例を示す回路図である。第2図は、
PSDを用いた距離測定装置の原理を説明するた
めの略図である。第3図は、従来のPSDを用い
た距離測定装置の回路の例を示すブロツク図であ
る。第4図は、従来の信号パルス光電流抜取回路
の実施例を示す回路図である。 PSD…半導体位置検出素子、101,102,
110,111,…NPNトランジスタ、103,
104,105,106,107…PNPトラン
ジスタ、108,109…FET、112…ボル
テージフオロワー、113,114…ダイオー
ド、115…キヤリヤ電流設定用定電流源、11
7…サンプルホールドコンデンサ、118…定電
流源、120…スイツチ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a signal pulse photocurrent extraction circuit according to the present invention. Figure 2 shows
1 is a schematic diagram for explaining the principle of a distance measuring device using a PSD. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a circuit of a distance measuring device using a conventional PSD. FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a conventional signal pulse photocurrent extraction circuit. PSD...Semiconductor position detection element, 101, 102,
110, 111,...NPN transistor, 103,
104, 105, 106, 107... PNP transistor, 108, 109... FET, 112... Voltage follower, 113, 114... Diode, 115... Constant current source for carrier current setting, 11
7...Sample hold capacitor, 118...constant current source, 120...switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 信号パルス光電流抜取回路において、コレク
タに定電流とPSDからの電流が接続されている
定常電流抜取用のNPNトランジスタのエミツタ
を抵抗を介して接地し、前記定常電流抜取用の
NPNトランジスタのコレクタに信号増幅用の
NPNトランジスタのベースを接続しそのエミツ
タを接地し、このNPNトランジスタのコレクタ
にミラー回路を接続し、ミラー回路から信号電流
を2段のダイオードおよびキヤリヤ電流設定用電
流源へ流し、前記ミラー回路に接続された第3の
NPNトランジスタのコレクタとメモリコンデン
サを前記定常電流抜取用のNPNトランジスタの
ベースを接続し、1対のFETよりなる差動回路
の共通のソースを前記ミラー回路に接続し、一方
のFETのゲートに前記2段のダイオードの電圧
をポルテージフオロワーおよびサンプルホールド
コンデンサを介して接続し、他方のFETのゲー
トには基準電圧を接続し、前記一方のFETのド
レインをダイオードを介して接地しその接続点を
前記第3のトランジスタのベースに接続して構成
したことを特徴とする信号パルス光電流抜取回
路。 2 前記回路において、信号増幅用のNPNトラ
ンジスタのキヤリヤ電流、信号電流と定常電流抜
取用のNPNトランジスタのアーリー電圧、およ
び定常電流の関係は、 ΔIa=〔Io・VTln{(βIs+Ica) /Ica}〕/Va Io:定常電流 VT=kT/q k:ボルツマン定数 q:電子電荷 T:絶対温度 Is:信号電流 Ica:キヤリヤ電流 Va:アーリー電圧 ΔIa:アーリー電流 で、ΔIa≪Isを満たす特許請求の範囲第1項記載
の信号パルス光電流抜取回路。
[Claims] 1. In a signal pulse photocurrent extraction circuit, the emitter of an NPN transistor for steady current extraction, whose collector is connected to a constant current and a current from a PSD, is grounded via a resistor, and the steady current extraction for
The collector of the NPN transistor is used for signal amplification.
The base of the NPN transistor is connected and its emitter is grounded, a mirror circuit is connected to the collector of this NPN transistor, a signal current flows from the mirror circuit to the two-stage diode and a current source for setting the carrier current, and the signal current is connected to the mirror circuit. The third
The collector of the NPN transistor and the memory capacitor are connected to the base of the NPN transistor for steady current extraction, the common source of the differential circuit consisting of a pair of FETs is connected to the mirror circuit, and the gate of one FET is connected to the base of the NPN transistor for drawing the steady current. The voltages of the two stages of diodes are connected through the portage follower and sample hold capacitor, the reference voltage is connected to the gate of the other FET, and the drain of the one FET is grounded through the diode, and the connection point is A signal pulse photocurrent sampling circuit, characterized in that the signal pulse photocurrent extraction circuit is configured by connecting to the base of the third transistor. 2 In the above circuit, the relationship between the carrier current of the NPN transistor for signal amplification, the signal current, the early voltage of the NPN transistor for steady current extraction, and the steady current is as follows: ΔIa=[Io・VTln{(βIs+Ica)/Ica}] /Va Io: Steady current VT=kT/q k: Boltzmann constant q: Electronic charge T: Absolute temperature Is: Signal current Ica: Carrier current Va: Early voltage ΔIa: Early current Claims that satisfy ΔIa≪Is The signal pulse photocurrent sampling circuit according to item 1.
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