JPH06224652A - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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- JPH06224652A JPH06224652A JP1088593A JP1088593A JPH06224652A JP H06224652 A JPH06224652 A JP H06224652A JP 1088593 A JP1088593 A JP 1088593A JP 1088593 A JP1088593 A JP 1088593A JP H06224652 A JPH06224652 A JP H06224652A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓ／Ｎ比が大きく、ダイナミックレンジに優
れ、オフセット電圧が小さく、しかも、ＡＧＣ回路と同
一のチップに形成することができる光受信回路を提供す
る。 【構成】 フォトダイオード１１の両端にバイアス素子
１８，１９を接続すると共に、この両端をコンデンサ１
２，１３を介して差動アンプ１５の入力端子に接続す
る。差動アンプ１５の正入力と反転出力との間および負
入力と正出力との間に抵抗素子１６，１７を設ける。
れ、オフセット電圧が小さく、しかも、ＡＧＣ回路と同
一のチップに形成することができる光受信回路を提供す
る。 【構成】 フォトダイオード１１の両端にバイアス素子
１８，１９を接続すると共に、この両端をコンデンサ１
２，１３を介して差動アンプ１５の入力端子に接続す
る。差動アンプ１５の正入力と反転出力との間および負
入力と正出力との間に抵抗素子１６，１７を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光通信等に使用
される高速用の光受信回路に関するものである。
される高速用の光受信回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高速光通信用の光受信回路の一例
を、図５に示す。図５に示したように、受光素子として
のフォトダイオード６１は、カソード端子が電源Ｖccに
接続され、また、アノード端子がトランスインピーダン
スアンプ６２の入力に接続されている。トランスインピ
ーダンスアンプ６２は、アンプ６３と、このアンプ６３
の出力と負入力との間に設けられた抵抗素子６４とを有
している。また、このアンプ６３の正入力は接地されて
おり、一方、負入力はトランスインピーダンスアンプ６
２の入力として、上述のフォトダイオード６１のＰ型領
域側の端子と接続されている。
を、図５に示す。図５に示したように、受光素子として
のフォトダイオード６１は、カソード端子が電源Ｖccに
接続され、また、アノード端子がトランスインピーダン
スアンプ６２の入力に接続されている。トランスインピ
ーダンスアンプ６２は、アンプ６３と、このアンプ６３
の出力と負入力との間に設けられた抵抗素子６４とを有
している。また、このアンプ６３の正入力は接地されて
おり、一方、負入力はトランスインピーダンスアンプ６
２の入力として、上述のフォトダイオード６１のＰ型領
域側の端子と接続されている。
【０００３】このトランスインピーダンスアンプ６２の
出力、すなわちアンプ６３の出力は、シングル−差動変
換アンプ６５の正入力端子に接続されている。また、こ
のシングル−差動変換アンプ６５の負入力には、基準電
圧Ｖref が取り込まれる。
出力、すなわちアンプ６３の出力は、シングル−差動変
換アンプ６５の正入力端子に接続されている。また、こ
のシングル−差動変換アンプ６５の負入力には、基準電
圧Ｖref が取り込まれる。
【０００４】このような構成によれば、フォトダイオー
ド６１で発生した電流をトランスインピーダンスアンプ
６２に取り込んで電圧信号に変換し、この電圧信号をさ
らにシングル−差動変換アンプ６５に取り込んで差動信
号として出力することができる。
ド６１で発生した電流をトランスインピーダンスアンプ
６２に取り込んで電圧信号に変換し、この電圧信号をさ
らにシングル−差動変換アンプ６５に取り込んで差動信
号として出力することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光受信回路においては、トランスインピーダ
ンスアンプ６２内などで発生するノイズが大きいため、
取り出した差動信号のＳ／Ｎ比が小さいという課題があ
った。
うな従来の光受信回路においては、トランスインピーダ
ンスアンプ６２内などで発生するノイズが大きいため、
取り出した差動信号のＳ／Ｎ比が小さいという課題があ
った。
【０００６】また、この差動信号は直流成分を含んでい
るため、ダイナミックレンジが悪いという課題もあっ
た。
るため、ダイナミックレンジが悪いという課題もあっ
た。
【０００７】さらに、シングル−差動変換アンプ６５の
正入力（すなわち、トランスインピーダンスアンプ６２
の出力電圧）と負入力（すなわち、基準電圧Ｖref ）と
のマッチングが取りにくいため、このシングル−差動変
換アンプ６５にオフセット電圧が発生しやすいという課
題もあった。
正入力（すなわち、トランスインピーダンスアンプ６２
の出力電圧）と負入力（すなわち、基準電圧Ｖref ）と
のマッチングが取りにくいため、このシングル−差動変
換アンプ６５にオフセット電圧が発生しやすいという課
題もあった。
【０００８】加えて、高速の光受信回路の場合は、この
光受信回路の出力を自動制御するためのＡＧＣ（Automa
tic Gain Control）回路を、かかる光受信回路と同一チ
ップ内に一体化させて形成することができないという課
題もあった。これは、これらの回路を同一チップ内に一
体に形成すると、回路の周辺部がコンデンサとなって両
回路が結合され、発振してしまうからである。したがっ
て、従来は、高速の光受信回路とＡＧＣ回路とは、別個
のチップに形成しなければならず、回路が全体として大
規模化してしまっていた。
光受信回路の出力を自動制御するためのＡＧＣ（Automa
tic Gain Control）回路を、かかる光受信回路と同一チ
ップ内に一体化させて形成することができないという課
題もあった。これは、これらの回路を同一チップ内に一
体に形成すると、回路の周辺部がコンデンサとなって両
回路が結合され、発振してしまうからである。したがっ
て、従来は、高速の光受信回路とＡＧＣ回路とは、別個
のチップに形成しなければならず、回路が全体として大
規模化してしまっていた。
【０００９】なお、これらの課題のうち、ダイナミック
レンジが悪いという課題は、光受信回路を図６に示すよ
うに構成することによって解決することも可能である。
図６に示した光受信回路は、フォトダイオード６１とト
ランスインピーダンスアンプ６２との間にコンデンサ６
６を介在させるとともに、このフォトダイオード６１に
バイアス素子６７を接続することによって、ＤＣバイア
ス電圧を与えることとしたものである。
レンジが悪いという課題は、光受信回路を図６に示すよ
うに構成することによって解決することも可能である。
図６に示した光受信回路は、フォトダイオード６１とト
ランスインピーダンスアンプ６２との間にコンデンサ６
６を介在させるとともに、このフォトダイオード６１に
バイアス素子６７を接続することによって、ＤＣバイア
ス電圧を与えることとしたものである。
【００１０】このような構成によれば、トランスインピ
ーダンスアンプ６２には、フォトダイオード６１で発生
した電流のＡＣ成分のみを取り出して入力させることが
できるので、ダイナミックレンジを向上させることがで
きる。しかし、このような光受信回路では、バイアス素
子６７がノイズ源となってしまうため、Ｓ／Ｎ比がさら
に悪化してしまう。また、オフセット電圧が発生しやす
いという課題やＡＧＣ回路を同じチップに形成できない
という課題を解決することはできなかった。
ーダンスアンプ６２には、フォトダイオード６１で発生
した電流のＡＣ成分のみを取り出して入力させることが
できるので、ダイナミックレンジを向上させることがで
きる。しかし、このような光受信回路では、バイアス素
子６７がノイズ源となってしまうため、Ｓ／Ｎ比がさら
に悪化してしまう。また、オフセット電圧が発生しやす
いという課題やＡＧＣ回路を同じチップに形成できない
という課題を解決することはできなかった。
【００１１】本発明は、このような従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、Ｓ／Ｎ比が大きく、ダイナミ
ックレンジに優れ、オフセット電圧が小さく、しかも、
ＡＧＣ回路と同一のチップに形成することができる光受
信回路を提供することを目的とする。
みてなされたものであり、Ｓ／Ｎ比が大きく、ダイナミ
ックレンジに優れ、オフセット電圧が小さく、しかも、
ＡＧＣ回路と同一のチップに形成することができる光受
信回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる光受
信回路は、２端子型の受光素子と、この受光素子の両方
の端子にそれぞれ定電圧を供給するためにこれらの端子
に接続された２個のバイアス素子と、正入力端子が前記
受光素子の前記端子の一方に第１のコンデンサを介して
接続され、且つ、負入力端子が前記端子の他方に第２の
コンデンサを介して接続された差動型トランスインピー
ダンスアンプと、を有することを特徴とする。
信回路は、２端子型の受光素子と、この受光素子の両方
の端子にそれぞれ定電圧を供給するためにこれらの端子
に接続された２個のバイアス素子と、正入力端子が前記
受光素子の前記端子の一方に第１のコンデンサを介して
接続され、且つ、負入力端子が前記端子の他方に第２の
コンデンサを介して接続された差動型トランスインピー
ダンスアンプと、を有することを特徴とする。
【００１３】第２の発明に係わる光受信回路は、２端子
型の受光素子と、この受光素子の両方の端子にそれぞれ
定電圧を供給するためにこれらの端子に接続された２個
のバイアス素子と、入力端子が前記受光素子の前記端子
の一方に第１のコンデンサを介して接続された第１のト
ランスインピーダンスアンプと、入力端子が前記受光素
子の前記端子の他方に第２のコンデンサを介して接続さ
れた第２のトランスインピーダンスアンプと、２個の入
力端子が、それぞれ、前記第１，第２のトランスインピ
ーダンスアンプの出力端子と接続された差動アンプと、
を有することを特徴とする。
型の受光素子と、この受光素子の両方の端子にそれぞれ
定電圧を供給するためにこれらの端子に接続された２個
のバイアス素子と、入力端子が前記受光素子の前記端子
の一方に第１のコンデンサを介して接続された第１のト
ランスインピーダンスアンプと、入力端子が前記受光素
子の前記端子の他方に第２のコンデンサを介して接続さ
れた第２のトランスインピーダンスアンプと、２個の入
力端子が、それぞれ、前記第１，第２のトランスインピ
ーダンスアンプの出力端子と接続された差動アンプと、
を有することを特徴とする。
【００１４】
【作用】第１の発明によれば、従来の光受信回路（図
５、図６参照）で使用されていたトランスインピーダン
スアンプに代えて差動型トランスインピーダンスアンプ
を用いることとしたので、オフセット電圧を相殺するこ
とができ、したがって、オフセット電圧を小さく抑える
ことができる。
５、図６参照）で使用されていたトランスインピーダン
スアンプに代えて差動型トランスインピーダンスアンプ
を用いることとしたので、オフセット電圧を相殺するこ
とができ、したがって、オフセット電圧を小さく抑える
ことができる。
【００１５】さらに、この差動型トランスインピーダン
スアンプの２個の入力端子にそれぞれ受光素子の両端を
接続することとしたので、従来の光受信回路と比較して
２倍の出力電圧を得ることができる。一方、かかる２個
の入力端子から入力される各信号におけるノイズは互い
にランダムな位相を持つので、両信号のノイズの和は、
従来の光受信回路の２1/2 倍としかならない。したがっ
て、Ｓ／Ｎ比は、従来の光受信回路に比べて２1/2 倍と
なる。
スアンプの２個の入力端子にそれぞれ受光素子の両端を
接続することとしたので、従来の光受信回路と比較して
２倍の出力電圧を得ることができる。一方、かかる２個
の入力端子から入力される各信号におけるノイズは互い
にランダムな位相を持つので、両信号のノイズの和は、
従来の光受信回路の２1/2 倍としかならない。したがっ
て、Ｓ／Ｎ比は、従来の光受信回路に比べて２1/2 倍と
なる。
【００１６】また、２個の入力端子と受光素子の両端と
の間にそれぞれ第１，第２のコンデンサを介在させると
ともに、この受光素子の両端にそれぞれバイアス素子を
接続することとしたので、図６に示した従来の光受信回
路と同様、ダイナミックレンジを向上させることができ
る。
の間にそれぞれ第１，第２のコンデンサを介在させると
ともに、この受光素子の両端にそれぞれバイアス素子を
接続することとしたので、図６に示した従来の光受信回
路と同様、ダイナミックレンジを向上させることができ
る。
【００１７】併せて、差動型トランスインピーダンスア
ンプを用いて差動出力としていること、および、上述し
たようにオフセット電圧が小さいことより、高速の光受
信回路であっても発振することがなく、したがって、Ａ
ＧＣ回路と同一のチップに形成することができる。
ンプを用いて差動出力としていること、および、上述し
たようにオフセット電圧が小さいことより、高速の光受
信回路であっても発振することがなく、したがって、Ａ
ＧＣ回路と同一のチップに形成することができる。
【００１８】また、第２の発明によれば、２個のトラン
スインピーダンスアンプの入力端子にそれぞれ受光素子
の両端を接続することとしたので、上述した第１の発明
と同様、従来の光受信回路（図５、図６参照）の２倍の
出力電圧を得ることができ、その一方で、かかる２個の
トランスインピーダンスアンプにおけるノイズの和は従
来の光受信回路の２1/2 倍となる。したがって、Ｓ／Ｎ
比は、従来の光受信回路に比べて、２1/2 倍となる。
スインピーダンスアンプの入力端子にそれぞれ受光素子
の両端を接続することとしたので、上述した第１の発明
と同様、従来の光受信回路（図５、図６参照）の２倍の
出力電圧を得ることができ、その一方で、かかる２個の
トランスインピーダンスアンプにおけるノイズの和は従
来の光受信回路の２1/2 倍となる。したがって、Ｓ／Ｎ
比は、従来の光受信回路に比べて、２1/2 倍となる。
【００１９】また、２個のトランスインピーダンスアン
プと受光素子の両端との間にコンデンサを介在させると
ともに、この受光素子の両端にそれぞれバイアス素子を
接続することとしたので、図６に示した従来の光受信回
路と同様、ダイナミックレンジを向上させることができ
る。
プと受光素子の両端との間にコンデンサを介在させると
ともに、この受光素子の両端にそれぞれバイアス素子を
接続することとしたので、図６に示した従来の光受信回
路と同様、ダイナミックレンジを向上させることができ
る。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）第１の発明に係わる光受信回路の１実施例
について説明する。図１は、本実施例に係わる光受信回
路の回路構成を概略的に示す電気回路図である。図１に
おいて、受光素子としてのフォトダイオード１１のカソ
ード端子には、コンデンサ１２を介して、差動型トラン
スインピーダンスアンプ１４の正入力に接続されてい
る。また、フォトダイオード１１のアノード端子には、
コンデンサ１３介して、差動型トランスインピーダンス
アンプ１４の負入力に接続されている。
について説明する。図１は、本実施例に係わる光受信回
路の回路構成を概略的に示す電気回路図である。図１に
おいて、受光素子としてのフォトダイオード１１のカソ
ード端子には、コンデンサ１２を介して、差動型トラン
スインピーダンスアンプ１４の正入力に接続されてい
る。また、フォトダイオード１１のアノード端子には、
コンデンサ１３介して、差動型トランスインピーダンス
アンプ１４の負入力に接続されている。
【００２１】差動型トランスインピーダンスアンプ１４
は、差動アンプ１５と、この差動アンプ１５の正入力と
反転出力との間に設けられた抵抗素子１６と、かかる差
動アンプ１５負入力と正出力との間に設けられた抵抗素
子１７とを有している。フォトダイオード１１のカソー
ド端子にはバイアス素子１８が、アノード端子にはバイ
アス素子１９が、それぞれ接続されている。さらに、バ
イアス素子１８の他端は電源Ｖccに接続され、バイアス
素子１９の他端は接地されている。
は、差動アンプ１５と、この差動アンプ１５の正入力と
反転出力との間に設けられた抵抗素子１６と、かかる差
動アンプ１５負入力と正出力との間に設けられた抵抗素
子１７とを有している。フォトダイオード１１のカソー
ド端子にはバイアス素子１８が、アノード端子にはバイ
アス素子１９が、それぞれ接続されている。さらに、バ
イアス素子１８の他端は電源Ｖccに接続され、バイアス
素子１９の他端は接地されている。
【００２２】このような構成によれば、バイアス素子１
８，１９によってＤＣバイアス電圧を与え、且つ、コン
デンサ１２，１３によってＤＣ成分を除去することによ
り、差動アンプ１５の正入力端子および負入力端子に
は、フォトダイオード１１で発生した電流のＡＣ成分の
みが入力される。また、抵抗素子１６，１７を設けたこ
とにより、この差動アンプ１５の入力信号は電圧信号と
なる。
８，１９によってＤＣバイアス電圧を与え、且つ、コン
デンサ１２，１３によってＤＣ成分を除去することによ
り、差動アンプ１５の正入力端子および負入力端子に
は、フォトダイオード１１で発生した電流のＡＣ成分の
みが入力される。また、抵抗素子１６，１７を設けたこ
とにより、この差動アンプ１５の入力信号は電圧信号と
なる。
【００２３】図２は、図１に示した光受信回路の、具体
的な回路構成の一例を示すものである。なお、同図にお
いて、図１と同じ符号を付した構成部分は、図１と同じ
ものを示す。図２に示したように、本実施例の光受信回
路では、差動アンプ１５を、差動増幅回路２０と、２個
のエミッタフォロア２１，２２とによって構成してい
る。
的な回路構成の一例を示すものである。なお、同図にお
いて、図１と同じ符号を付した構成部分は、図１と同じ
ものを示す。図２に示したように、本実施例の光受信回
路では、差動アンプ１５を、差動増幅回路２０と、２個
のエミッタフォロア２１，２２とによって構成してい
る。
【００２４】差動増幅回路２０は、トランジスタ２３，
２４からなるトランジスタ対と、これらのトランジスタ
２３，２４のコレクタと電源電圧Ｖccとの間に設けられ
た抵抗素子３４，３５とを有している。また、トランジ
スタ２５，２６および抵抗素子３１〜３３はカレントミ
ラー回路を構成しており、このカレントミラー回路によ
って、トランジスタ２３，２４に定電流が供給される。
２４からなるトランジスタ対と、これらのトランジスタ
２３，２４のコレクタと電源電圧Ｖccとの間に設けられ
た抵抗素子３４，３５とを有している。また、トランジ
スタ２５，２６および抵抗素子３１〜３３はカレントミ
ラー回路を構成しており、このカレントミラー回路によ
って、トランジスタ２３，２４に定電流が供給される。
【００２５】一方、エミッタフォロア２１は、トランジ
スタ２３のコレクタ電圧をベースに入力するトランジス
タ２７と、このトランジスタ２７のエミッタ電圧をベー
スに取り込むトランジスタ２８とを有している。これら
のトランジスタ２７，２８のコレクタはともに電源電圧
Ｖccに接続されており、また、エミッタはともに抵抗素
子３６，３７を介して接地されている。
スタ２３のコレクタ電圧をベースに入力するトランジス
タ２７と、このトランジスタ２７のエミッタ電圧をベー
スに取り込むトランジスタ２８とを有している。これら
のトランジスタ２７，２８のコレクタはともに電源電圧
Ｖccに接続されており、また、エミッタはともに抵抗素
子３６，３７を介して接地されている。
【００２６】エミッタフォロア２２も、かかるエミッタ
フォロア２１と同様の構成であり、トランジスタ２４の
コレクタ電圧をベースに入力するトランジスタ２９と、
このトランジスタ２９のエミッタ電圧をベースに取り込
むトランジスタ３０と、これらのトランジスタ２９，３
０のエミッタとグランドとの間に設けられた抵抗素子３
６，３７とによって構成されている。また、かかるトラ
ンジスタ２９，３０のコレクタも、ともに電源電圧Ｖcc
に接続されている。
フォロア２１と同様の構成であり、トランジスタ２４の
コレクタ電圧をベースに入力するトランジスタ２９と、
このトランジスタ２９のエミッタ電圧をベースに取り込
むトランジスタ３０と、これらのトランジスタ２９，３
０のエミッタとグランドとの間に設けられた抵抗素子３
６，３７とによって構成されている。また、かかるトラ
ンジスタ２９，３０のコレクタも、ともに電源電圧Ｖcc
に接続されている。
【００２７】このような構成によれば、差動アンプ１５
の負入力端子および正入力端子（図１参照）から入力さ
れた２種類の入力信号は、電圧信号として、それぞれト
ランジスタ２３，２４のベースに取り込まれる。このと
き、かかるトランジスタ２３，２４のコレクタ電位の差
は、ベースに入力された入力信号の電位差に対応してい
る。
の負入力端子および正入力端子（図１参照）から入力さ
れた２種類の入力信号は、電圧信号として、それぞれト
ランジスタ２３，２４のベースに取り込まれる。このと
き、かかるトランジスタ２３，２４のコレクタ電位の差
は、ベースに入力された入力信号の電位差に対応してい
る。
【００２８】トランジスタ２３のコレクタ電圧は、まず
トランジスタ２７で増幅され、さらにトランジスタ２８
で増幅されて、出力端子４０から反転出力として出力さ
れる。同様に、トランジスタ２４のコレクタ電圧は、ま
ずトランジスタ２９で増幅され、さらにトランジスタ３
０で増幅されて、出力端子４１から正出力として出力さ
れる。
トランジスタ２７で増幅され、さらにトランジスタ２８
で増幅されて、出力端子４０から反転出力として出力さ
れる。同様に、トランジスタ２４のコレクタ電圧は、ま
ずトランジスタ２９で増幅され、さらにトランジスタ３
０で増幅されて、出力端子４１から正出力として出力さ
れる。
【００２９】このようにして、差動アンプ１５の負入力
端子および正入力端子に入力された電圧信号の差に対応
した差動電圧を得ることができる。また、図２に示した
ように、バイアス素子１６，１７は、トランジスタを用
いて構成することができる。ここで、このバイアス素子
１６，１７は、フォトダイオード１１の両端にＤＣ電圧
を供給することによってフォトダイオード１１の両端の
電圧を一定に保つことができさえすれば、他の構成であ
ってもよい。例えば、このバイアス素子１６，１７を、
ダイオード或いは抵抗素子等を使用して構成することも
可能である。
端子および正入力端子に入力された電圧信号の差に対応
した差動電圧を得ることができる。また、図２に示した
ように、バイアス素子１６，１７は、トランジスタを用
いて構成することができる。ここで、このバイアス素子
１６，１７は、フォトダイオード１１の両端にＤＣ電圧
を供給することによってフォトダイオード１１の両端の
電圧を一定に保つことができさえすれば、他の構成であ
ってもよい。例えば、このバイアス素子１６，１７を、
ダイオード或いは抵抗素子等を使用して構成することも
可能である。
【００３０】このように、本実施例の光受信回路では、
従来の光受信回路（図５、図６参照）のように１端子出
力のアンプ６３を使用するのではなく、差動アンプ１５
を使用しているので、出力電圧のマッチングをとること
が非常に容易となる。したがって、オフセット電圧を小
さく抑えることができる。
従来の光受信回路（図５、図６参照）のように１端子出
力のアンプ６３を使用するのではなく、差動アンプ１５
を使用しているので、出力電圧のマッチングをとること
が非常に容易となる。したがって、オフセット電圧を小
さく抑えることができる。
【００３１】また、従来の光受信回路のようにフォトダ
イオード６１の一端を電源Ｖccに接続して他端から信号
を取り出すのではなく、フォトダイオード１１の両端か
ら信号を取り出して差動アンプ１５の入力信号としたの
で、この差動アンプ１５の出力電圧は従来の光受信回路
の２倍となる。一方、かかる２個の入力端子からそれぞ
れ入力される信号のノイズは互いにランダムな位相を持
つので、両信号のノイズの和は、従来の光受信回路の２
1/2 倍にしかならない。したがって、本実施例の光受信
回路によれば、出力信号のＳ／Ｎ比を、従来の光受信回
路の２1/2 倍にすることができる。
イオード６１の一端を電源Ｖccに接続して他端から信号
を取り出すのではなく、フォトダイオード１１の両端か
ら信号を取り出して差動アンプ１５の入力信号としたの
で、この差動アンプ１５の出力電圧は従来の光受信回路
の２倍となる。一方、かかる２個の入力端子からそれぞ
れ入力される信号のノイズは互いにランダムな位相を持
つので、両信号のノイズの和は、従来の光受信回路の２
1/2 倍にしかならない。したがって、本実施例の光受信
回路によれば、出力信号のＳ／Ｎ比を、従来の光受信回
路の２1/2 倍にすることができる。
【００３２】さらに、差動アンプ１５の２個の入力端子
とフォトダイオード１１の両端との間にそれぞれコンデ
ンサ１２，１３を介在させるとともに、このフォトダイ
オード１１の両端にそれぞれバイアス素子１８，１９を
接続することとしたので、差動アンプ１５の正入力端子
および負入力端子に、フォトダイオード１１が出力した
信号のＡＣ成分のみを入力させることができる。したが
って、光受信回路から出力される差動信号のダイナミッ
クレンジを向上させることができる。
とフォトダイオード１１の両端との間にそれぞれコンデ
ンサ１２，１３を介在させるとともに、このフォトダイ
オード１１の両端にそれぞれバイアス素子１８，１９を
接続することとしたので、差動アンプ１５の正入力端子
および負入力端子に、フォトダイオード１１が出力した
信号のＡＣ成分のみを入力させることができる。したが
って、光受信回路から出力される差動信号のダイナミッ
クレンジを向上させることができる。
【００３３】（実施例２）次に、実施例２として、第１
の発明に係わる光受信回路とＡＧＣ回路とを有する半導
体素子を形成した場合について、図３を用いて説明す
る。なお、同図において、図１と同じ符号を付した構成
部分は、図１と同じものを示す。また、本実施例では、
バイアス素子として、正方向にバイアスさせたダイオー
ド１８′，１９′を使用している。
の発明に係わる光受信回路とＡＧＣ回路とを有する半導
体素子を形成した場合について、図３を用いて説明す
る。なお、同図において、図１と同じ符号を付した構成
部分は、図１と同じものを示す。また、本実施例では、
バイアス素子として、正方向にバイアスさせたダイオー
ド１８′，１９′を使用している。
【００３４】差動アンプ１５の差動出力は、ＡＧＣ回路
４８の電圧制御用アンプ４２に入力され、さらに、アン
プ４３を介して、出力端子４６，４７から出力される。
ＤＣフィードバック回路４４はアンプ４３の出力電圧を
取り込んで、このアンプ４３の入力電圧を制御する。ま
た、ＡＧＣフィードバック回路４５は、アンプ４３の出
力電圧を取り込んで、この電圧制御用アンプ４２の出力
電圧を制御する。なお、４６，４７は外付けのコンデン
サである。
４８の電圧制御用アンプ４２に入力され、さらに、アン
プ４３を介して、出力端子４６，４７から出力される。
ＤＣフィードバック回路４４はアンプ４３の出力電圧を
取り込んで、このアンプ４３の入力電圧を制御する。ま
た、ＡＧＣフィードバック回路４５は、アンプ４３の出
力電圧を取り込んで、この電圧制御用アンプ４２の出力
電圧を制御する。なお、４６，４７は外付けのコンデン
サである。
【００３５】このように、本実施例のＡＧＣ回路は、Ｄ
Ｃフィードバック回路４４およびＡＧＣフィードバック
回路４５を用いた二重のフィードバック回路を備えてい
る。これにより、フォトダイオード１１の受光光量にか
かわらずに、安定した差動出力を得ることが可能にな
る。
Ｃフィードバック回路４４およびＡＧＣフィードバック
回路４５を用いた二重のフィードバック回路を備えてい
る。これにより、フォトダイオード１１の受光光量にか
かわらずに、安定した差動出力を得ることが可能にな
る。
【００３６】ここで、本実施例では、光受信回路の差動
型トランスインピーダンスアンプ１４とＡＧＣ回路４８
とを、同一の半導体素子内に一体に形成している。本実
施例では、光受信回路として、上述の実施例１と同じ構
成のものを使用しているので、このように、ＡＧＣ回路
４８を同一の半導体素子内に一体に形成することが可能
となる。すなわち、本実施例の光受信回路では、差動型
トランスインピーダンスアンプ１４を用いているので、
出力が差動出力であり、また、オフセット電圧が小さく
なる。このため、高速の光受信回路であっても、ＡＧＣ
回路４８と容量結合されることによって発振することが
なく、したがって、ＡＧＣ回路と同一のチップに形成す
ることができる。
型トランスインピーダンスアンプ１４とＡＧＣ回路４８
とを、同一の半導体素子内に一体に形成している。本実
施例では、光受信回路として、上述の実施例１と同じ構
成のものを使用しているので、このように、ＡＧＣ回路
４８を同一の半導体素子内に一体に形成することが可能
となる。すなわち、本実施例の光受信回路では、差動型
トランスインピーダンスアンプ１４を用いているので、
出力が差動出力であり、また、オフセット電圧が小さく
なる。このため、高速の光受信回路であっても、ＡＧＣ
回路４８と容量結合されることによって発振することが
なく、したがって、ＡＧＣ回路と同一のチップに形成す
ることができる。
【００３７】（実施例３）次に、第２の発明に係わる光
受信回路の１実施例について、図４を用いて説明する。
なお、同図において、図１と同じ符号を付した構成部分
は、図１と同じものを示す。図４において、フォトダイ
オード１１の両端から出力された信号は、それぞれコン
デンサ１２，１３を介して、トランスインピーダンスア
ンプ４９，５２に入力される。
受信回路の１実施例について、図４を用いて説明する。
なお、同図において、図１と同じ符号を付した構成部分
は、図１と同じものを示す。図４において、フォトダイ
オード１１の両端から出力された信号は、それぞれコン
デンサ１２，１３を介して、トランスインピーダンスア
ンプ４９，５２に入力される。
【００３８】トランスインピーダンスアンプ４９は、ア
ンプ５０と、このアンプ５０の負入力と出力との間に設
けられた抵抗素子５１とによって構成されている。ま
た、アンプ５０の負入力はそのままトランスインピーダ
ンスアンプ４９の入力となり、正入力は接地されてい
る。
ンプ５０と、このアンプ５０の負入力と出力との間に設
けられた抵抗素子５１とによって構成されている。ま
た、アンプ５０の負入力はそのままトランスインピーダ
ンスアンプ４９の入力となり、正入力は接地されてい
る。
【００３９】また、トランスインピーダンスアンプ５０
も、かかるトランスインピーダンスアンプ４９と同様、
アンプ５３と、このアンプ５３の負入力と出力との間に
設けられた抵抗素子５４とを有しており、アンプ５３の
負入力をそのままトランスインピーダンスアンプ５０の
入力とし、正入力を接地している。
も、かかるトランスインピーダンスアンプ４９と同様、
アンプ５３と、このアンプ５３の負入力と出力との間に
設けられた抵抗素子５４とを有しており、アンプ５３の
負入力をそのままトランスインピーダンスアンプ５０の
入力とし、正入力を接地している。
【００４０】かかるトランスインピーダンスアンプ４
９，５２の出力は、それぞれ、差動アンプ５５に入力さ
れる。これにより、トランスインピーダンスアンプ４
９，５２の出力電圧の差に対応した差動電圧を得ること
ができる。このように、本実施例の光受信回路において
も、従来の光受信回路のようにフォトダイオード６１の
一端を電源Ｖccに接続して他端から信号を取り出すので
はなく、フォトダイオード１１の両端から信号を取り出
してトランスインピーダンスアンプ４９，５２の入力信
号としたので、差動アンプ５５の出力電圧は従来の光受
信回路の２倍となる。一方、かかる２個の信号のノイズ
は互いにランダムな位相を持つので、両信号のノイズの
和は、従来の光受信回路の２1/2 倍にしかならない。し
たがって、本実施例の光受信回路によれば、出力信号の
Ｓ／Ｎ比を、従来の光受信回路の２1/2 倍にすることが
できる。
９，５２の出力は、それぞれ、差動アンプ５５に入力さ
れる。これにより、トランスインピーダンスアンプ４
９，５２の出力電圧の差に対応した差動電圧を得ること
ができる。このように、本実施例の光受信回路において
も、従来の光受信回路のようにフォトダイオード６１の
一端を電源Ｖccに接続して他端から信号を取り出すので
はなく、フォトダイオード１１の両端から信号を取り出
してトランスインピーダンスアンプ４９，５２の入力信
号としたので、差動アンプ５５の出力電圧は従来の光受
信回路の２倍となる。一方、かかる２個の信号のノイズ
は互いにランダムな位相を持つので、両信号のノイズの
和は、従来の光受信回路の２1/2 倍にしかならない。し
たがって、本実施例の光受信回路によれば、出力信号の
Ｓ／Ｎ比を、従来の光受信回路の２1/2 倍にすることが
できる。
【００４１】さらに、フォトダイオード１１の両端とト
ランスインピーダンスアンプ４９，５２の入力との間に
それぞれコンデンサ１２，１３を介在させるとともに、
このフォトダイオード１１の両端にそれぞれバイアス素
子１８，１９を接続することとしたので、トランスイン
ピーダンスアンプ４９，５２に、フォトダイオード１１
が出力した信号のＡＣ成分のみを入力させることができ
る。したがって、差動アンプ５５から出力される差動信
号のダイナミックレンジを向上させることができる。
ランスインピーダンスアンプ４９，５２の入力との間に
それぞれコンデンサ１２，１３を介在させるとともに、
このフォトダイオード１１の両端にそれぞれバイアス素
子１８，１９を接続することとしたので、トランスイン
ピーダンスアンプ４９，５２に、フォトダイオード１１
が出力した信号のＡＣ成分のみを入力させることができ
る。したがって、差動アンプ５５から出力される差動信
号のダイナミックレンジを向上させることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
わる光受信回路によれば、Ｓ／Ｎ比が大きく、ダイナミ
ックレンジに優れ、オフセット電圧が小さく、しかも、
ＡＧＣ回路と同一のチップに形成することができる。
わる光受信回路によれば、Ｓ／Ｎ比が大きく、ダイナミ
ックレンジに優れ、オフセット電圧が小さく、しかも、
ＡＧＣ回路と同一のチップに形成することができる。
【図１】実施例１に係わる光受信回路の回路構成を概略
的に示す電気回路図である。
的に示す電気回路図である。
【図２】図１に示した光受信回路の具体的な電気回路構
成の一例を示す電気回路図である。
成の一例を示す電気回路図である。
【図３】実施例２に係わる光受信回路の回路構成を概略
的に示す電気回路図である。
的に示す電気回路図である。
【図４】実施例３に係わる光受信回路の回路構成を概略
的に示す電気回路図である。
的に示す電気回路図である。
【図５】従来の光受信回路の一構成例を概略的に示す電
気回路図である。
気回路図である。
【図６】従来の光受信回路の他の構成例を概略的に示す
電気回路図である。
電気回路図である。
１１ フォトダイオード １２，１３ コンデンサ １４ 差動型トランスインピーダンスアンプ １５，５５ 差動アンプ １６，１７ 抵抗素子 １８，１９ バイアス素子 ４８ ＡＧＣ回路 ４９，５２ トランスインピーダンスアンプ
Claims (4)
- 【請求項１】２端子型の受光素子と、 この受光素子の両方の端子にそれぞれ定電圧を供給する
ためにこれらの端子に接続された２個のバイアス素子
と、 正入力端子が前記受光素子の前記端子の一方に第１のコ
ンデンサを介して接続され、且つ、負入力端子が前記端
子の他方に第２のコンデンサを介して接続された差動型
トランスインピーダンスアンプと、 を有することを特徴とする光受信回路。 - 【請求項２】前記差動型トランスインピーダンスアンプ
が、差動アンプと、この差動アンプの正入力と反転出力
との間に設けられた第１の抵抗素子と、前記差動アンプ
の負入力と正出力との間に設けられた第２の抵抗素子と
を用いて構成されたことを特徴とする請求項１記載の光
受信回路。 - 【請求項３】請求項１または２記載の差動型トランスイ
ンピーダンスアンプと、この光受信回路の出力を自動制
御するためのＡＧＣ回路とを、一体に集積形成したこと
を特徴とする光受信回路。 - 【請求項４】２端子型の受光素子と、 この受光素子の両方の端子にそれぞれ定電圧を供給する
ためにこれらの端子に接続された２個のバイアス素子
と、 入力端子が前記受光素子の前記端子の一方に第１のコン
デンサを介して接続された第１のトランスインピーダン
スアンプと、 入力端子が前記受光素子の前記端子の他方に第２のコン
デンサを介して接続された第２のトランスインピーダン
スアンプと、 ２個の入力端子が、それぞれ、前記第１，第２のトラン
スインピーダンスアンプの出力端子と接続された差動ア
ンプと、 を有することを特徴とする光受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1088593A JPH06224652A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1088593A JPH06224652A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 光受信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224652A true JPH06224652A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11762777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1088593A Pending JPH06224652A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224652A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-26 JP JP1088593A patent/JPH06224652A/ja active Pending
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