JPH06258140A - 温度補償回路 - Google Patents

温度補償回路

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JPH06258140A
JPH06258140A JP5071112A JP7111293A JPH06258140A JP H06258140 A JPH06258140 A JP H06258140A JP 5071112 A JP5071112 A JP 5071112A JP 7111293 A JP7111293 A JP 7111293A JP H06258140 A JPH06258140 A JP H06258140A
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JP
Japan
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temperature
amplifier
output
vos
diode
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JP5071112A
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English (en)
Inventor
Taiichiro Fukuda
泰一郎 福田
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度補償回路の調整において温度係数α及び
βを測定することなく簡単に調整ができるようにする。 【構成】 受光量に応じた信号を出力するAPD6と、
APD6の温度を補償する温度補償用ダイオード2と、
温度補償用ダイオード2から得られる電圧を増幅する増
幅器4と、増幅器4からの出力と所定電圧VOSを加算
し、この加算出力をAPD6に印加する加算回路5とか
らなり、温度T0の時のダイオードの温度係数をα、現
在温度をT、増幅器の増幅度をK1、所定電圧をVO
S、加算出力をVとしたとき、V=K1・α・(T−T
0)+VOSに基づいてVOS、K1を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアバランシェフ
ォトダイオードを用いた温度補償回路に関する。
【0002】
【従来の技術】アバランシェフォトダイオード(以下A
PDと称す)は照射された光の量に応じた電流を出力す
るが、APDのブレイクダウン電圧は正の温度係数を有
している。したがって、APDに一定の光量を照射して
一定の光電流を出力させるためには、温度が上昇した場
合はAPDのバイアス電圧を増加するように調整するた
めの温度補償回路が必要となる。
【0003】従来、この温度補償回路には温度補償用ダ
イオードが用いられている。一般に温度補償用ダイオー
ドの順方向降下電圧VDの温度特性は、温度T=T0の
ときの温度補償用ダイオードの順方向降下電圧をVD
0、温度係数をαとすると以下の数式1のように表され
る。 VD=VD0−α(T−T0) ・ ・ ・(1)
【0004】そして、APDに一定の光が照射されたと
き、APDから一定の光電流が得られるようにAPDに
印加されるべき電圧をVA、温度T=T0のときAPD
から一定の光電流が得られるためのAPDに印加される
べき電圧をVA0、温度係数をβとすると、その温度特
性は以下の数式2のように表される。 VA=VA0+β(T−T0) ・ ・ ・(2) いま、温度補償用ダイオードのバイアス電圧をE、温度
補償用ダイオードの出力電圧をV1、このV1を増幅す
る増幅器の増幅率をK1、増幅器からの出力V2に加算
すべき電圧をVOS、この加算された電圧(APDに印
加すべき電圧)をV3とした温度補償回路を考える。
【0005】数式1から温度補償回路のV1、V2、V
3は各々以下のように表される。 V1=E−VD0+α(T−T0) ・ ・ ・(3) V2=K1・(E−VD0)+K1・α(T−T0) ・ ・ ・(4) V3=K1・(E−VD0)+K1・α(T−T0)+VOS ・ ・ ・(5)
【0006】温度補償を行なうためにはVA=V3であ
ればよいので、数式2と数式5から、以下の数式6と数
式7が満足されればよいことが判る。 β=K1・α ・ ・ ・(6) VA0=K1・(E−VD0)+VOS ・ ・ ・(7) 数式6を満足するようにK1を変化すると、数式7にお
いて温度T=T0のときAPDに印加されるべき電圧V
A0が変化する。
【0007】したがって、通常は温度係数α及びβを予
め予測して求めておき、数式6を満足するようにK1を
定めたあと、数式7を満足するようにVOSを調整する
ことによって、温度補償回路の調整を行なっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の温
度補償回路は、数式6及び7を満足するように調整され
るので、予め温度係数α及びβを測定しておく必要があ
り、その調整が複雑になる等の問題を有している。
【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、調整が簡単な温度補償回路を提供することを目的と
している。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の温度補
償回路は、受光量に応じた信号を出力する光電変換用ダ
イオードと、光電変換用ダイオードの温度を補償する温
度補償用ダイオードと、温度補償用ダイオードから得ら
れる電圧を増幅する増幅器と、増幅器からの出力と所定
電圧を加算し、この加算出力を光電変換用ダイオードに
印加する加算回路とからなり、温度T0の時のダイオー
ドの温度係数をα、現在温度をT、増幅器の増幅度をK
1、所定電圧をVOS、加算出力をVとしたとき、V=
K1・α・(T−T0)+VOSとなるように温度補償
回路の調整を行なうことを特徴としている。
【0011】
【作用】請求項1に記載の温度補償回路は、受光量に応
じた信号を出力するAPD6と、APD6の温度を補償
する温度補償用ダイオード2と、温度補償用ダイオード
2から得られる電圧を増幅する増幅器4と、増幅器4か
らの出力と所定電圧を加算し、この加算出力をAPD6
に印加する加算回路5とからなり、温度T0の時のダイ
オードの温度係数をα、現在温度をT、増幅器の増幅度
をK1、所定電圧をVOS、加算出力をVとしたとき、
V=K1・α・(T−T0)+VOSに基づいてVO
S、K1を調整している。
【0012】
【実施例】図1は本発明の温度補償回路の一実施例を示
す回路図である。電圧源1は温度補償用ダイオード2の
バイアス電源である。負荷回路3は定電流回路である。
増幅器4は増幅率K1で温度補償用ダイオード2の出力
を増幅する。加算回路5は増幅器4の出力と端子8に印
加される電圧(VOS)とを加算する。APD(光電変
換用のダイオード)6は加算回路5の出力をバイアス電
圧としている。抵抗7はAPD6に直列に接続された抵
抗である。
【0013】このような温度補償回路において、本発明
では図11におけるA点、B点、C点の電圧を従来と同
様に各々V1、V2、V3としたとき、 V3=K1・α(T−T0)+VOS ・ ・ ・(8) とする。したがって、VA=V3に数式2と数式8を代
入して、以下の数式9及び10を満足するように温度補
償回路を調節すればよい。 K1・α=β ・ ・ ・(9) VA0=VOS ・ ・ ・(10)
【0014】これらの数式からK1が変化しても、温度
T=T0のときにAPD6に印加されるべき電圧VA0
は変化しないので、温度補償回路の調整が簡単であるこ
とがわかる。
【0015】例えば、温度T=T0のときに、 VA=VA0=VOS ・ ・ ・(11) となるようにVOSを調整したのち、温度T=T1のと
き(ただし、このときAPD6に印加されるべき電圧を
VA1とする) VA=VA1=K1・α・(T1−T0)+VOS ・ ・ ・(12) となるようにK1を調整すればよい。即ち、温度係数α
及びβを測定する必要がないのである。
【0016】次に、図2に基づいて、具体的温度補償回
路及びその調整方法について説明する。尚、同図におい
て図1と同一要件については同一符号を付してある。
【0017】図2において、可変電圧源1(出力電圧
E)は温度補償用ダイオード2のバイアス電圧を出力す
る。増幅器14は利得1のバッファアンプである。差動
増幅器18は抵抗16(R1)及び可変抵抗17(R
2)の抵抗値の変化に応じて増幅率を変化するととも
に、可変電圧源19の出力電圧(VOS)から増幅器1
4の出力を減算して増幅出力する。抵抗20(R3)と
抵抗21(R4)によって増幅率が定まる差動増幅器2
2は増幅器18の出力を可変電圧源19の出力電圧から
減算して増幅出力する。スイッチ15は温度補償用ダイ
オード2から出力される電圧が差動増幅器18に印加さ
れるのを制御する。端子26はAPD6からの出力電圧
(VOUT)を得るものである。電圧制御高電圧電源2
5は端子INから供給される数Vの入力に対し、数百V
の電圧を端子HVから出力する。
【0018】次に、以上のように構成された温度補償回
路の調整方法を説明する。
【0019】まず、スイッチ15を開とし、抵抗16,
17に電流が流れないようにして、APD6に一定量の
光を照射する。そして、温度T=T0のときの端子26
の出力電圧VOUTを監視しながら、所望の出力電圧が
得られるように可変電圧源19の出力VOSを調整す
る。
【0020】いま、スイッチ15が閉とされていると
き、ダイオード2の出力電圧V11は次のようになる。 V11=E−VD0+α(T−T0) ・ ・ ・(13)
【0021】差動増幅器18と22の出力V12とV1
3は次のようになる。 V12=VOS−(R2/R1)(V11−VOS) ・ ・ ・(14) V13=VOS−(R4/R3)(V12−VOS) ・ ・ ・(15)
【0022】数式14を数式15に代入して、次式が得
られる。 V13=VOS+(R2/R1)(R4/R3)(V11−VOS) ・ ・ ・(16)
【0023】数式16に数式13を代入すると、次式が
得られる。 (R2/R1)・(R4/R3)・{E−VD0−VOS+α(T−T0)} +VOS ・ ・ ・(17) となる。この数式17において、E−VD0=VOSと
なるように、即ち温度T=T0においてスイッチ15を
閉じても電流が流れないように、可変電圧源1から出力
されるEを調節する。このEの調節により数式17は以
下の数式18のようになる。 (R2/R1)・(R4/R3)・α(T−T0)+VOS ・ ・ ・(18) ここで、V13=V3の場合、K1=(R2/R1)・
(R4/R3)とすれば数式8が得られる。
【0024】したがって、その後はスイッチ15を閉と
して、温度をT=T1に変化させ、出力電圧VOUTを
監視しながら、所望の電圧が得られるように可変抵抗1
7を調節する。このようにして、温度補償回路の調整が
完了する。
【0025】次に、図3に基づいて本発明の他の実施例
を説明する。尚、同図において図1及び図2と同一要件
については同一符号を付してある。
【0026】図3において、抵抗35、36、38、4
0の抵抗値はR1である。差動増幅器39は温度補償用
ダイオード2からの出力電圧(E−VD0+α(T−T
0)と、可変電圧源37からの電圧E0を減算(E0−
(E−VD0+α(T−T0))する。差動増幅器45
は抵抗44(R3)と可変抵抗42(R2)の抵抗値の
変化に応じて増幅率が変化するとともに、差動増幅器3
9の出力に可変電圧源41からの出力電圧VOSを加算
する(−(R3/R2)(E0−(E−VD0+α(T
−T0)))−(−VOS))。
【0027】すなわち、電圧制御高電圧電源25のIN
に入力される電圧は、次のようになる。 (R3/R2)・{E−VD0−E0+α(T−T0)}+VOS ・ ・ ・(19)
【0028】ここで、数式19において、E−VD0=
E0となるように、即ちAPDに一定量の光を照射し、
差動増幅器39の出力が温度T=T0のときに0[V]
となるように、可変電圧源37の出力電圧E0を調整す
る。この調整により、数式19は以下の数式20に示す
ようになる。 (R3/R2)・α(T−T0)+VOS ・ ・ ・(20)
【0029】ここで、K1=R3/R2とすれば数式8
が得られる。したがって、後は電圧VOUTを監視しな
がら所望の出力電圧が得られるように可変電圧源41の
出力電圧−VOSを調節する。次に温度をT=T1に変
化させて、電圧VOUTを監視しながら所望の出力電圧
が得られるように差動増幅器45の可変抵抗42を制御
して利得を調節する。このようにして、温度補償回路の
調整が完了する。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明の温度補償回路は、
受光量に応じた信号を出力するダイオードと、ダイオー
ドの温度を補償する温度補償用ダイオードと、温度補償
用ダイオードから得られる電圧を増幅する増幅器と、増
幅器からの出力と所定電圧を加算し、この加算出力をダ
イオードに印加する加算回路とからなり、温度T0の時
のダイオードの温度係数をα、現在温度をT、増幅器の
増幅度をK1、所定電圧をVOS、加算出力をVとした
とき、V=K1・α・(T−T0)+VOSに基づいて
VOS、K1を調整している。
【0031】従って、予め温度係数α及びβを測定する
必要がなく、簡単に温度補償回路の調整が行なわれる等
の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の温度補償回路の実施例の概念的構成を
示す回路図である。
【図2】本発明の温度補償回路の一実施例の具体的構成
を示す回路図である。
【図3】本発明の温度補償回路の他の実施例の具体的構
成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 電圧源 2 温度補償用ダイオード 4 増幅器 5 加算回路 6 APD(ダイオード) 15 スイッチ 18 差動増幅器 19 可変電圧源(第2可変電圧源) 22 差動増幅器 37 可変電圧源 39 差動増幅器 41 可変電圧源 45 差動増幅器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光量に応じた信号を出力する光電変換
    用ダイオードと、 前記光電変換用ダイオードの温度を補償する温度補償用
    ダイオードと、 前記温度補償用ダイオードから得られる電圧を増幅する
    増幅器と、 前記増幅器からの出力と所定電圧を加算し、この加算出
    力を前記光電変換用ダイオードに印加する加算回路とか
    らなり、 温度T0の時の前記光電変換用ダイオードの温度係数を
    α、現在温度をT、前記増幅器の増幅度をK1、前記所
    定電圧をVOS、前記加算出力をVとしたとき、 V=K1・α・(T−T0)+VOSとなるように温度
    補償回路の調整を行なうことを特徴とする温度補償回
    路。
  2. 【請求項2】 前記増幅器は、第1および第2の差動増
    幅器からなり、 前記第1の差動増幅器の一方の入力には前記温度補償用
    ダイオードの出力が供給され、他方の入力には前記所定
    電圧VOSが供給され、 前記第2の差動増幅器の一方の入力には、前記第1の差
    動増幅器の出力が供給され、他方の入力には前記所定電
    圧VOSが供給されることを特徴とする請求項1に記載
    の温度補償回路。
  3. 【請求項3】 前記増幅器は、第1および第2の増幅器
    からなり、 前記第1の増幅器は、前記温度補償用ダイオードの出力
    と可変電圧E0の差を出力し、 前記第2の増幅器のは、前記第1の増幅器の出力と、前
    記所定電圧VOSとを加算して出力することを特徴とす
    る請求項1に記載の温度補償回路。
JP5071112A 1993-03-05 1993-03-05 温度補償回路 Withdrawn JPH06258140A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6831626B2 (en) 2000-05-25 2004-12-14 Sharp Kabushiki Kaisha Temperature detecting circuit and liquid crystal driving device using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6831626B2 (en) 2000-05-25 2004-12-14 Sharp Kabushiki Kaisha Temperature detecting circuit and liquid crystal driving device using same

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