JPH0629755A - 前置増幅器 - Google Patents
前置増幅器Info
- Publication number
- JPH0629755A JPH0629755A JP20731792A JP20731792A JPH0629755A JP H0629755 A JPH0629755 A JP H0629755A JP 20731792 A JP20731792 A JP 20731792A JP 20731792 A JP20731792 A JP 20731792A JP H0629755 A JPH0629755 A JP H0629755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preamplifier
- input
- voltage
- diode
- parallel
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/693—Arrangements for optimizing the preamplifier in the receiver
- H04B10/6931—Automatic gain control of the preamplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/087—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with IC amplifier blocks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 単に、入力ダイナミックレンジを拡大化でき
るだけでなく、実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信
号レベルを調整できる前置増幅器を得る。 【構成】 電圧増幅器２に並列に接続した２つの互いに
直列接続された帰還抵抗３ａ，３ｂの帰還抵抗３ｂに対
して、それらのアノードが電圧増幅器２の入力側に、そ
られのカソードが電圧増幅器２の出力側となるように、
複数の互いに直列接続されたダイオード７ａ，７ｂを並
列に接続する。
るだけでなく、実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信
号レベルを調整できる前置増幅器を得る。 【構成】 電圧増幅器２に並列に接続した２つの互いに
直列接続された帰還抵抗３ａ，３ｂの帰還抵抗３ｂに対
して、それらのアノードが電圧増幅器２の入力側に、そ
られのカソードが電圧増幅器２の出力側となるように、
複数の互いに直列接続されたダイオード７ａ，７ｂを並
列に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、前置増幅器に関し、
特に、光リンクシステム等に使用される光受信器を構成
する前置増幅器に関するものである。
特に、光リンクシステム等に使用される光受信器を構成
する前置増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来のトランスインピーダン
ス型の前置増幅器を使用した光受信器の構成を示すブロ
ック図であり、図において、１０は光受信器であり、該
光受信器１０は、トランスインピーダンス型前置増幅器
１と、該トランスインピーダンス型前置増幅器１の入力
に、そのＰ電極が接続されたホトダイオード５とから構
成されている。そして、トランスインピーダンス型前置
増幅器１は、電圧増幅器２と該電圧増幅器２に外付けさ
れた、即ち、該電圧増幅器２の入力と出力との間に並列
に接続され、該電圧増幅器２の出力信号の一部を、入力
側へ帰還させる帰還抵抗３とから構成されている。尚、
図中、符号４，６は入力端子と出力端子であり、Ｐout
は光、Ｉinはホトダイオード５からの電流信号、Ｖout
は前置増幅器１から出力される電圧信号を示している。
ス型の前置増幅器を使用した光受信器の構成を示すブロ
ック図であり、図において、１０は光受信器であり、該
光受信器１０は、トランスインピーダンス型前置増幅器
１と、該トランスインピーダンス型前置増幅器１の入力
に、そのＰ電極が接続されたホトダイオード５とから構
成されている。そして、トランスインピーダンス型前置
増幅器１は、電圧増幅器２と該電圧増幅器２に外付けさ
れた、即ち、該電圧増幅器２の入力と出力との間に並列
に接続され、該電圧増幅器２の出力信号の一部を、入力
側へ帰還させる帰還抵抗３とから構成されている。尚、
図中、符号４，６は入力端子と出力端子であり、Ｐout
は光、Ｉinはホトダイオード５からの電流信号、Ｖout
は前置増幅器１から出力される電圧信号を示している。
【０００３】次に、動作について説明する。フォトダイ
オード５に入射した光Ｐout は、該フォトダイオード５
によって電流信号Ｉinに変換され、入力端子４から前置
増幅器１に入力される。そして、この電流信号Ｉinは電
圧増幅器２の入力インピーダンスが十分高い場合は、帰
還抵抗３に流れ込み、この時の出力電圧振幅△Ｖout は
電圧増幅器２の利得が十分高い場合、帰還抵抗３の値を
Ｒｆ〔Ω〕とすると、下記の式(1) で表される。 △Ｖout ＝△Ｉin・Ｒｆ ……(1)
オード５に入射した光Ｐout は、該フォトダイオード５
によって電流信号Ｉinに変換され、入力端子４から前置
増幅器１に入力される。そして、この電流信号Ｉinは電
圧増幅器２の入力インピーダンスが十分高い場合は、帰
還抵抗３に流れ込み、この時の出力電圧振幅△Ｖout は
電圧増幅器２の利得が十分高い場合、帰還抵抗３の値を
Ｒｆ〔Ω〕とすると、下記の式(1) で表される。 △Ｖout ＝△Ｉin・Ｒｆ ……(1)
【０００４】また、ホトダイオード５と前置増幅器１と
で構成される光受信器１０の雑音は、入力換算雑音電流
密度（単位：〔Ａ／√ＨＺ〕）で表わされるが、この雑
音は帰還抵抗３による熱雑音とＦＥＴのチャネル雑音で
支配され、帰還抵抗３による熱雑音／ｉRF（単位：Ａ2
／√ＨＺ）は下記の式(2) で表される（式中、Ｔは絶対
温度，Ｒはボルツマン定数である）。
で構成される光受信器１０の雑音は、入力換算雑音電流
密度（単位：〔Ａ／√ＨＺ〕）で表わされるが、この雑
音は帰還抵抗３による熱雑音とＦＥＴのチャネル雑音で
支配され、帰還抵抗３による熱雑音／ｉRF（単位：Ａ2
／√ＨＺ）は下記の式(2) で表される（式中、Ｔは絶対
温度，Ｒはボルツマン定数である）。
【０００５】
【数１】
【０００６】一方、上記光受信器１０の３ｄＢ帯域（ｆ
3 ｄＢ）は、ホトダイオード５の容量をＣpd，前置増幅
器１の入力容量をＣin，電圧増幅器２の電圧利得をＡと
すると、下記の式(3) で表される。
3 ｄＢ）は、ホトダイオード５の容量をＣpd，前置増幅
器１の入力容量をＣin，電圧増幅器２の電圧利得をＡと
すると、下記の式(3) で表される。
【０００７】
【数２】
【０００８】これらの式より、上記ホトダイオート５と
前置増幅器１とで構成される光受信器１０の感度を向上
させるためには、必要な帯域を確保した上で、前置増幅
器１の帰還抵抗３における帰還抵抗値Ｒｆを大きくして
前置増幅器１の感度を向上させるとよいことがわかる。
前置増幅器１とで構成される光受信器１０の感度を向上
させるためには、必要な帯域を確保した上で、前置増幅
器１の帰還抵抗３における帰還抵抗値Ｒｆを大きくして
前置増幅器１の感度を向上させるとよいことがわかる。
【０００９】ところで、図１２は、上記前置増幅器１の
入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性を
示す図であり、図中黒丸−黒丸は伝送速度６２２Ｍｂ／
ｓにおいて、帰還抵抗値Ｒｆを２．２ｋΩとした時の入
力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化を、図中
×−×は伝送速度６２２Ｍｂ／ｓにおいて、帰還抵抗値
Ｒｆを２００Ωとした時の入力電流振幅の変化に対する
出力電圧振幅の変化をそれぞれ示しており、また、図１
３〜図１６は帰還抵抗値Ｒｆを２．２ｋΩとした時の、
入力電流振幅の変化に対する出力電圧波形の変化を示し
た図であり、図１３〜図１６は、それぞれ入力電流振幅
が０．２ｍＡｐ−ｐ，０．５ｍＡｐ−ｐ、１ｍＡｐ−
ｐ，２ｍＡｐ−ｐの時の電圧波形を示している。これら
の図より、上記前置増幅器１の帰還抵抗３の帰還抵抗値
Ｒｆを大きくすることは、上述したように前置増幅器１
の感度を向上させる上では有効であるものの、反面、入
力インピーダンスが増大することから、入力ダイナミッ
クレンジが低下し、大信号入力時（図１５，図１６）、
即ち、振幅の大きい入力電流が入力された時は、出力電
圧信号のＤｕｔｙ比が変化してしまうことがわかる（出
力電圧信号が歪んでしまうことかわかる）。
入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性を
示す図であり、図中黒丸−黒丸は伝送速度６２２Ｍｂ／
ｓにおいて、帰還抵抗値Ｒｆを２．２ｋΩとした時の入
力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化を、図中
×−×は伝送速度６２２Ｍｂ／ｓにおいて、帰還抵抗値
Ｒｆを２００Ωとした時の入力電流振幅の変化に対する
出力電圧振幅の変化をそれぞれ示しており、また、図１
３〜図１６は帰還抵抗値Ｒｆを２．２ｋΩとした時の、
入力電流振幅の変化に対する出力電圧波形の変化を示し
た図であり、図１３〜図１６は、それぞれ入力電流振幅
が０．２ｍＡｐ−ｐ，０．５ｍＡｐ−ｐ、１ｍＡｐ−
ｐ，２ｍＡｐ−ｐの時の電圧波形を示している。これら
の図より、上記前置増幅器１の帰還抵抗３の帰還抵抗値
Ｒｆを大きくすることは、上述したように前置増幅器１
の感度を向上させる上では有効であるものの、反面、入
力インピーダンスが増大することから、入力ダイナミッ
クレンジが低下し、大信号入力時（図１５，図１６）、
即ち、振幅の大きい入力電流が入力された時は、出力電
圧信号のＤｕｔｙ比が変化してしまうことがわかる（出
力電圧信号が歪んでしまうことかわかる）。
【００１０】そこで、大信号入力時と小信号入力時とで
実質的な帰還抵抗値を変化させ、大信号入力時の入力ダ
イナミックレンジを拡大し、大信号入力時に歪みのない
出力電圧信号が得られるよう構成した前置増幅器が特開
平３−５４９０５号公報に提案されている。図１７は、
この特開平３−５４９０５号公報に示された光受信器と
同様に、その前置増幅器を構成する帰還抵抗に対して、
１個のダイオードを並列に接続した光検出器の構成を示
すブロック図である。図において、図１１と同一符号は
同一または相当する部分を示し、２０は光受信器であ
り、該光受信器２０は、前置増幅器１ａと光受信器５と
から構成され、該前置増幅器１ａは、その帰還抵抗３に
対して、ダイオード７をそのアノードが入力端子４側
に、そのカソードが出力端子６側となるように、並列に
接続して構成されている。
実質的な帰還抵抗値を変化させ、大信号入力時の入力ダ
イナミックレンジを拡大し、大信号入力時に歪みのない
出力電圧信号が得られるよう構成した前置増幅器が特開
平３−５４９０５号公報に提案されている。図１７は、
この特開平３−５４９０５号公報に示された光受信器と
同様に、その前置増幅器を構成する帰還抵抗に対して、
１個のダイオードを並列に接続した光検出器の構成を示
すブロック図である。図において、図１１と同一符号は
同一または相当する部分を示し、２０は光受信器であ
り、該光受信器２０は、前置増幅器１ａと光受信器５と
から構成され、該前置増幅器１ａは、その帰還抵抗３に
対して、ダイオード７をそのアノードが入力端子４側
に、そのカソードが出力端子６側となるように、並列に
接続して構成されている。
【００１１】以下、動作を説明する。受光素子５からの
電流信号Ｉinは、図７に示した光受信器１０と同様に、
殆どが、帰還抵抗３側に流れ込み、この時の帰還抵抗３
の電圧降下が並列に接続されたダイオード７の順方向電
流の立ち上がり電圧より小さい場合は、電流は帰還抵抗
３に殆ど流れ、ダイオード７がない状態と同様の動作を
する。そして、帰還抵抗３の電圧降下が上記立ち上がり
電圧より大きくなると、ダイオード７側にも電流が流れ
始め、ダイオード７がＯＮしている時の抵抗値をＲDFと
すると、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、下記式(4) で表
されるようになる。
電流信号Ｉinは、図７に示した光受信器１０と同様に、
殆どが、帰還抵抗３側に流れ込み、この時の帰還抵抗３
の電圧降下が並列に接続されたダイオード７の順方向電
流の立ち上がり電圧より小さい場合は、電流は帰還抵抗
３に殆ど流れ、ダイオード７がない状態と同様の動作を
する。そして、帰還抵抗３の電圧降下が上記立ち上がり
電圧より大きくなると、ダイオード７側にも電流が流れ
始め、ダイオード７がＯＮしている時の抵抗値をＲDFと
すると、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、下記式(4) で表
されるようになる。
【００１２】
【数３】
【００１３】特に、Ｒｆ＞＞ＲDFの時は、帰還抵抗値Ｒ
ｆs は下記式(5) で表される値に減少するため、その分
ダイナミックレンジを拡大することができる。 Ｒｆs ＝ＲDF ……(5)
ｆs は下記式(5) で表される値に減少するため、その分
ダイナミックレンジを拡大することができる。 Ｒｆs ＝ＲDF ……(5)
【００１４】図１８は、上記前置増幅器１ａの入力電流
振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性を示す図で
あり、伝送速度６２２Ｍｂ／ｓにおいて、帰還抵抗３の
帰還抵抗値Ｒｆを２．２ｋΩとし、ダイオード７のオン
時の内部抵抗ＲDFを１８０Ωにした場合の特性図であ
る。尚、ダイオード７は、その材料によって順方向電流
立ち上がり電圧（ショットキー障壁電圧）が決まり、こ
こでは、ＧａＡｓ基板上に形成されたショットキーダイ
オードを用いており、順方向電流立ち上がり電圧（ショ
ットキー障壁電圧）が約０．６Ｖである。
振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性を示す図で
あり、伝送速度６２２Ｍｂ／ｓにおいて、帰還抵抗３の
帰還抵抗値Ｒｆを２．２ｋΩとし、ダイオード７のオン
時の内部抵抗ＲDFを１８０Ωにした場合の特性図であ
る。尚、ダイオード７は、その材料によって順方向電流
立ち上がり電圧（ショットキー障壁電圧）が決まり、こ
こでは、ＧａＡｓ基板上に形成されたショットキーダイ
オードを用いており、順方向電流立ち上がり電圧（ショ
ットキー障壁電圧）が約０．６Ｖである。
【００１５】図から明らかなように、前置増幅器１ａに
入力される入力電流振幅が０〜０．３ｍＡｐ−ｐの間で
は、帰還抵抗３における電圧降下が０．６Ｖ以下なので
ダイオードにはほとんど電流が流れず、入力電流−出力
電流変換利得、即ち、トランスインピーダンス利得はほ
とんど帰還抵抗３の帰還抵抗値（２．２ｋΩ）で決ま
り、雑音特性もダイオード７がない場合とほとんど同じ
になる。しかし、入力電流振幅が０．３ｍＡｐ−ｐ以上
になると帰還抵抗３における電圧降下は０．６Ｖ以上に
なるので、ダイオード７がＯＮし、この時、帰還抵抗３
の帰還抵抗値Ｒｆはダイオードの内部抵抗値ＲDFに比べ
て十分大きいので、トランスインピーダンス利得は、ほ
とんど、ダイオードの内部抵抗値ＲDF（１８０Ω）とな
り、ダイオード７がない場合、入力ダイナミッグレンジ
が１ｍＡｐ−ｐ程度（図１２）だったものが、５ｍＡｐ
−ｐまで拡大する。
入力される入力電流振幅が０〜０．３ｍＡｐ−ｐの間で
は、帰還抵抗３における電圧降下が０．６Ｖ以下なので
ダイオードにはほとんど電流が流れず、入力電流−出力
電流変換利得、即ち、トランスインピーダンス利得はほ
とんど帰還抵抗３の帰還抵抗値（２．２ｋΩ）で決ま
り、雑音特性もダイオード７がない場合とほとんど同じ
になる。しかし、入力電流振幅が０．３ｍＡｐ−ｐ以上
になると帰還抵抗３における電圧降下は０．６Ｖ以上に
なるので、ダイオード７がＯＮし、この時、帰還抵抗３
の帰還抵抗値Ｒｆはダイオードの内部抵抗値ＲDFに比べ
て十分大きいので、トランスインピーダンス利得は、ほ
とんど、ダイオードの内部抵抗値ＲDF（１８０Ω）とな
り、ダイオード７がない場合、入力ダイナミッグレンジ
が１ｍＡｐ−ｐ程度（図１２）だったものが、５ｍＡｐ
−ｐまで拡大する。
【００１６】また、図１９は上記動作時の前置増幅器１
ａにおける入力電流波形及び出力電圧波形の変化特性を
示した図であり、図１９(a) は入力電流振幅が０．２ｍ
Ａｐ−ｐの時の入力電流波形と出力電圧波形を示し、図
１９(b) は入力電流振幅が２．０ｍＡｐ−ｐの時の入力
電流波形と出力電圧波形を示したものである。この図か
ら明らかなように、図１１に示した前置増幅器１では、
入力電流振幅が２ｍＡｐ−ｐと増大した場合は、出力電
圧波形のＤｕｔｙ比が変化していたのに対し、この前値
増幅器１ａでは入力電流振幅を２ｍＡｐ−ｐと増大した
場合でも、Ｄｕｔｙ比に変化は見られず、歪みの無い出
力信号が得られることが分かる。
ａにおける入力電流波形及び出力電圧波形の変化特性を
示した図であり、図１９(a) は入力電流振幅が０．２ｍ
Ａｐ−ｐの時の入力電流波形と出力電圧波形を示し、図
１９(b) は入力電流振幅が２．０ｍＡｐ−ｐの時の入力
電流波形と出力電圧波形を示したものである。この図か
ら明らかなように、図１１に示した前置増幅器１では、
入力電流振幅が２ｍＡｐ−ｐと増大した場合は、出力電
圧波形のＤｕｔｙ比が変化していたのに対し、この前値
増幅器１ａでは入力電流振幅を２ｍＡｐ−ｐと増大した
場合でも、Ｄｕｔｙ比に変化は見られず、歪みの無い出
力信号が得られることが分かる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来の前置増幅器は以
上のように構成されており、帰還抵抗に並列にダイオー
ドを接続することにより、大信号入力時、即ち、振幅の
大きい入力電流が入力された時の出力電圧の低下を防止
できるようにし、入力ダイナミックレンジを拡大させて
いた。
上のように構成されており、帰還抵抗に並列にダイオー
ドを接続することにより、大信号入力時、即ち、振幅の
大きい入力電流が入力された時の出力電圧の低下を防止
できるようにし、入力ダイナミックレンジを拡大させて
いた。
【００１８】しかしながら、帰還抵抗に対して並列に接
続されるダイオードの順方向電流立ち上がり電圧は、上
述したように、該ダイオードを構成する材料によって決
まり、上記従来の前置増幅器のように、単に、帰還抵抗
３に対して１個のダイオード７を並列に接続した構成で
は、入力ダイナミックレンジを拡大することはできるも
のの、上記ダイオードをＯＮする入力信号レベル、即
ち、実質的な帰還抵抗値が切り換わる入力信号レベルが
固定されている。従って、小信号入力時（例えば、入力
信号として０．５〜１．０ｍＡｐ−ｐの範囲の信号が入
力された時）の増幅器の感度として、一定レベル以上の
電圧振幅が欲しい場合であっても、この入力信号より小
さい信号レベルに、実質的な帰還抵抗値の切り換え点が
ある場合は、上記所望の電圧値を得ることができなくな
るという問題点があった。
続されるダイオードの順方向電流立ち上がり電圧は、上
述したように、該ダイオードを構成する材料によって決
まり、上記従来の前置増幅器のように、単に、帰還抵抗
３に対して１個のダイオード７を並列に接続した構成で
は、入力ダイナミックレンジを拡大することはできるも
のの、上記ダイオードをＯＮする入力信号レベル、即
ち、実質的な帰還抵抗値が切り換わる入力信号レベルが
固定されている。従って、小信号入力時（例えば、入力
信号として０．５〜１．０ｍＡｐ−ｐの範囲の信号が入
力された時）の増幅器の感度として、一定レベル以上の
電圧振幅が欲しい場合であっても、この入力信号より小
さい信号レベルに、実質的な帰還抵抗値の切り換え点が
ある場合は、上記所望の電圧値を得ることができなくな
るという問題点があった。
【００１９】また、上記ダイオードはその特性上、その
ショットキー障壁電圧を越えるまでは電流が殆ど流れ
ず、ショットキー障壁電圧を越えた時点、即ち、ダイオ
ードがＯＮした時点から、急激に電流が流れ出すため、
該ダイオードがＯＮする前後において実質的な帰還抵抗
値も急激に変化し、その結果、増幅率の線型性が低下し
て、該増幅器の後段に接続される装置が誤動作するとい
うような問題点があった。
ショットキー障壁電圧を越えるまでは電流が殆ど流れ
ず、ショットキー障壁電圧を越えた時点、即ち、ダイオ
ードがＯＮした時点から、急激に電流が流れ出すため、
該ダイオードがＯＮする前後において実質的な帰還抵抗
値も急激に変化し、その結果、増幅率の線型性が低下し
て、該増幅器の後段に接続される装置が誤動作するとい
うような問題点があった。
【００２０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、単に、入力ダイナミックレ
ンジの拡大化を図ることができるだけでなく、実質的な
帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルをその製造時あ
るいは使用前において好ましいレベルに調整することを
可能とした実用性に優れた前置増幅器を得ることを目的
とする。更に、この発明の他の目的は、単に、入力ダイ
ナミックレンジの拡大化を図ることができるだけでな
く、この際の増幅動作を線型動作に近づけることができ
る前置増幅器を得ることにある。
ためになされたものであり、単に、入力ダイナミックレ
ンジの拡大化を図ることができるだけでなく、実質的な
帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルをその製造時あ
るいは使用前において好ましいレベルに調整することを
可能とした実用性に優れた前置増幅器を得ることを目的
とする。更に、この発明の他の目的は、単に、入力ダイ
ナミックレンジの拡大化を図ることができるだけでな
く、この際の増幅動作を線型動作に近づけることができ
る前置増幅器を得ることにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる前置増
幅器は、電圧増幅器に並列接続された帰還抵抗に、それ
らのアノードが上記電圧増幅器の入力側に、それらのカ
ソードが上記電圧増幅器の出力側となるように、複数の
直列接続されたダイオードを、並列に接続したものであ
る。
幅器は、電圧増幅器に並列接続された帰還抵抗に、それ
らのアノードが上記電圧増幅器の入力側に、それらのカ
ソードが上記電圧増幅器の出力側となるように、複数の
直列接続されたダイオードを、並列に接続したものであ
る。
【００２２】更に、この発明にかかる前置増幅器は、上
記複数のダイオードの各ダイオートにヒューズを並列接
続したものである。更に、この発明にかかる前置増幅器
は、上記複数のダイオードの各ダイオードの入力側と出
力側にボンディングパッドを接続したものである。更
に、この発明にかかる前置増幅器は、上記複数のダイオ
ードの各ダイオートにＦＥＴを並列接続したものであ
る。更に、この発明にかかる前置増幅器は、電圧増幅器
に並列接続された帰還抵抗に、そのドレインとゲートと
が上記電圧増幅器の入力側に、そのソースが上記電圧増
幅器の出力側となるように、エンハンスメント型ＦＥＴ
を並列に接続したものである。
記複数のダイオードの各ダイオートにヒューズを並列接
続したものである。更に、この発明にかかる前置増幅器
は、上記複数のダイオードの各ダイオードの入力側と出
力側にボンディングパッドを接続したものである。更
に、この発明にかかる前置増幅器は、上記複数のダイオ
ードの各ダイオートにＦＥＴを並列接続したものであ
る。更に、この発明にかかる前置増幅器は、電圧増幅器
に並列接続された帰還抵抗に、そのドレインとゲートと
が上記電圧増幅器の入力側に、そのソースが上記電圧増
幅器の出力側となるように、エンハンスメント型ＦＥＴ
を並列に接続したものである。
【００２３】
【作用】この発明においては、帰還抵抗に対して、直列
接続した複数のダイオードを並列に接続しているから、
ダイオードをＯＮするための上記帰還抵抗の電圧降下
が、ダイオード１個を帰還抵抗に並列に接続した場合の
それにくらべて、接続したダイオードの数だけ増倍する
ことになり、その結果、実質的な帰還抵抗値の切り換わ
る入力信号レベルを変更することができる。
接続した複数のダイオードを並列に接続しているから、
ダイオードをＯＮするための上記帰還抵抗の電圧降下
が、ダイオード１個を帰還抵抗に並列に接続した場合の
それにくらべて、接続したダイオードの数だけ増倍する
ことになり、その結果、実質的な帰還抵抗値の切り換わ
る入力信号レベルを変更することができる。
【００２４】更に、この発明においては、上記複数のダ
イオードの各ダイオードへの入力信号の導通を、選択的
に行えるようにしたから、実用段階において、増幅器の
感度や増幅率及び外部装置とのマッチング等を図りなが
ら、上記実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベ
ルを決定することができる。
イオードの各ダイオードへの入力信号の導通を、選択的
に行えるようにしたから、実用段階において、増幅器の
感度や増幅率及び外部装置とのマッチング等を図りなが
ら、上記実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベ
ルを決定することができる。
【００２５】更に、この発明においては、そのドレイン
とゲートが電圧増幅器の入力側に、そのソースが電圧増
幅器の出力側となるように、帰還抵抗に対してエンハン
スメント型ＦＥＴを並列接続したから、実質的な帰還抵
抗値が切り換わる前後での増幅率の急激な変化が無くな
り、線型動作に近づけることができる。
とゲートが電圧増幅器の入力側に、そのソースが電圧増
幅器の出力側となるように、帰還抵抗に対してエンハン
スメント型ＦＥＴを並列接続したから、実質的な帰還抵
抗値が切り換わる前後での増幅率の急激な変化が無くな
り、線型動作に近づけることができる。
【００２６】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１ 図１は、この発明の第１の実施例による前置増幅器を用
いて構成した光検出器のブロック図であり、図におい
て、図１１と同一符号は同一または相当する部分を示
し、３０は光検出器であり、該光検出器３０は、前置増
幅器１ｂと光受信器５とから構成されている。ここで、
前置増幅器１ｂは、電圧増幅器２と、該電圧増幅器２に
並列に接続された、互いに直列接続された帰還抵抗３
ａ，３ｂと、該帰還抵抗３ｂに対して、そのアノードが
入力端子４側に、そのカソードが出力端子６側となるよ
うに並列に接続された、互いに直列接続されたダイオー
ド７ａ，７ｂとから構成されている。
る。 実施例１ 図１は、この発明の第１の実施例による前置増幅器を用
いて構成した光検出器のブロック図であり、図におい
て、図１１と同一符号は同一または相当する部分を示
し、３０は光検出器であり、該光検出器３０は、前置増
幅器１ｂと光受信器５とから構成されている。ここで、
前置増幅器１ｂは、電圧増幅器２と、該電圧増幅器２に
並列に接続された、互いに直列接続された帰還抵抗３
ａ，３ｂと、該帰還抵抗３ｂに対して、そのアノードが
入力端子４側に、そのカソードが出力端子６側となるよ
うに並列に接続された、互いに直列接続されたダイオー
ド７ａ，７ｂとから構成されている。
【００２７】尚、ここでダイオード７ａ，７ｂは、上記
ダイオード７と同様のＧａＡｓ基板上に形成されたショ
ットキーダイオードであり、その順方向電流立ち上がり
電圧（ショットキー障壁電圧）は約０．６Ｖである。
ダイオード７と同様のＧａＡｓ基板上に形成されたショ
ットキーダイオードであり、その順方向電流立ち上がり
電圧（ショットキー障壁電圧）は約０．６Ｖである。
【００２８】一方、図２は、上記前置増幅器１ｂの回路
構成を示す図であり、該前置増幅器１は、そのゲートが
入力端子４に接続されたソース接地電界効果トランジス
タ（以下、ＦＥＴと称す。）Ｑ1 １１と、そのゲートが
ソース接地ＦＥＴＱ1 １１のドレインに接続され、該ソ
ース接地ＦＥＴＱ1 １１の出力電圧をレベルシフトさせ
るためのソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４と、これらソ
ース接地ＦＥＴＱ1 １１とソースフォロア用ＦＥＴＱ2
１４のドレイン間に接続された負荷抵抗ＲL １２と、負
荷抵抗ＲL １２とソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４との
接続点に接続された電源１３と、そのソースとゲートが
接続され、該ソースとゲートの接続点が基板電位１７に
接続された定電流源ＦＥＴＱ3 １６と、そのアーノド側
がソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４のソースに、そのカ
ソード側が定電流源ＦＥＴＱ3 １６のドレイン側に向け
て、これらソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４と定電流源
ＦＥＴＱ3 １６の間に接続されたレベルシフト用ダイオ
ードＤ1 〜Ｄ3 １５と、レベルシフト用ダイオードＤ1
〜Ｄ3 １５と定電流源ＦＥＴＱ3 １６の接続点と、ソー
ス接地ＦＥＴＱ3 １１のゲートと入力端子４の接続点と
の間に直列に接続され、レベルシフト用ダイオードＤ1
〜Ｄ3 １５の出力電圧、即ち、ダイオードＤ3 のカソー
ドからの出力電圧をソース接地ＦＥＴＱ1 １１のゲート
へ帰還する帰還抵抗３ａ，３ｂと、互いに直列に接続さ
れ、該帰還抵抗３ｂに対して並列に接続されたダイオー
ド７ａ，７ｂとから構成されている。
構成を示す図であり、該前置増幅器１は、そのゲートが
入力端子４に接続されたソース接地電界効果トランジス
タ（以下、ＦＥＴと称す。）Ｑ1 １１と、そのゲートが
ソース接地ＦＥＴＱ1 １１のドレインに接続され、該ソ
ース接地ＦＥＴＱ1 １１の出力電圧をレベルシフトさせ
るためのソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４と、これらソ
ース接地ＦＥＴＱ1 １１とソースフォロア用ＦＥＴＱ2
１４のドレイン間に接続された負荷抵抗ＲL １２と、負
荷抵抗ＲL １２とソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４との
接続点に接続された電源１３と、そのソースとゲートが
接続され、該ソースとゲートの接続点が基板電位１７に
接続された定電流源ＦＥＴＱ3 １６と、そのアーノド側
がソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４のソースに、そのカ
ソード側が定電流源ＦＥＴＱ3 １６のドレイン側に向け
て、これらソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４と定電流源
ＦＥＴＱ3 １６の間に接続されたレベルシフト用ダイオ
ードＤ1 〜Ｄ3 １５と、レベルシフト用ダイオードＤ1
〜Ｄ3 １５と定電流源ＦＥＴＱ3 １６の接続点と、ソー
ス接地ＦＥＴＱ3 １１のゲートと入力端子４の接続点と
の間に直列に接続され、レベルシフト用ダイオードＤ1
〜Ｄ3 １５の出力電圧、即ち、ダイオードＤ3 のカソー
ドからの出力電圧をソース接地ＦＥＴＱ1 １１のゲート
へ帰還する帰還抵抗３ａ，３ｂと、互いに直列に接続さ
れ、該帰還抵抗３ｂに対して並列に接続されたダイオー
ド７ａ，７ｂとから構成されている。
【００２９】次に、動作について説明する。基本的な動
作は、図１７に示した従来の光受信器２０と同じであ
り、ここでは説明を省略する。
作は、図１７に示した従来の光受信器２０と同じであ
り、ここでは説明を省略する。
【００３０】ところで、この前置増幅器３０では、ダイ
オード７ａ，７ｂに電流が流れるためには、これらダイ
オード７ａ，７ｂの順方向電流立ち上がり電圧（ショッ
トキー障壁電圧）が上記のように約０．６Ｖであり、互
いに直列に接続されているため、帰還抵抗３ｂにおける
電圧降下が０．６Ｖ×２＝１２Ｖ以上にならなければな
らない。そして、この時の実質的な帰還抵抗値ＲｆS
は、帰還抵抗３ａ，３ｂの抵抗値をＲｆ1 ，Ｒｆ2 、ダ
イオード７ａ，７ｂがＯＮしている時の抵抗値をＲDF1
，ＲDF2 とすると、下記式(6) で表されるようにな
り、
オード７ａ，７ｂに電流が流れるためには、これらダイ
オード７ａ，７ｂの順方向電流立ち上がり電圧（ショッ
トキー障壁電圧）が上記のように約０．６Ｖであり、互
いに直列に接続されているため、帰還抵抗３ｂにおける
電圧降下が０．６Ｖ×２＝１２Ｖ以上にならなければな
らない。そして、この時の実質的な帰還抵抗値ＲｆS
は、帰還抵抗３ａ，３ｂの抵抗値をＲｆ1 ，Ｒｆ2 、ダ
イオード７ａ，７ｂがＯＮしている時の抵抗値をＲDF1
，ＲDF2 とすると、下記式(6) で表されるようにな
り、
【００３１】
【数４】
【００３２】特に、Ｒｆ2 ＞＞ＲDFの時は、下記式(7)
で表される値に減少するため、その分ダイナミックレン
ジを拡大することができる。 Ｒｆs ＝Ｒｆ1 ＋ＲDF1 ＋ＲDF2 ……(7)
で表される値に減少するため、その分ダイナミックレン
ジを拡大することができる。 Ｒｆs ＝Ｒｆ1 ＋ＲDF1 ＋ＲDF2 ……(7)
【００３３】図３は、上記前置増幅器３０と従来の前置
増幅器２０の入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅
の変化特性を示す図であり、図において○−○は、前置
増幅器３０の特性曲線であり、×−×は、上記従来の図
１５に示した前置増幅器２０の特性曲線である。尚、こ
こで前置増幅器３０では、ダイオード７ａ，７ｂのサイ
ズ、即ち、ゲート幅Ｗｇを従来の前置増幅器２０のダイ
オード７（ゲート幅Ｗｇ：１０μｍ）のそれに比べて２
倍（ゲート幅Ｗｇ：２０μｍ）にして、ダイオード部分
（ダイオード７ａ，７ｂ）における抵抗値を、従来の前
置増幅器２０と等しくしており、また、帰還抵抗３ａの
値を０Ω、帰還抵抗３ｂの値を２．２ｋΩにして、従来
の前置増幅器２０の帰還抵抗３の帰還抵抗値と等しく
し、伝送速度を６２２Ｍｂ／ｓにして動作させたもので
ある。
増幅器２０の入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅
の変化特性を示す図であり、図において○−○は、前置
増幅器３０の特性曲線であり、×−×は、上記従来の図
１５に示した前置増幅器２０の特性曲線である。尚、こ
こで前置増幅器３０では、ダイオード７ａ，７ｂのサイ
ズ、即ち、ゲート幅Ｗｇを従来の前置増幅器２０のダイ
オード７（ゲート幅Ｗｇ：１０μｍ）のそれに比べて２
倍（ゲート幅Ｗｇ：２０μｍ）にして、ダイオード部分
（ダイオード７ａ，７ｂ）における抵抗値を、従来の前
置増幅器２０と等しくしており、また、帰還抵抗３ａの
値を０Ω、帰還抵抗３ｂの値を２．２ｋΩにして、従来
の前置増幅器２０の帰還抵抗３の帰還抵抗値と等しく
し、伝送速度を６２２Ｍｂ／ｓにして動作させたもので
ある。
【００３４】この図から明らかなように、この前置増幅
器３０では、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、２．２ｋΩ
→３６０Ωに切り換わる時の入力電流振幅（入力信号レ
ベル）が０．６ｍＡｐ−ｐになり、３６０Ωのダイオー
ド１個を帰還抵抗３に並列に接続した従来の前置増幅器
２０のそれ（０．３ｍＡｐ−ｐ）の２倍になっているこ
とがわかる。尚、ここでは、２つのダイオード７ａ，７
ｂを互いに直列に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続
した場合を示したが、３つ以上のダイオードを互い直列
に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続してもよく、こ
の場合は、実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レ
ベルは０．９ｍＡ，１．２ｍＡ……とダイオートの数に
比例して増倍する。また、この前置増幅器３０では、ダ
イオード７ａ，７ｂを、電圧増幅器２に並列接続した帰
還抵抗の一部、即ち、直列に接続された２つの帰還抵抗
３ａ，３ｂの一方の帰還抵抗３ｂに接続しており、上記
図３に示す特性を得る動作では、従来との比較を行うた
めに、帰還抵抗３ａを０Ωとしたが、例えば、帰還抵抗
３ａを２００Ωとし、帰還抵抗３ｂを２．０ｋΩにし
て、ダイオード７ａ，７ｂに電流が流れた状態での実質
的な帰還抵抗値Ｒｆsを大きくすると、図４の入力電流
振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性曲線（△−
△）に示すように、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換
わる前後での、入力電流振幅の変化に対する出力電圧振
幅の変化の割合（即ち、増幅率）を変えることができ
る。尚、図４中○−○は上記図３に示した特性曲線と同
じものである。
器３０では、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、２．２ｋΩ
→３６０Ωに切り換わる時の入力電流振幅（入力信号レ
ベル）が０．６ｍＡｐ−ｐになり、３６０Ωのダイオー
ド１個を帰還抵抗３に並列に接続した従来の前置増幅器
２０のそれ（０．３ｍＡｐ−ｐ）の２倍になっているこ
とがわかる。尚、ここでは、２つのダイオード７ａ，７
ｂを互いに直列に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続
した場合を示したが、３つ以上のダイオードを互い直列
に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続してもよく、こ
の場合は、実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レ
ベルは０．９ｍＡ，１．２ｍＡ……とダイオートの数に
比例して増倍する。また、この前置増幅器３０では、ダ
イオード７ａ，７ｂを、電圧増幅器２に並列接続した帰
還抵抗の一部、即ち、直列に接続された２つの帰還抵抗
３ａ，３ｂの一方の帰還抵抗３ｂに接続しており、上記
図３に示す特性を得る動作では、従来との比較を行うた
めに、帰還抵抗３ａを０Ωとしたが、例えば、帰還抵抗
３ａを２００Ωとし、帰還抵抗３ｂを２．０ｋΩにし
て、ダイオード７ａ，７ｂに電流が流れた状態での実質
的な帰還抵抗値Ｒｆsを大きくすると、図４の入力電流
振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性曲線（△−
△）に示すように、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換
わる前後での、入力電流振幅の変化に対する出力電圧振
幅の変化の割合（即ち、増幅率）を変えることができ
る。尚、図４中○−○は上記図３に示した特性曲線と同
じものである。
【００３５】このような本実施例の前置増幅器では、帰
還抵抗３ｂに対して、直列接続した複数のダイオードが
並列に接続されているので、その製造段階において、こ
の接続するダイオードの個数を適宜決定することによ
り、帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルを変更する
ことができ、単に、入力ダイナミックレンジを拡大でき
るだけでなく、増幅器の増幅特性を考慮しながら、帰還
抵抗値が切り換わる入力信号レベルを変更することがで
きる。また、電圧増幅器２に対して並列接続された帰還
抵抗の全部でなく一部、即ち、直列接続された２つの帰
還抵抗３ａ，３ｂの一方の帰還抵抗３ｂにダイオードを
接続するようにしたので、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が
切り換わる前後における増幅率を考慮しながら、入力ダ
イナミックレンジの拡大を図ることができる。
還抵抗３ｂに対して、直列接続した複数のダイオードが
並列に接続されているので、その製造段階において、こ
の接続するダイオードの個数を適宜決定することによ
り、帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルを変更する
ことができ、単に、入力ダイナミックレンジを拡大でき
るだけでなく、増幅器の増幅特性を考慮しながら、帰還
抵抗値が切り換わる入力信号レベルを変更することがで
きる。また、電圧増幅器２に対して並列接続された帰還
抵抗の全部でなく一部、即ち、直列接続された２つの帰
還抵抗３ａ，３ｂの一方の帰還抵抗３ｂにダイオードを
接続するようにしたので、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が
切り換わる前後における増幅率を考慮しながら、入力ダ
イナミックレンジの拡大を図ることができる。
【００３６】実施例２ 図５は、この発明の第２の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｄは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｄでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれにヒューズ１８ａ，１８ｂが並列に
接続されている。尚、図中、９ａ，９ｂ，９ｃは接続端
子である。
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｄは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｄでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれにヒューズ１８ａ，１８ｂが並列に
接続されている。尚、図中、９ａ，９ｂ，９ｃは接続端
子である。
【００３７】このような本実施例の前置増幅器１ｄで
は、帰還抵抗３ｂに並列に接続した、互いに直列接続さ
れたダイオード７ａ，７ｂに、ヒューズ１８ａ，１８ｂ
がそれぞれ並列に接続されているので、例えば、該前置
増幅器１ｄを含んだ光検出器で、光リンクシステム等の
光通信システムを構成する際、実際に使用する段階にお
いて、上記ヒューズ１８ａ，１８の何れか一方をレーザ
ートリミングするか、或いは、両方をレーザートリミン
グするかで、一方のダイオードのみか、両方のダイオー
ドに入力信号を流すかを選択することができ、実質的な
帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することができる。
また、ダイオード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF
2 を互いに異なる抵抗値にすることにより、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆｓの切換え点の前後における増幅器の増幅
率を変えることもできる。
は、帰還抵抗３ｂに並列に接続した、互いに直列接続さ
れたダイオード７ａ，７ｂに、ヒューズ１８ａ，１８ｂ
がそれぞれ並列に接続されているので、例えば、該前置
増幅器１ｄを含んだ光検出器で、光リンクシステム等の
光通信システムを構成する際、実際に使用する段階にお
いて、上記ヒューズ１８ａ，１８の何れか一方をレーザ
ートリミングするか、或いは、両方をレーザートリミン
グするかで、一方のダイオードのみか、両方のダイオー
ドに入力信号を流すかを選択することができ、実質的な
帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することができる。
また、ダイオード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF
2 を互いに異なる抵抗値にすることにより、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆｓの切換え点の前後における増幅器の増幅
率を変えることもできる。
【００３８】尚、上記実施例では、ダイオードが２つで
あるが、３つ以上のダイオードを直列に接続して帰還抵
抗に並列に接続し、それぞれのダイオードにヒューズを
並列に接続した場合は、上記実施例に比べて、実質的な
帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点が一層多くなり、また、こ
の切換え点の前後における増幅率もより多くの値に変更
できる。
あるが、３つ以上のダイオードを直列に接続して帰還抵
抗に並列に接続し、それぞれのダイオードにヒューズを
並列に接続した場合は、上記実施例に比べて、実質的な
帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点が一層多くなり、また、こ
の切換え点の前後における増幅率もより多くの値に変更
できる。
【００３９】実施例３ 図６は、この発明の第３の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｅは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｅでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれの入力側と出力側にボンディングパ
ッド１９ａ，１９ｂ，１９ｃが接続されている。
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｅは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｅでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれの入力側と出力側にボンディングパ
ッド１９ａ，１９ｂ，１９ｃが接続されている。
【００４０】このような本実施例の前置増幅器１ｅで
は、上記第２の実施例と同様に、例えは、この前置増幅
器１ｅを含んだ検出器で、光リンクシステム等の光通信
システムを構成する際、実際に使用する段階において、
ボンディングパッド１９ａと１９ｂ間及び１９ｂと１９
ｃ間の何れか一方をワイヤボンディングすることによ
り、一方のダイオードのみに入力信号が流れるようにな
り、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整するこ
とができる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイオ
ード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 の互いに異
なる抵抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆ
ｓの切換え点の前後における増幅器の増幅率を変えるこ
ともできる。
は、上記第２の実施例と同様に、例えは、この前置増幅
器１ｅを含んだ検出器で、光リンクシステム等の光通信
システムを構成する際、実際に使用する段階において、
ボンディングパッド１９ａと１９ｂ間及び１９ｂと１９
ｃ間の何れか一方をワイヤボンディングすることによ
り、一方のダイオードのみに入力信号が流れるようにな
り、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整するこ
とができる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイオ
ード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 の互いに異
なる抵抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆ
ｓの切換え点の前後における増幅器の増幅率を変えるこ
ともできる。
【００４１】尚、上記実施例では、ダイオードが２つで
あるが、３つ以上のダイオードを直列に接続して帰還抵
抗に並列に接続し、それぞれのダイオードのそれぞれの
入力側と出力側にボンディングパッドを接続した場合
は、上記実施例に比べて、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの
切換え点を一層多くでき、また、この切換え点の前後に
おける増幅率もより多くの値に変更することができる。
あるが、３つ以上のダイオードを直列に接続して帰還抵
抗に並列に接続し、それぞれのダイオードのそれぞれの
入力側と出力側にボンディングパッドを接続した場合
は、上記実施例に比べて、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの
切換え点を一層多くでき、また、この切換え点の前後に
おける増幅率もより多くの値に変更することができる。
【００４２】実施例４ 図７は、この発明の第３の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｆは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｆでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれにスイッチング素子としてのＦＥＴ
２１ａ，２１ｂが並列に接続されている。尚、図中、２
２ａ，２２ｂはゲートバイアス端子である。
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｆは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｆでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれにスイッチング素子としてのＦＥＴ
２１ａ，２１ｂが並列に接続されている。尚、図中、２
２ａ，２２ｂはゲートバイアス端子である。
【００４３】このような本実施例の前置増幅器１ｆで
は、例えば、この前置増幅器１ｆを含んだ検出器で、光
リンクシステム等の光通信システムを構成した場合、ゲ
ートバイアス端子２２ａ，２２ｂに与える外部信号でＦ
ＥＴ２１ａ，２１ｂをＯＮ，ＯＦＦ制御することによ
り、一方のダイオードのみか、両方のダイオードに入力
信号を流すかを制御でき、該システムの動作に応じて実
質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することがで
きる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイオード７
ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 を互いに異なる抵
抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切
換え点の前後における増幅器の増幅率を変えることもで
きる。
は、例えば、この前置増幅器１ｆを含んだ検出器で、光
リンクシステム等の光通信システムを構成した場合、ゲ
ートバイアス端子２２ａ，２２ｂに与える外部信号でＦ
ＥＴ２１ａ，２１ｂをＯＮ，ＯＦＦ制御することによ
り、一方のダイオードのみか、両方のダイオードに入力
信号を流すかを制御でき、該システムの動作に応じて実
質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することがで
きる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイオード７
ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 を互いに異なる抵
抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切
換え点の前後における増幅器の増幅率を変えることもで
きる。
【００４４】尚、上記実施例では、ダイオードが２つで
あるが、３つ以上のダイオードを直列に接続して帰還抵
抗に並列に接続し、それぞれのダイオードにＦＥＴを並
列に接続した場合は、上記実施例に比べて、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆｓの切換え点が一層多くなり、また、この
切換え点の前後における増幅率もより多くの値に変更で
きる。
あるが、３つ以上のダイオードを直列に接続して帰還抵
抗に並列に接続し、それぞれのダイオードにＦＥＴを並
列に接続した場合は、上記実施例に比べて、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆｓの切換え点が一層多くなり、また、この
切換え点の前後における増幅率もより多くの値に変更で
きる。
【００４５】実施例５ 図８は、この発明の第５の実施例による前置増幅器を用
いて構成した光検出器のブロック図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当する部分であり、
４０は光検出器であり、該光検出器４０は、前置増幅器
１ｃと光受信器５とから構成されている。ここで、前置
増幅器１ｃは、電圧増幅器２と、互いに直列接続して電
圧増幅器２に並列に接続した帰還抵抗３ａ，３ｂと、そ
の短絡したドレインとゲートが電圧増幅器２の入力側、
そのソースが電圧増幅器２の出力側となるように、帰還
抵抗３ｂに対して並列に接続されたエンハンスメント型
ＦＥＴ（以下、ＥＦＥＴとも言う。）８とから構成され
ている。
いて構成した光検出器のブロック図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当する部分であり、
４０は光検出器であり、該光検出器４０は、前置増幅器
１ｃと光受信器５とから構成されている。ここで、前置
増幅器１ｃは、電圧増幅器２と、互いに直列接続して電
圧増幅器２に並列に接続した帰還抵抗３ａ，３ｂと、そ
の短絡したドレインとゲートが電圧増幅器２の入力側、
そのソースが電圧増幅器２の出力側となるように、帰還
抵抗３ｂに対して並列に接続されたエンハンスメント型
ＦＥＴ（以下、ＥＦＥＴとも言う。）８とから構成され
ている。
【００４６】図５は上記エンハンスメント型ＦＥＴ８の
電圧・電流特性を示し、図に示すように、上記ＥＦＥＴ
８はｎチャンネルエンハンスメント型ＦＥＴで、しきい
値電圧Ｖth（０．２Ｖ）を越えると電流が流れ出すよう
設計されている。
電圧・電流特性を示し、図に示すように、上記ＥＦＥＴ
８はｎチャンネルエンハンスメント型ＦＥＴで、しきい
値電圧Ｖth（０．２Ｖ）を越えると電流が流れ出すよう
設計されている。
【００４７】次に、動作について説明する。基本的な動
作は、図１７に示した従来の光受信器２０と同じであ
り、ここでは説明を省略する。
作は、図１７に示した従来の光受信器２０と同じであ
り、ここでは説明を省略する。
【００４８】ホトダイオード５から前置増幅器１ｃに入
力される入力信号が大きくなり、これに伴って、帰還抵
抗３ｂにおける電圧降下がエンハンスメント型ＦＥＴ８
のしきい値電圧（０．２Ｖ）以上になると、該エンハン
スメント型ＦＥＴ８に電流が流れ始め、実質的な帰還抵
抗値Ｒｆs が変化するようになる。図６は、前置増幅器
１ｃにおける入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅
の変化特性を示す図であり、ここでは、帰還抵抗３ａの
帰還抵抗値Ｒｆ1 を０Ω，帰還抵抗３ｂの帰還抵抗値Ｒ
ｆ2 を２．２ｋΩ，ＥＦＥＴ８のドレイン抵抗を１２２
Ω，ソース抵抗を１２２Ωとしている。図にみられるよ
うに、この前置増幅器１ｃでは、入力電流が０．１ｍＡ
ｐ−ｐになると、帰還抵抗３ｂにおける電圧降下０．２
Ｖ以上になり、帰還抵抗３ｂに並列に接続されたＥＦＥ
Ｔ８に電流が徐々に流れ出し、このポイントから実質的
な帰還抵抗値の値が変化するようになる。そして、この
後、入力電流が更に増大し、帰還抵抗３ｂにおける電圧
降下が更に増大していくと、この入力電流の増大に伴っ
てＥＦＥＴ８を流れる電流も増大するため、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆs も徐々に低下するようになる。
力される入力信号が大きくなり、これに伴って、帰還抵
抗３ｂにおける電圧降下がエンハンスメント型ＦＥＴ８
のしきい値電圧（０．２Ｖ）以上になると、該エンハン
スメント型ＦＥＴ８に電流が流れ始め、実質的な帰還抵
抗値Ｒｆs が変化するようになる。図６は、前置増幅器
１ｃにおける入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅
の変化特性を示す図であり、ここでは、帰還抵抗３ａの
帰還抵抗値Ｒｆ1 を０Ω，帰還抵抗３ｂの帰還抵抗値Ｒ
ｆ2 を２．２ｋΩ，ＥＦＥＴ８のドレイン抵抗を１２２
Ω，ソース抵抗を１２２Ωとしている。図にみられるよ
うに、この前置増幅器１ｃでは、入力電流が０．１ｍＡ
ｐ−ｐになると、帰還抵抗３ｂにおける電圧降下０．２
Ｖ以上になり、帰還抵抗３ｂに並列に接続されたＥＦＥ
Ｔ８に電流が徐々に流れ出し、このポイントから実質的
な帰還抵抗値の値が変化するようになる。そして、この
後、入力電流が更に増大し、帰還抵抗３ｂにおける電圧
降下が更に増大していくと、この入力電流の増大に伴っ
てＥＦＥＴ８を流れる電流も増大するため、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆs も徐々に低下するようになる。
【００４９】尚、上記ＥＦＥＴ８はそのしきい値電圧Ｖ
thが０．２Ｖになるように、設計されているが、これは
単なる一例であり、しきい値電圧Ｖthはその製造段階に
おいて適宜変更することができる。
thが０．２Ｖになるように、設計されているが、これは
単なる一例であり、しきい値電圧Ｖthはその製造段階に
おいて適宜変更することができる。
【００５０】このような本実施例の前置増幅器では、エ
ンハンスメント型ＦＥＴ８のしきい値電圧Ｖthより帰還
抵抗３ｂの電圧降下が大きくなった時点で、該エンハン
スメント型ＦＥＴ８に徐々に電流が流れ出し（実質的な
帰還抵抗値Ｒｆs が切り換わり）、そして、入力信号の
増大とともに、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が徐々に低下
していくため、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換わる
前、及びその後における増幅器の増幅率を徐々に低下さ
せることができ、線型に近い増幅特性を保ちながら、入
力ダイナミックレンジを拡大することができる。また、
上記エンハンスメント型ＦＥＴ８のしきい値電圧は、そ
の製造段階において適宜変更することができるので、実
質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換わる入力信号レベルを
変えることができる。
ンハンスメント型ＦＥＴ８のしきい値電圧Ｖthより帰還
抵抗３ｂの電圧降下が大きくなった時点で、該エンハン
スメント型ＦＥＴ８に徐々に電流が流れ出し（実質的な
帰還抵抗値Ｒｆs が切り換わり）、そして、入力信号の
増大とともに、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が徐々に低下
していくため、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換わる
前、及びその後における増幅器の増幅率を徐々に低下さ
せることができ、線型に近い増幅特性を保ちながら、入
力ダイナミックレンジを拡大することができる。また、
上記エンハンスメント型ＦＥＴ８のしきい値電圧は、そ
の製造段階において適宜変更することができるので、実
質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換わる入力信号レベルを
変えることができる。
【００５１】尚、上記何れの実施例においても、電圧増
幅器２に対して並列接続された帰還抵抗の全部でなく一
部、即ち、直列接続された２つの帰還抵抗３ａ，３ｂの
一方の帰還抵抗３ｂにＥＦＥＴを接続しているので、そ
の製造段階において、これら帰還抵抗３ａ，３ｂの値を
調整することにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り
換わる前後の増幅率を考慮しながら入力ダイナミッグレ
ンジの拡大を図ることができる。
幅器２に対して並列接続された帰還抵抗の全部でなく一
部、即ち、直列接続された２つの帰還抵抗３ａ，３ｂの
一方の帰還抵抗３ｂにＥＦＥＴを接続しているので、そ
の製造段階において、これら帰還抵抗３ａ，３ｂの値を
調整することにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り
換わる前後の増幅率を考慮しながら入力ダイナミッグレ
ンジの拡大を図ることができる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電圧
増幅器に並列接続された帰還抵抗に、それらのアノード
が上記電圧増幅器の入力側に、それらのカソードが上記
電圧増幅器の出力側となるように、複数の直列接続され
たダイオードを、並列に接続したので、実質的な帰還抵
抗値の切り換わる入力信号レベルを、上記ダイオードの
数に応じて変更することができ、その結果、該増幅器の
感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮しながら入力ダイ
ナミックレンジを拡大できる効果がる。
増幅器に並列接続された帰還抵抗に、それらのアノード
が上記電圧増幅器の入力側に、それらのカソードが上記
電圧増幅器の出力側となるように、複数の直列接続され
たダイオードを、並列に接続したので、実質的な帰還抵
抗値の切り換わる入力信号レベルを、上記ダイオードの
数に応じて変更することができ、その結果、該増幅器の
感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮しながら入力ダイ
ナミックレンジを拡大できる効果がる。
【００５３】更に、この発明によれば、上記複数の直列
接続されたダイオードの各ダイオートにヒューズを並列
接続したので、その使用段階において、所望のヒューズ
をレーザトリミングすることにより、実質的な帰還抵抗
値の切り換わる入力信号レベルを変えることができ、そ
の結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮
しながら入力ダイナミックレンジを拡大できるより実用
的な前置増幅器を得ることができる効果がある。
接続されたダイオードの各ダイオートにヒューズを並列
接続したので、その使用段階において、所望のヒューズ
をレーザトリミングすることにより、実質的な帰還抵抗
値の切り換わる入力信号レベルを変えることができ、そ
の結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮
しながら入力ダイナミックレンジを拡大できるより実用
的な前置増幅器を得ることができる効果がある。
【００５４】更に、この発明によれば、上記複数の直列
接続されたダイオードの各ダイオードの入力側と出力側
にボンディングパッドを接続したので、その使用段階に
おいて、所望のボンディングパッド間をワイヤボンディ
ングすることにより、実質的な帰還抵抗値の切り換わる
入力信号レベルを変えることができ、その結果、増幅器
の感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮しながら入力ダ
イナミックレンジを拡大できるより実用的な前置増幅器
を得ることができる効果がある。
接続されたダイオードの各ダイオードの入力側と出力側
にボンディングパッドを接続したので、その使用段階に
おいて、所望のボンディングパッド間をワイヤボンディ
ングすることにより、実質的な帰還抵抗値の切り換わる
入力信号レベルを変えることができ、その結果、増幅器
の感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮しながら入力ダ
イナミックレンジを拡大できるより実用的な前置増幅器
を得ることができる効果がある。
【００５５】更に、この発明によれば、上記複数のダイ
オードの各ダイオートにＦＥＴを並列接続したので、増
幅器の動作時、これらＦＥＴのゲートに与える外部信号
で該ＦＥＴをＯＮ，ＯＦＦ制御することにより、実質的
な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルを変えること
ができ、その結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増
幅率を考慮しながら入力ダイナミックレンジを拡大でき
るよう動作するより実用的な前置増幅器を得ることがで
きる効果がある。
オードの各ダイオートにＦＥＴを並列接続したので、増
幅器の動作時、これらＦＥＴのゲートに与える外部信号
で該ＦＥＴをＯＮ，ＯＦＦ制御することにより、実質的
な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルを変えること
ができ、その結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増
幅率を考慮しながら入力ダイナミックレンジを拡大でき
るよう動作するより実用的な前置増幅器を得ることがで
きる効果がある。
【００５６】更に、この発明によれば、電圧増幅器に並
列接続された帰還抵抗に対して、そのドレインとゲート
とが上記電圧増幅器の入力側に、そのソースが上記電圧
増幅器の出力側となるように、エンハンスメント型ＦＥ
Ｔを並列に接続したので、実質的な帰還抵抗値の急激な
変化がなくなり、線型に近い増幅特性を保ちながら、入
力ダイナミックレンジを拡大できる効果がある。
列接続された帰還抵抗に対して、そのドレインとゲート
とが上記電圧増幅器の入力側に、そのソースが上記電圧
増幅器の出力側となるように、エンハンスメント型ＦＥ
Ｔを並列に接続したので、実質的な帰還抵抗値の急激な
変化がなくなり、線型に近い増幅特性を保ちながら、入
力ダイナミックレンジを拡大できる効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例による前置増幅器を使
用した光検器の構成を示すブロック図。
用した光検器の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す前置増幅器の具体的な回路構成を示
す図。
す図。
【図３】図１に示す前置増幅器と従来の前置増幅器との
入出力特性を比較して示した入出力特性図。
入出力特性を比較して示した入出力特性図。
【図４】図１に示す前置増幅器の入出力特性図。
【図５】この発明の第２の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図６】この発明の第３の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図７】この発明の第４の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図８】この発明の第５の実施例による前置増幅器を使
用した光検器の構成を示すブロック図。
用した光検器の構成を示すブロック図。
【図９】図８に示すエンハンスメント型ＦＥＴの電圧−
電流特性図。
電流特性図。
【図１０】図８に示す前置増幅器の入出力特性図。
【図１１】従来の前置増幅器を使用した光検器の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図１２】図１１に示す前置増幅器の入出力特性図。
【図１３】図１１に示す前置増幅器の入出力波形図。
【図１４】図１１に示す前置増幅器の入出力波形図。
【図１５】図１１に示す前置増幅器の入出力波形図。
【図１６】図１１に示す前置増幅器の入出力波形図。
【図１７】従来の前置増幅器を使用した光検器の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図１８】図１７に示す前置増幅器の入出力特性図。
【図１９】図１７に示す前置増幅器の入出力波形図。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 前置増幅器 ２ 電圧増幅器 ３，３ａ，３ｂ 帰還抵抗 ４ 入力端子 ５ ホトダイオード ６ 出力端子 ７，７ａ，７ｂ ダイオード ８ エンハンスメント型ＦＥＴ ９ａ，９ｂ，９ｃ 接続端子 １０，２０，３０，４０ 光検出器 １１ ソース接地電界効果トランジスタ １２ 負荷抵抗 １３ 電源 １４ ソースフォロア用ＦＥＴ １５ シベルシフト用ダイオード １６ 定電流源ＦＥＴ １７ 基板電位 １８ａ，１８ｂ ヒューズ １９ａ，１９ｂ，１９ｃ ボンディングパッド ２１ａ，２１ｂ ＦＥＴ ２２ａ，２２ｂ ゲートバイアス端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】また、フォトダイオード５と前置増幅器１
とで構成される光受信器１０の雑音は、入力換算雑音電
流密度（単位：〔Ａ／√ＨＺ〕）で表わされるが、この
雑音は帰還抵抗３による熱雑音と電圧増幅器２内のソー
ス接地電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称す）の
チャネル雑音で支配され、帰還抵抗３による熱雑音〈ｉ
Ｒｆ2 〉（単位：［Ａ／√ＨＺ］）は下記の式(2) で表
される（式中、Ｔは絶対温度，Ｋはボルツマン定数，Δ
ｆは動作帯域幅である）。
とで構成される光受信器１０の雑音は、入力換算雑音電
流密度（単位：〔Ａ／√ＨＺ〕）で表わされるが、この
雑音は帰還抵抗３による熱雑音と電圧増幅器２内のソー
ス接地電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称す）の
チャネル雑音で支配され、帰還抵抗３による熱雑音〈ｉ
Ｒｆ2 〉（単位：［Ａ／√ＨＺ］）は下記の式(2) で表
される（式中、Ｔは絶対温度，Ｋはボルツマン定数，Δ
ｆは動作帯域幅である）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【数１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】一方、上記光受信器１０の３ｄＢ帯域（ｆ
３ｄＢ）はフォトダイオード５の容量をＣpd，前置増幅
器１の入力容量をＣin，電圧増幅器２の電圧利得をＡと
すると、下記の式(3) で表される。
３ｄＢ）はフォトダイオード５の容量をＣpd，前置増幅
器１の入力容量をＣin，電圧増幅器２の電圧利得をＡと
すると、下記の式(3) で表される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】これらの式より、上記フォトダイオード５
と前置増幅器１とで構成される光受信器１０の感度を向
上させるためには、必要な帯域を確保した上で、前置増
幅器１の帰還抵抗３における帰還抵抗値Ｒｆを大きくし
て前置増幅器１の感度を向上させるとよいことがわか
る。
と前置増幅器１とで構成される光受信器１０の感度を向
上させるためには、必要な帯域を確保した上で、前置増
幅器１の帰還抵抗３における帰還抵抗値Ｒｆを大きくし
て前置増幅器１の感度を向上させるとよいことがわか
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】そこで、大信号入力時と小信号入力時とで
実質的な帰還抵抗値を変化させ、大信号入力時の入力ダ
イナミックレンジを拡大し、大信号入力時に歪みのない
出力電圧信号が得られるよう構成した前置増幅器が特開
平３−５４９０５号公報に提案されている。図１７は、
この特開平３−５４９０５号公報に示された光受信器と
同様に、その前置増幅器を構成する帰還抵抗に対して、
１個のダイオードを並列に接続した光受信器の構成を示
すブロック図である。図において、図１１と同一符号は
同一または相当する部分を示し、２０は光受信器であ
り、該光受信器２０は、前置増幅器１ａとフォトダイオ
ード５とから構成され、該前置増幅器１ａは、その帰還
抵抗３に対して、ダイオード７をそのアノードが入力端
子４側に、そのカソードが出力端子６側となるように、
並列に接続して構成されている。
実質的な帰還抵抗値を変化させ、大信号入力時の入力ダ
イナミックレンジを拡大し、大信号入力時に歪みのない
出力電圧信号が得られるよう構成した前置増幅器が特開
平３−５４９０５号公報に提案されている。図１７は、
この特開平３−５４９０５号公報に示された光受信器と
同様に、その前置増幅器を構成する帰還抵抗に対して、
１個のダイオードを並列に接続した光受信器の構成を示
すブロック図である。図において、図１１と同一符号は
同一または相当する部分を示し、２０は光受信器であ
り、該光受信器２０は、前置増幅器１ａとフォトダイオ
ード５とから構成され、該前置増幅器１ａは、その帰還
抵抗３に対して、ダイオード７をそのアノードが入力端
子４側に、そのカソードが出力端子６側となるように、
並列に接続して構成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】以下、動作を説明する。フォトダイオード
５からの電流信号Ｉinは、図１１に示した光受信器１０
と同様に、殆どが、帰還抵抗３側に流れ込み、この時の
帰還抵抗３の電圧降下が並列に接続されたダイオード７
の順方向電流の立ち上がり電圧より小さい場合は、電流
は帰還抵抗３に殆ど流れ、ダイオード７がない状態と同
様の動作をする。そして、帰還抵抗３の電圧降下が上記
立ち上がり電圧より大きくなると、ダイオード７側にも
電流が流れ始め、ダイオード７がＯＮしている時の抵抗
値をＲDFとすると、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、下記
式(4) で表されるようになる。
５からの電流信号Ｉinは、図１１に示した光受信器１０
と同様に、殆どが、帰還抵抗３側に流れ込み、この時の
帰還抵抗３の電圧降下が並列に接続されたダイオード７
の順方向電流の立ち上がり電圧より小さい場合は、電流
は帰還抵抗３に殆ど流れ、ダイオード７がない状態と同
様の動作をする。そして、帰還抵抗３の電圧降下が上記
立ち上がり電圧より大きくなると、ダイオード７側にも
電流が流れ始め、ダイオード７がＯＮしている時の抵抗
値をＲDFとすると、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、下記
式(4) で表されるようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】図から明らかなように、前置増幅器１ａに
入力される入力電流振幅が０〜０．３ｍＡｐ−ｐの間で
は、帰還抵抗３における電圧降下が０．６Ｖ以下なので
ダイオードにはほとんど電流が流れず、入力電流−出力
電圧変換利得、即ち、トランスインピーダンス利得はほ
とんど帰還抵抗３の帰還抵抗値（２．２ｋΩ）で決ま
り、雑音特性もダイオード７がない場合とほとんど同じ
になる。しかし、入力電流振幅が０．３ｍＡｐ−ｐ以上
になると帰還抵抗３における電圧降下は０．６Ｖ以上に
なるので、ダイオード７がＯＮし、この時、帰還抵抗３
の帰還抵抗値Ｒｆはダイオードの内部抵抗値ＲDFに比べ
て十分大きいので、トランスインピーダンス利得は、ほ
とんど、ダイオードの内部抵抗値ＲDF（１８０Ω）とな
り、ダイオード７がない場合、入力ダイナミッグレンジ
が１ｍＡｐ−ｐ程度（図１２）だったものが、５ｍＡｐ
−ｐまで拡大する。
入力される入力電流振幅が０〜０．３ｍＡｐ−ｐの間で
は、帰還抵抗３における電圧降下が０．６Ｖ以下なので
ダイオードにはほとんど電流が流れず、入力電流−出力
電圧変換利得、即ち、トランスインピーダンス利得はほ
とんど帰還抵抗３の帰還抵抗値（２．２ｋΩ）で決ま
り、雑音特性もダイオード７がない場合とほとんど同じ
になる。しかし、入力電流振幅が０．３ｍＡｐ−ｐ以上
になると帰還抵抗３における電圧降下は０．６Ｖ以上に
なるので、ダイオード７がＯＮし、この時、帰還抵抗３
の帰還抵抗値Ｒｆはダイオードの内部抵抗値ＲDFに比べ
て十分大きいので、トランスインピーダンス利得は、ほ
とんど、ダイオードの内部抵抗値ＲDF（１８０Ω）とな
り、ダイオード７がない場合、入力ダイナミッグレンジ
が１ｍＡｐ−ｐ程度（図１２）だったものが、５ｍＡｐ
−ｐまで拡大する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】また、図１９は上記動作時の前置増幅器１
ａにおける入力電流波形及び出力電圧波形の変化特性を
示した図であり、図１９(a) は入力電流振幅が０．２ｍ
Ａｐ−ｐの時の入力電流波形と出力電圧波形を示し、図
１９(b) は入力電流振幅が２．０ｍＡｐ−ｐの時の入力
電流波形と出力電圧波形を示したものである。この図か
ら明らかなように、図１１に示した前置増幅器１では、
入力電流振幅が２ｍＡｐ−ｐと増大した場合は、出力電
圧波形のＤｕｔｙ比が変化していたのに対し、この前置
増幅器１ａでは入力電流振幅を２ｍＡｐ−ｐと増大した
場合でも、Ｄｕｔｙ比に変化は見られず、歪みの無い出
力信号が得られることが分かる。
ａにおける入力電流波形及び出力電圧波形の変化特性を
示した図であり、図１９(a) は入力電流振幅が０．２ｍ
Ａｐ−ｐの時の入力電流波形と出力電圧波形を示し、図
１９(b) は入力電流振幅が２．０ｍＡｐ−ｐの時の入力
電流波形と出力電圧波形を示したものである。この図か
ら明らかなように、図１１に示した前置増幅器１では、
入力電流振幅が２ｍＡｐ−ｐと増大した場合は、出力電
圧波形のＤｕｔｙ比が変化していたのに対し、この前置
増幅器１ａでは入力電流振幅を２ｍＡｐ−ｐと増大した
場合でも、Ｄｕｔｙ比に変化は見られず、歪みの無い出
力信号が得られることが分かる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１ 図１は、この発明の第１の実施例による前置増幅器を用
いて構成した光受信器のブロック図であり、図におい
て、図１１と同一符号は同一または相当する部分を示
し、３０は光受信器であり、該光受信器３０は、前置増
幅器１ｂとフォトダイオード５とから構成されている。
ここで、前置増幅器１ｂは、電圧増幅器２と、該電圧増
幅器２に並列に接続された、互いに直列接続された帰還
抵抗３ａ，３ｂと、該帰還抵抗３ｂに対して、そのアノ
ードが入力端子４側に、そのカソードが出力端子６側と
なるように並列に接続された、互いに直列接続されたダ
イオード７ａ，７ｂとから構成されている。
る。 実施例１ 図１は、この発明の第１の実施例による前置増幅器を用
いて構成した光受信器のブロック図であり、図におい
て、図１１と同一符号は同一または相当する部分を示
し、３０は光受信器であり、該光受信器３０は、前置増
幅器１ｂとフォトダイオード５とから構成されている。
ここで、前置増幅器１ｂは、電圧増幅器２と、該電圧増
幅器２に並列に接続された、互いに直列接続された帰還
抵抗３ａ，３ｂと、該帰還抵抗３ｂに対して、そのアノ
ードが入力端子４側に、そのカソードが出力端子６側と
なるように並列に接続された、互いに直列接続されたダ
イオード７ａ，７ｂとから構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】一方、図２は、上記前置増幅器１ｂの回路
構成を示す図であり、該前置増幅器１ｂは、そのゲート
が入力端子４に接続されたソース接地ＦＥＴＱ1 １１
と、そのゲートがソース接地ＦＥＴＱ1 １１のドレイン
に接続され、該ソース接地ＦＥＴＱ1 １１の出力電圧を
レベルシフトさせるためのソースフォロア用ＦＥＴＱ2
１４と、これらソース接地ＦＥＴＱ1 １１とソースフォ
ロア用ＦＥＴＱ2 １４のドレイン間に接続された負荷抵
抗ＲL １２と、負荷抵抗ＲL １２とソースフォロア用Ｆ
ＥＴＱ2 １４との接続点に接続された電源１３と、その
ソースとゲートが接続され、該ソースとゲートの接続点
が基板電位１７に接続された定電流源ＦＥＴＱ3 １６
と、そのアーノド側がソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４
のソースに、そのカソード側が定電流源ＦＥＴＱ3 １６
のドレイン側に向けて、これらソースフォロア用ＦＥＴ
Ｑ2 １４と定電流源ＦＥＴＱ3 １６の間に接続されたレ
ベルシフト用ダイオードＤ1 〜Ｄ3 １５と、レベルシフ
ト用ダイオードＤ1 〜Ｄ3 １５と定電流源ＦＥＴＱ3 １
６の接続点と、ソース接地ＦＥＴＱ1 １１のゲートと入
力端子４の接続点との間に直列に接続され、レベルシフ
ト用ダイオードＤ1 〜Ｄ3 １５の出力電圧、即ち、ダイ
オードＤ3 のカソードからの出力電圧をソース接地ＦＥ
ＴＱ1 １１のゲートへ帰還する帰還抵抗３ａ，３ｂと、
互いに直列に接続され、該帰還抵抗３ｂに対して並列に
接続されたダイオード７ａ，７ｂとから構成されてい
る。
構成を示す図であり、該前置増幅器１ｂは、そのゲート
が入力端子４に接続されたソース接地ＦＥＴＱ1 １１
と、そのゲートがソース接地ＦＥＴＱ1 １１のドレイン
に接続され、該ソース接地ＦＥＴＱ1 １１の出力電圧を
レベルシフトさせるためのソースフォロア用ＦＥＴＱ2
１４と、これらソース接地ＦＥＴＱ1 １１とソースフォ
ロア用ＦＥＴＱ2 １４のドレイン間に接続された負荷抵
抗ＲL １２と、負荷抵抗ＲL １２とソースフォロア用Ｆ
ＥＴＱ2 １４との接続点に接続された電源１３と、その
ソースとゲートが接続され、該ソースとゲートの接続点
が基板電位１７に接続された定電流源ＦＥＴＱ3 １６
と、そのアーノド側がソースフォロア用ＦＥＴＱ2 １４
のソースに、そのカソード側が定電流源ＦＥＴＱ3 １６
のドレイン側に向けて、これらソースフォロア用ＦＥＴ
Ｑ2 １４と定電流源ＦＥＴＱ3 １６の間に接続されたレ
ベルシフト用ダイオードＤ1 〜Ｄ3 １５と、レベルシフ
ト用ダイオードＤ1 〜Ｄ3 １５と定電流源ＦＥＴＱ3 １
６の接続点と、ソース接地ＦＥＴＱ1 １１のゲートと入
力端子４の接続点との間に直列に接続され、レベルシフ
ト用ダイオードＤ1 〜Ｄ3 １５の出力電圧、即ち、ダイ
オードＤ3 のカソードからの出力電圧をソース接地ＦＥ
ＴＱ1 １１のゲートへ帰還する帰還抵抗３ａ，３ｂと、
互いに直列に接続され、該帰還抵抗３ｂに対して並列に
接続されたダイオード７ａ，７ｂとから構成されてい
る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】ところで、この前置増幅器３０では、ダイ
オード７ａ，７ｂに電流が流れるためには、これらダイ
オード７ａ，７ｂの順方向電流立ち上がり電圧（ショッ
トキー障壁電圧）が上記のように約０．６Ｖであり、互
いに直列に接続されているため、帰還抵抗３ｂにおける
電圧降下が０．６Ｖ×２＝１．２Ｖ以上にならなければ
ならない。そして、この時の実質的な帰還抵抗値ＲｆS
は、帰還抵抗３ａ，３ｂの抵抗値をＲｆ1 ，Ｒｆ2 、ダ
イオード７ａ，７ｂがＯＮしている時の抵抗値をＲDF1
，ＲDF2 とすると、下記式(6) で表されるようにな
り、
オード７ａ，７ｂに電流が流れるためには、これらダイ
オード７ａ，７ｂの順方向電流立ち上がり電圧（ショッ
トキー障壁電圧）が上記のように約０．６Ｖであり、互
いに直列に接続されているため、帰還抵抗３ｂにおける
電圧降下が０．６Ｖ×２＝１．２Ｖ以上にならなければ
ならない。そして、この時の実質的な帰還抵抗値ＲｆS
は、帰還抵抗３ａ，３ｂの抵抗値をＲｆ1 ，Ｒｆ2 、ダ
イオード７ａ，７ｂがＯＮしている時の抵抗値をＲDF1
，ＲDF2 とすると、下記式(6) で表されるようにな
り、
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】特に、Ｒｆ2 ＞＞（ＲDF1 ＋ＲDF2 ）の時
は、下記式(7) で表される値に減少するため、その分ダ
イナミックレンジを拡大することができる。 Ｒｆs ＝Ｒｆ1 ＋ＲDF1 ＋ＲDF2 ……（７）
は、下記式(7) で表される値に減少するため、その分ダ
イナミックレンジを拡大することができる。 Ｒｆs ＝Ｒｆ1 ＋ＲDF1 ＋ＲDF2 ……（７）
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】図３は、上記前置増幅器３０と従来の前置
増幅器２０の入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅
の変化特性を示す図であり、図において○−○は、前置
増幅器３０の特性曲線であり、×−×は、上記従来の図
１７に示した前置増幅器２０の特性曲線である。尚、こ
こで前置増幅器３０では、ダイオード７ａ，７ｂのサイ
ズ、即ち、ゲート幅Ｗｇを従来の前置増幅器２０のダイ
オード７（ゲート幅Ｗｇ：１０μｍ）のそれに比べて２
倍（ゲート幅Ｗｇ：２０μｍ）にして、ダイオード部分
（ダイオード７ａ，７ｂ）における抵抗値を、従来の前
置増幅器２０のダイオード部分の抵抗値３６０Ωと等し
くしており、また、帰還抵抗３ａの値を０Ω、帰還抵抗
３ｂの値を２．２ｋΩにして、従来の前置増幅器２０の
帰還抵抗３の帰還抵抗値と等しくし、伝送速度を６２２
Ｍｂ／ｓにして動作させたものである。
増幅器２０の入力電流振幅の変化に対する出力電圧振幅
の変化特性を示す図であり、図において○−○は、前置
増幅器３０の特性曲線であり、×−×は、上記従来の図
１７に示した前置増幅器２０の特性曲線である。尚、こ
こで前置増幅器３０では、ダイオード７ａ，７ｂのサイ
ズ、即ち、ゲート幅Ｗｇを従来の前置増幅器２０のダイ
オード７（ゲート幅Ｗｇ：１０μｍ）のそれに比べて２
倍（ゲート幅Ｗｇ：２０μｍ）にして、ダイオード部分
（ダイオード７ａ，７ｂ）における抵抗値を、従来の前
置増幅器２０のダイオード部分の抵抗値３６０Ωと等し
くしており、また、帰還抵抗３ａの値を０Ω、帰還抵抗
３ｂの値を２．２ｋΩにして、従来の前置増幅器２０の
帰還抵抗３の帰還抵抗値と等しくし、伝送速度を６２２
Ｍｂ／ｓにして動作させたものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】この図から明らかなように、この前置増幅
器３０では、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、２．２ｋΩ
→３６０Ωに切り換わる時の入力電流振幅（入力信号レ
ベル）が０．６ｍＡｐ−ｐになり、３６０Ωのダイオー
ド１個を帰還抵抗３に並列に接続した従来の前置増幅器
２０のそれ（０．３ｍＡｐ−ｐ）の２倍になっているこ
とがわかる。尚、ここでは、２つのダイオード７ａ，７
ｂを互いに直列に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続
した場合を示したが、３つ以上のダイオードを互いに直
列に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続してもよく、
この場合は、実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信号
レベルは０．９ｍＡ，１．２ｍＡ……とダイオードの数
に比例して増倍する。また、この前置増幅器３０では、
ダイオード７ａ，７ｂを、電圧増幅器２に並列接続した
帰還抵抗の一部、即ち、直列に接続された２つの帰還抵
抗３ａ，３ｂの一方の帰還抵抗３ｂに接続しており、上
記図３に示す特性を得る動作では、従来との比較を行う
ために、帰還抵抗３ａを０Ωとしたが、例えば、帰還抵
抗３ａを２００Ωとし、帰還抵抗３ｂを２．０ｋΩにし
て、ダイオード７ａ，７ｂに電流が流れた状態での実質
的な帰還抵抗値Ｒｆs を大きくすると、図４の入力電流
振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性曲線（△−
△）に示すように、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換
わる前後での、入力電流振幅の変化に対する出力電圧振
幅の変化の割合（即ち、増幅率）を変えることができ
る。尚、図４中○−○は上記図３に示した特性曲線と同
じものである。
器３０では、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が、２．２ｋΩ
→３６０Ωに切り換わる時の入力電流振幅（入力信号レ
ベル）が０．６ｍＡｐ−ｐになり、３６０Ωのダイオー
ド１個を帰還抵抗３に並列に接続した従来の前置増幅器
２０のそれ（０．３ｍＡｐ−ｐ）の２倍になっているこ
とがわかる。尚、ここでは、２つのダイオード７ａ，７
ｂを互いに直列に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続
した場合を示したが、３つ以上のダイオードを互いに直
列に接続して、帰還抵抗３ｂに並列に接続してもよく、
この場合は、実質的な帰還抵抗値の切り換わる入力信号
レベルは０．９ｍＡ，１．２ｍＡ……とダイオードの数
に比例して増倍する。また、この前置増幅器３０では、
ダイオード７ａ，７ｂを、電圧増幅器２に並列接続した
帰還抵抗の一部、即ち、直列に接続された２つの帰還抵
抗３ａ，３ｂの一方の帰還抵抗３ｂに接続しており、上
記図３に示す特性を得る動作では、従来との比較を行う
ために、帰還抵抗３ａを０Ωとしたが、例えば、帰還抵
抗３ａを２００Ωとし、帰還抵抗３ｂを２．０ｋΩにし
て、ダイオード７ａ，７ｂに電流が流れた状態での実質
的な帰還抵抗値Ｒｆs を大きくすると、図４の入力電流
振幅の変化に対する出力電圧振幅の変化特性曲線（△−
△）に示すように、実質的な帰還抵抗値Ｒｆs が切り換
わる前後での、入力電流振幅の変化に対する出力電圧振
幅の変化の割合（即ち、増幅率）を変えることができ
る。尚、図４中○−○は上記図３に示した特性曲線と同
じものである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】このような本実施例の前置増幅器１ｄで
は、帰還抵抗３ｂに並列に接続した、互いに直列接続さ
れたダイオード７ａ，７ｂに、ヒューズ１８ａ，１８ｂ
がそれぞれ並列に接続されているので、例えば、該前置
増幅器１ｄを含んだ光受信器で、光リンクシステム等の
光通信システムを構成する際、実際に使用する段階にお
いて、上記ヒューズ１８ａ，１８の何れか一方をレーザ
ートリミングするか、或いは、両方をレーザートリミン
グするかで、一方のダイオードのみか、両方のダイオー
ドに入力信号を流すかを選択することができ、実質的な
帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することができる。
また、ダイオード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF
2 を互いに異なる抵抗値にすることにより、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆｓの切換え点の前後における増幅器の増幅
率を変えることもできる。
は、帰還抵抗３ｂに並列に接続した、互いに直列接続さ
れたダイオード７ａ，７ｂに、ヒューズ１８ａ，１８ｂ
がそれぞれ並列に接続されているので、例えば、該前置
増幅器１ｄを含んだ光受信器で、光リンクシステム等の
光通信システムを構成する際、実際に使用する段階にお
いて、上記ヒューズ１８ａ，１８の何れか一方をレーザ
ートリミングするか、或いは、両方をレーザートリミン
グするかで、一方のダイオードのみか、両方のダイオー
ドに入力信号を流すかを選択することができ、実質的な
帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することができる。
また、ダイオード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF
2 を互いに異なる抵抗値にすることにより、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆｓの切換え点の前後における増幅器の増幅
率を変えることもできる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】このような本実施例の前置増幅器１ｅで
は、上記第２の実施例と同様に、例えは、この前置増幅
器１ｅを含んだ光受信器で、光リンクシステム等の光通
信システムを構成する際、実際に使用する段階におい
て、ボンディングパッド１９ａと１９ｂ間及び１９ｂと
１９ｃ間の何れか一方をワイヤボンディングすることに
より、一方のダイオードのみに入力信号が流れるように
なり、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整する
ことができる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイ
オード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 の互いに
異なる抵抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒ
ｆｓの切換え点の前後における増幅器の増幅率を変える
こともできる。
は、上記第２の実施例と同様に、例えは、この前置増幅
器１ｅを含んだ光受信器で、光リンクシステム等の光通
信システムを構成する際、実際に使用する段階におい
て、ボンディングパッド１９ａと１９ｂ間及び１９ｂと
１９ｃ間の何れか一方をワイヤボンディングすることに
より、一方のダイオードのみに入力信号が流れるように
なり、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整する
ことができる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイ
オード７ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 の互いに
異なる抵抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒ
ｆｓの切換え点の前後における増幅器の増幅率を変える
こともできる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】実施例４ 図７は、この発明の第４の実施例による前置増幅器の構
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｆは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｆでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれにスイッチング素子としてのＦＥＴ
２１ａ，２１ｂが並列に接続されている。尚、図中、２
２ａ，２２ｂはゲートバイアス端子である。
成を示すブロックであり、図において、図１と同一符号
は同一または相当する部分を示しており、１ｆは前置増
幅器である。この前置増幅器１ｆでは、ダイオード７
ａ，７ｂのそれぞれにスイッチング素子としてのＦＥＴ
２１ａ，２１ｂが並列に接続されている。尚、図中、２
２ａ，２２ｂはゲートバイアス端子である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】このような本実施例の前置増幅器１ｆで
は、例えば、この前置増幅器１ｆを含んだ光受信器で、
光リンクシステム等の光通信システムを構成した場合、
ゲートバイアス端子２２ａ，２２ｂに与える外部信号で
ＦＥＴ２１ａ，２１ｂをＯＮ，ＯＦＦ制御することによ
り、一方のダイオードのみか、両方のダイオードに入力
信号を流すかを制御でき、該システムの動作に応じて実
質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することがで
きる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイオード７
ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 を互いに異なる抵
抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切
換え点の前後における増幅器の増幅率を変えることもで
きる。
は、例えば、この前置増幅器１ｆを含んだ光受信器で、
光リンクシステム等の光通信システムを構成した場合、
ゲートバイアス端子２２ａ，２２ｂに与える外部信号で
ＦＥＴ２１ａ，２１ｂをＯＮ，ＯＦＦ制御することによ
り、一方のダイオードのみか、両方のダイオードに入力
信号を流すかを制御でき、該システムの動作に応じて実
質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切換え点を調整することがで
きる。また、上記第２の実施例と同様に、ダイオード７
ａ，７ｂの内部抵抗値ＲDF1 ，ＲDF2 を互いに異なる抵
抗値にすることにより、実質的な帰還抵抗値Ｒｆｓの切
換え点の前後における増幅器の増幅率を変えることもで
きる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】実施例５ 図８は、この発明の第５の実施例による前置増幅器を用
いて構成した光受信器のブロック図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当する部分であり、
４０は光受信器であり、該光検出器４０は、前置増幅器
１ｃとフォトダイオード５とから構成されている。ここ
で、前置増幅器１ｃは、電圧増幅器２と、互いに直列接
続して電圧増幅器２に並列に接続した帰還抵抗３ａ，３
ｂと、その短絡したドレインとゲートが電圧増幅器２の
入力側、そのソースが電圧増幅器２の出力側となるよう
に、帰還抵抗３ｂに対して並列に接続されたエンハンス
メント型ＦＥＴ（以下、ＥＦＥＴとも言う。）８とから
構成されている。
いて構成した光受信器のブロック図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当する部分であり、
４０は光受信器であり、該光検出器４０は、前置増幅器
１ｃとフォトダイオード５とから構成されている。ここ
で、前置増幅器１ｃは、電圧増幅器２と、互いに直列接
続して電圧増幅器２に並列に接続した帰還抵抗３ａ，３
ｂと、その短絡したドレインとゲートが電圧増幅器２の
入力側、そのソースが電圧増幅器２の出力側となるよう
に、帰還抵抗３ｂに対して並列に接続されたエンハンス
メント型ＦＥＴ（以下、ＥＦＥＴとも言う。）８とから
構成されている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】図９は上記エンハンスメント型ＦＥＴ８の
電圧・電流特性を示し、図に示すように、上記ＥＦＥＴ
８はｎチャンネルエンハンスメント型ＦＥＴで、しきい
値電圧Ｖth（０．２Ｖ）を越えると電流が流れ出すよう
設計されている。
電圧・電流特性を示し、図に示すように、上記ＥＦＥＴ
８はｎチャンネルエンハンスメント型ＦＥＴで、しきい
値電圧Ｖth（０．２Ｖ）を越えると電流が流れ出すよう
設計されている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】ホトダイオード５から前置増幅器１ｃに入
力される入力信号が大きくなり、これに伴って、帰還抵
抗３ｂにおける電圧降下がエンハンスメント型ＦＥＴ８
のしきい値電圧（０．２Ｖ）以上になると、該エンハン
スメント型ＦＥＴ８に電流が流れ始め、実質的な帰還抵
抗値Ｒｆs が変化するようになる。図１０は、前置増幅
器１ｃにおける入力電流振幅の変化に対する出力電圧振
幅の変化特性を示す図でありここでは、帰還抵抗値Ｒｆ
2 を２．２ｋΩ，ＥＦＥＴ８のドレイン抵抗を１２２
Ω，ソース抵抗を１２２Ωとしている。図にみられるよ
うに、この前置増幅器１ｃでは、入力電流が０．１ｍＡ
ｐ−ｐになると、帰還抵抗３ｂにおける電圧降下０．２
Ｖ以上になり、帰還抵抗３ｂに並列に接続されたＥＦＥ
Ｔ８に電流が徐々に流れ出し、このポイントから実質的
な帰還抵抗値の値が変化するようになる。そして、この
後、入力電流が更に増大し、帰還抵抗３ｂにおける電圧
降下が更に増大していくと、この入力電流の増大に伴っ
てＥＦＥＴ８を流れる電流も増大するため、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆs も徐々に低下するようになる。
力される入力信号が大きくなり、これに伴って、帰還抵
抗３ｂにおける電圧降下がエンハンスメント型ＦＥＴ８
のしきい値電圧（０．２Ｖ）以上になると、該エンハン
スメント型ＦＥＴ８に電流が流れ始め、実質的な帰還抵
抗値Ｒｆs が変化するようになる。図１０は、前置増幅
器１ｃにおける入力電流振幅の変化に対する出力電圧振
幅の変化特性を示す図でありここでは、帰還抵抗値Ｒｆ
2 を２．２ｋΩ，ＥＦＥＴ８のドレイン抵抗を１２２
Ω，ソース抵抗を１２２Ωとしている。図にみられるよ
うに、この前置増幅器１ｃでは、入力電流が０．１ｍＡ
ｐ−ｐになると、帰還抵抗３ｂにおける電圧降下０．２
Ｖ以上になり、帰還抵抗３ｂに並列に接続されたＥＦＥ
Ｔ８に電流が徐々に流れ出し、このポイントから実質的
な帰還抵抗値の値が変化するようになる。そして、この
後、入力電流が更に増大し、帰還抵抗３ｂにおける電圧
降下が更に増大していくと、この入力電流の増大に伴っ
てＥＦＥＴ８を流れる電流も増大するため、実質的な帰
還抵抗値Ｒｆs も徐々に低下するようになる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電圧
増幅器に並列接続された帰還抵抗に、それらのアノード
が上記電圧増幅器の入力側に、それらのカソードが上記
電圧増幅器の出力側となるように、複数の直列接続され
たダイオードを、並列に接続したので、実質的な帰還抵
抗値の切り換わる入力信号レベルを、上記ダイオードの
数に応じて変更することができ、その結果、該増幅器の
感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮しながら入力ダイ
ナミックレンジを拡大できる効果がある。
増幅器に並列接続された帰還抵抗に、それらのアノード
が上記電圧増幅器の入力側に、それらのカソードが上記
電圧増幅器の出力側となるように、複数の直列接続され
たダイオードを、並列に接続したので、実質的な帰還抵
抗値の切り換わる入力信号レベルを、上記ダイオードの
数に応じて変更することができ、その結果、該増幅器の
感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮しながら入力ダイ
ナミックレンジを拡大できる効果がある。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】更に、この発明によれば、上記複数の直列
接続されたダイオードの各ダイオードにヒューズを並列
接続したので、その使用段階において、所望のヒューズ
をレーザトリミングすることにより、実質的な帰還抵抗
値の切り換わる入力信号レベルを変えることができ、そ
の結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮
しながら入力ダイナミックレンジを拡大できるより実用
的な前置増幅器を得ることができる効果がある。
接続されたダイオードの各ダイオードにヒューズを並列
接続したので、その使用段階において、所望のヒューズ
をレーザトリミングすることにより、実質的な帰還抵抗
値の切り換わる入力信号レベルを変えることができ、そ
の結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増幅率を考慮
しながら入力ダイナミックレンジを拡大できるより実用
的な前置増幅器を得ることができる効果がある。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５５】更に、この発明によれば、上記複数のダイ
オードの各ダイオードにＦＥＴを並列接続したので、増
幅器の動作時、これらＦＥＴのゲートに与える外部信号
で該ＦＥＴをＯＮ，ＯＦＦ制御することにより、実質的
な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルを変えること
ができ、その結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増
幅率を考慮しながら入力ダイナミックレンジを拡大でき
るよう動作するより実用的な前置増幅器を得ることがで
きる効果がある。
オードの各ダイオードにＦＥＴを並列接続したので、増
幅器の動作時、これらＦＥＴのゲートに与える外部信号
で該ＦＥＴをＯＮ，ＯＦＦ制御することにより、実質的
な帰還抵抗値の切り換わる入力信号レベルを変えること
ができ、その結果、増幅器の感度（出力電圧振幅）や増
幅率を考慮しながら入力ダイナミックレンジを拡大でき
るよう動作するより実用的な前置増幅器を得ることがで
きる効果がある。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】この発明の第１の実施例による前置増幅器を使
用した光受信器の構成を示すブロック図。
用した光受信器の構成を示すブロック図。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】この発明の第５の実施例による前置増幅器を使
用した光受信器の構成を示すブロック図。
用した光受信器の構成を示すブロック図。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】従来の前置増幅器を使用した光受信器の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１７】従来の前置増幅器を使用した光受信器の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
Claims (7)
- 【請求項１】 電圧増幅器と、該電圧増幅器の入力と出
力との間に並列に接続された帰還抵抗とを有し、入力さ
れた電流信号を電圧信号に変換して出力する負帰還の前
置増幅器において、 それらのアノードが上記電圧増幅器の入力側に、それら
のカソードが上記電圧増幅器の出力側となるよう、複数
の直列接続されたダイオードを、上記帰還抵抗に対して
並列に接続したことを特徴とする前置増幅器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の前置増幅器において、 上記複数の直列接続されたダイオードの各ダイオードに
対して、ヒューズを並列接続したことを特徴とする前置
増幅器。 - 【請求項３】 請求項１に記載の前置増幅器において、 上記複数の直列接続されたダイオードの各ダイオードの
入力側と出力側にボンディングパッドを接続したことを
特徴とする前置増幅器。 - 【請求項４】 請求項１に記載の前置増幅器において、 上記複数の直列接続されたダイオードの各ダイオードに
対して、ＦＥＴを並列接続したことを特徴とする前置増
幅器。 - 【請求項５】 電圧増幅器と、該電圧増幅器の入力と出
力との間に並列に接続された帰還抵抗とを有し、入力さ
れた電流信号を電圧信号に変換して出力する負帰還の前
置増幅器において、 そのドレイン及びゲートが上記電圧増幅器の入力側に、
そのソースが上記電圧増幅器の出力側となるよう、エン
ハンスメント型電界効果型トランジスタを上記帰還抵抗
に対して並列に接続したことを特徴とする前置増幅器。 - 【請求項６】 請求項１〜５の何れかに記載の前置増幅
器であって、 上記帰還抵抗が複数の抵抗を直列接続して構成され、該
複数の抵抗の一部に上記ダイオードが並列に接続されて
いることを特徴とする前置増幅器。 - 【請求項７】 請求項１〜６の何れかに記載の前置増幅
器であって、 上記電圧増幅器の入力側に、上記電流信号を発生する受
光素子が接続されていることを特徴とする前置増幅器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20731792A JPH0629755A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 前置増幅器 |
| DE69225589T DE69225589T2 (de) | 1992-07-10 | 1992-12-16 | Vorverstärker |
| EP92311466A EP0577896B1 (en) | 1992-07-10 | 1992-12-16 | Preamplifier |
| US07/995,690 US5302911A (en) | 1992-07-10 | 1992-12-23 | Preamplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20731792A JPH0629755A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 前置増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629755A true JPH0629755A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16537772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20731792A Pending JPH0629755A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 前置増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5302911A (ja) |
| EP (1) | EP0577896B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0629755A (ja) |
| DE (1) | DE69225589T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10303829A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-11-13 | Lucent Technol Inc | ディジタル光通信システム |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2198161A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-24 | Naoki Nishiyama | Preamplifier for optical communication |
| JP3059104B2 (ja) * | 1996-06-25 | 2000-07-04 | 三菱電機株式会社 | 負帰還型前置増幅器 |
| JPH10242773A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | 帰還増幅回路 |
| US6473723B1 (en) * | 1999-03-17 | 2002-10-29 | General Electric Company | Mimic high pass filter in a protective relay |
| JP2001217657A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光通信用前置増幅器 |
| US6246284B1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-06-12 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Negative feedback amplifier with automatic gain control function |
| US6275104B1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-08-14 | Hegel As | Multistage amplifier with local error correction |
| US6593811B2 (en) * | 2001-06-27 | 2003-07-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Nonlinear feedback linearizer |
| JP4169985B2 (ja) * | 2002-02-19 | 2008-10-22 | 三菱電機株式会社 | 前置増幅器の利得切り替え回路 |
| US7358818B2 (en) * | 2003-10-20 | 2008-04-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical receiver for an optical communication |
| US8563336B2 (en) * | 2008-12-23 | 2013-10-22 | International Business Machines Corporation | Method for forming thin film resistor and terminal bond pad simultaneously |
| US8680911B2 (en) * | 2011-03-08 | 2014-03-25 | Honeywell International Inc. | High-linearity signal-processing amplifier |
| GB2613981B (en) * | 2023-03-03 | 2024-02-21 | Hilight Semiconductor Ltd | Opto-electronic assemblies |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609320B2 (ja) * | 1974-08-30 | 1985-03-09 | 住友電気工業株式会社 | 可変標識遠隔制御方式 |
| JPS6141213A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路の電流・電圧変換部 |
| JPH0534714B2 (ja) * | 1989-05-25 | 1993-05-24 | Kubota Kk |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2748647C2 (de) * | 1977-10-29 | 1986-06-19 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Verstärker für elektrische Signale |
| DE3223218C2 (de) * | 1982-06-22 | 1985-02-14 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Transimpedanz-Verstärker |
| GB2165116B (en) * | 1984-09-29 | 1987-11-25 | Standard Telephones Cables Plc | Optical receiver |
| JPS63136804A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Hitachi Ltd | 交流結合回路 |
| JPH0270109A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信用増幅器 |
| JPH0354905A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 増幅装置 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP20731792A patent/JPH0629755A/ja active Pending
- 1992-12-16 DE DE69225589T patent/DE69225589T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-16 EP EP92311466A patent/EP0577896B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-23 US US07/995,690 patent/US5302911A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609320B2 (ja) * | 1974-08-30 | 1985-03-09 | 住友電気工業株式会社 | 可変標識遠隔制御方式 |
| JPS6141213A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-02-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路の電流・電圧変換部 |
| JPH0534714B2 (ja) * | 1989-05-25 | 1993-05-24 | Kubota Kk |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10303829A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-11-13 | Lucent Technol Inc | ディジタル光通信システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0577896A1 (en) | 1994-01-12 |
| EP0577896B1 (en) | 1998-05-20 |
| DE69225589T2 (de) | 1999-01-28 |
| US5302911A (en) | 1994-04-12 |
| DE69225589D1 (de) | 1998-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5030925A (en) | Transimpedance amplifier | |
| JPH0629755A (ja) | 前置増幅器 | |
| US6545534B1 (en) | Low voltage variable gain amplifier with constant input impedance and adjustable one-pole filtering characteristic | |
| US5532471A (en) | Optical transimpedance amplifier with high dynamic range | |
| JP3158759B2 (ja) | 同相モード安定性が強化された差動増幅器 | |
| US5801588A (en) | Preamplifier for optical communication | |
| US9209599B2 (en) | Symmetrical, direct coupled laser drivers | |
| JPH02121536A (ja) | 拡大されたダイナミックレンジを有する光受信機 | |
| US5389893A (en) | Circuit for a controllable amplifier | |
| FR2514214A1 (fr) | Circuit a gain variable | |
| US5045808A (en) | Single-stage high-gain amplifier | |
| US4929908A (en) | Gain controllable amplifier circuit | |
| US6400933B1 (en) | Amplifier | |
| US4422050A (en) | Single-ended push-pull amplifier with two complementary push-pull circuits | |
| WO2005093946A1 (ja) | 前置増幅器 | |
| JP3081210B2 (ja) | 線形利得増幅回路 | |
| US6124705A (en) | Cascode current mirror with amplifier | |
| JPH09232877A (ja) | 光通信用前置増幅器 | |
| US4633100A (en) | Darlington transistor arrangement | |
| JP2004505484A (ja) | 共通電極トランジスタ用ネガティブ・フィードバック利得制御 | |
| US4891607A (en) | Low distortion drive amplifier | |
| FR2872648A1 (fr) | Amplificateur a transconductance rapide | |
| KR100783495B1 (ko) | 프로그래머블 이득 제어 증폭기 | |
| JPS634961B2 (ja) | ||
| JP4693706B2 (ja) | スタンバイ機能付き増幅器 |