JPH0645838A - 受光増幅装置 - Google Patents
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- JPH0645838A JPH0645838A JP5002536A JP253693A JPH0645838A JP H0645838 A JPH0645838 A JP H0645838A JP 5002536 A JP5002536 A JP 5002536A JP 253693 A JP253693 A JP 253693A JP H0645838 A JPH0645838 A JP H0645838A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 受光増幅装置の寸法をあまり増大させず、簡
単かつ低コストでもって、交流成分の動作レンジを広く
する。対象とする受光増幅装置は、複数のフォトダイオ
ードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと、各フォトダイオ
ードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードから入力
を受ける増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰ
Ｄを有する。 【構成】 各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,
ＰＤＤのカソードに流れる電流を総和して受けて、受け
た電流Ｉ１と同じ大きさの電流Ｉ２を出力する第１の電
流ミラー回路１を備える。この電流Ｉ２を各フォトダイ
オード毎に均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７に
分割し、この均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７
を各フォトダイオードのアノードからそれぞれ分岐して
取り去る第２の電流ミラー回路２を備える。
単かつ低コストでもって、交流成分の動作レンジを広く
する。対象とする受光増幅装置は、複数のフォトダイオ
ードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと、各フォトダイオ
ードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードから入力
を受ける増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰ
Ｄを有する。 【構成】 各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,
ＰＤＤのカソードに流れる電流を総和して受けて、受け
た電流Ｉ１と同じ大きさの電流Ｉ２を出力する第１の電
流ミラー回路１を備える。この電流Ｉ２を各フォトダイ
オード毎に均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７に
分割し、この均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７
を各フォトダイオードのアノードからそれぞれ分岐して
取り去る第２の電流ミラー回路２を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は受光増幅装置に関す
る。より詳しくは、フォトダイオードと増幅回路とを有
し、光磁気ディスクプレイヤ,ミニディスクプレイヤな
どのピックアップを構成するのに用いられる受光増幅装
置に関する。
る。より詳しくは、フォトダイオードと増幅回路とを有
し、光磁気ディスクプレイヤ,ミニディスクプレイヤな
どのピックアップを構成するのに用いられる受光増幅装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の受光増幅装置としては、
図７に示すように、カソードを共通とする４つのフォト
ダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと、各フォト
ダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードか
ら光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDを受けて増幅す
る４つの増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰ
Ｄを備えたものがある(ＰＤＥは寄生フォトダイオード
を示している。)。各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭ
ＰＣ,ＡＭＰＤは低インピーダンスの電圧出力ＶA,ＶB,
ＶC,ＶDを生ずる。ピックアップでは、この電圧出力
ＶA,ＶB,ＶC,ＶDに基づいて演算などの信号処理を行っ
て、ディスク(記録媒体)に記録されたデータを再生す
る。
図７に示すように、カソードを共通とする４つのフォト
ダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと、各フォト
ダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードか
ら光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDを受けて増幅す
る４つの増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰ
Ｄを備えたものがある(ＰＤＥは寄生フォトダイオード
を示している。)。各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭ
ＰＣ,ＡＭＰＤは低インピーダンスの電圧出力ＶA,ＶB,
ＶC,ＶDを生ずる。ピックアップでは、この電圧出力
ＶA,ＶB,ＶC,ＶDに基づいて演算などの信号処理を行っ
て、ディスク(記録媒体)に記録されたデータを再生す
る。
【０００３】上記フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤ
Ｃ,ＰＤＤは、図８および図９に示すように、Ｐ型半導
体基板１０上に設けられたＮ型エピタキシャル層１２に
作り込まれている(図８はパターンレイアウトを示し、
図９は断面構造を示している。)。すなわち、Ｎ型エピ
タキシャル層１２の表面に４つのＰ型拡散層１５,１６,
１７,１８が形成され、各Ｐ型拡散層１５,１６,１７,１
８とＮ型エピタキシャル層１２とでフォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤが構成されている。上記Ｎ
型エピタキシャル層１２は、Ｐ型分離拡散層１３によっ
て周囲と分離されている。１１はＮ型埋め込み層、１４
はＮ型コレクタ補償拡散層である。図６に示すように、
この構造では、各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤ
Ｃ,ＰＤＤの共通カソードとＰ型半導体基板１０との間
に、寄生フォトダイオードＰＤＥが存在する。
Ｃ,ＰＤＤは、図８および図９に示すように、Ｐ型半導
体基板１０上に設けられたＮ型エピタキシャル層１２に
作り込まれている(図８はパターンレイアウトを示し、
図９は断面構造を示している。)。すなわち、Ｎ型エピ
タキシャル層１２の表面に４つのＰ型拡散層１５,１６,
１７,１８が形成され、各Ｐ型拡散層１５,１６,１７,１
８とＮ型エピタキシャル層１２とでフォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤが構成されている。上記Ｎ
型エピタキシャル層１２は、Ｐ型分離拡散層１３によっ
て周囲と分離されている。１１はＮ型埋め込み層、１４
はＮ型コレクタ補償拡散層である。図６に示すように、
この構造では、各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤ
Ｃ,ＰＤＤの共通カソードとＰ型半導体基板１０との間
に、寄生フォトダイオードＰＤＥが存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ピックアッ
プの入力信号(ディスクによって反射された光)には多く
の直流光成分が含まれている。上記従来の受光増幅装置
では、この直流成分を含む光電流信号ＩPDA,ＩPDB,Ｉ
PDC,ＩPDDがそのまま増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭ
ＰＣ,ＡＭＰＤに入力されている。このため、交流成分
の動作レンジが狭いという問題がある。特に、ポータブ
ル機器用ピックアップでは、３Ｖという低電圧で動作し
なければならないため、さらに動作レンジが狭くなる。
プの入力信号(ディスクによって反射された光)には多く
の直流光成分が含まれている。上記従来の受光増幅装置
では、この直流成分を含む光電流信号ＩPDA,ＩPDB,Ｉ
PDC,ＩPDDがそのまま増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭ
ＰＣ,ＡＭＰＤに入力されている。このため、交流成分
の動作レンジが狭いという問題がある。特に、ポータブ
ル機器用ピックアップでは、３Ｖという低電圧で動作し
なければならないため、さらに動作レンジが狭くなる。
【０００５】この問題を解決する手段として、フォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと増幅回路ＡＭ
ＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤとの間にハイパスフ
ィルタ回路を設けて、直流成分を除去し、交流成分のみ
を通す方式が考えられる。しかしながら、オーディオ用
ピックアップでは、ディスクのアドレス信号周波数が約
２２ＫＨzと比較的低くなっている。このため、上記ハ
イパスフィルタ回路は大容量のキャパシタを必要とし、
寸法が大きくなるという問題がある。また、フォトダイ
オードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと増幅回路ＡＭＰ
Ａ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤとを同一チップ内に集
積化する場合に、回路が複雑化してコストが高くなると
いう問題がある。
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと増幅回路ＡＭ
ＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤとの間にハイパスフ
ィルタ回路を設けて、直流成分を除去し、交流成分のみ
を通す方式が考えられる。しかしながら、オーディオ用
ピックアップでは、ディスクのアドレス信号周波数が約
２２ＫＨzと比較的低くなっている。このため、上記ハ
イパスフィルタ回路は大容量のキャパシタを必要とし、
寸法が大きくなるという問題がある。また、フォトダイ
オードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと増幅回路ＡＭＰ
Ａ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤとを同一チップ内に集
積化する場合に、回路が複雑化してコストが高くなると
いう問題がある。
【０００６】そこで、この発明の目的は、寸法をあまり
増大させず、簡単かつ低コストでもって、交流成分の動
作レンジを広くすることができる受光増幅装置を提供す
ることにある。
増大させず、簡単かつ低コストでもって、交流成分の動
作レンジを広くすることができる受光増幅装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、受けた光に応じて電流信号を発生する
複数のフォトダイオードと、上記各フォトダイオードの
アノードに接続され、各フォトダイオードが発生する電
流信号を受けて増幅する増幅回路を有する受光増幅装置
において、上記各フォトダイオードのカソードに接続さ
れ、各カソードに流れる電流を総和して受けて、受けた
電流と同じ大きさの電流を出力する第１の電流ミラー回
路と、上記第１の電流ミラー回路が出力する電流を受け
て、受けた電流を上記各フォトダイオード毎に均等な大
きさの電流に分割し、この均等な大きさの電流を上記各
フォトダイオードのアノードからそれぞれ分岐して取り
去る第２の電流ミラー回路を備えたことを特徴としてい
る。
め、この発明は、受けた光に応じて電流信号を発生する
複数のフォトダイオードと、上記各フォトダイオードの
アノードに接続され、各フォトダイオードが発生する電
流信号を受けて増幅する増幅回路を有する受光増幅装置
において、上記各フォトダイオードのカソードに接続さ
れ、各カソードに流れる電流を総和して受けて、受けた
電流と同じ大きさの電流を出力する第１の電流ミラー回
路と、上記第１の電流ミラー回路が出力する電流を受け
て、受けた電流を上記各フォトダイオード毎に均等な大
きさの電流に分割し、この均等な大きさの電流を上記各
フォトダイオードのアノードからそれぞれ分岐して取り
去る第２の電流ミラー回路を備えたことを特徴としてい
る。
【０００８】また、上記各フォトダイオードは、共通の
カソードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行
ってアノードを設けて構成されているのが望ましい。
カソードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行
ってアノードを設けて構成されているのが望ましい。
【０００９】また、上記各フォトダイオードと上記増幅
回路は、同一の半導体基板上に形成されているのが望ま
しい。
回路は、同一の半導体基板上に形成されているのが望ま
しい。
【００１０】また、上記第２の電流ミラー回路は、上記
第１の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトラン
ジスタと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記
第１のトランジスタにそれぞれベース,エミッタ同士が
接続された第２のトランジスタとからなり、上記第１の
トランジスタと第２のトランジスタのエミッタ面積比が
所定の比率に設定されているのが望ましい。
第１の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトラン
ジスタと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記
第１のトランジスタにそれぞれベース,エミッタ同士が
接続された第２のトランジスタとからなり、上記第１の
トランジスタと第２のトランジスタのエミッタ面積比が
所定の比率に設定されているのが望ましい。
【００１１】また、上記第１の電流ミラー回路は、上記
各フォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第
３のトランジスタと、この第３のトランジスタにベー
ス,エミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受
けた電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第
４のトランジスタとからなり、上記第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、上記第１,第２のト
ランジスタのベースとエミッタとの間のいずれか、また
は両方に、外部からオン,オフ制御可能なスイッチが接
続されているのが望ましい。
各フォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第
３のトランジスタと、この第３のトランジスタにベー
ス,エミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受
けた電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第
４のトランジスタとからなり、上記第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、上記第１,第２のト
ランジスタのベースとエミッタとの間のいずれか、また
は両方に、外部からオン,オフ制御可能なスイッチが接
続されているのが望ましい。
【００１２】さらに、上記スイッチはトランジスタから
なるのが望ましい。
なるのが望ましい。
【００１３】また、上記第１の電流ミラー回路は、上記
各フォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第
３のトランジスタと、この第３のトランジスタにベー
ス,エミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受
けた電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第
４のトランジスタとからなり、上記第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、上記第１,第２のト
ランジスタのベースとエミッタとの間のいずれか、また
は両方に、所定の値を有する電気抵抗が接続されている
のが望ましい。
各フォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第
３のトランジスタと、この第３のトランジスタにベー
ス,エミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受
けた電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第
４のトランジスタとからなり、上記第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、上記第１,第２のト
ランジスタのベースとエミッタとの間のいずれか、また
は両方に、所定の値を有する電気抵抗が接続されている
のが望ましい。
【００１４】
【作用】この発明では、第１の電流ミラー回路によって
各フォトダイオードのカソードに流れる電流を総和し、
第２の電流ミラー回路によってこの電流の総和を各フォ
トダイオード毎に均等な大きさの電流に分割し、この均
等な大きさの電流を上記各フォトダイオードのアノード
からそれぞれ分岐して取り去っている。これにより、各
増幅回路に入力される電流のうち直流成分が減少して、
交流成分の割合が増大する。したがって、従来に比し
て、増幅回路の交流動作レンジが広くなる。また、上記
電流ミラー回路は、大容量のキャパシタなどを用いるこ
となく、トランジスタのみで構成され得る。したがっ
て、この発明の受光増幅装置は、寸法を増大させず、簡
単に低コストでもって構成される。
各フォトダイオードのカソードに流れる電流を総和し、
第２の電流ミラー回路によってこの電流の総和を各フォ
トダイオード毎に均等な大きさの電流に分割し、この均
等な大きさの電流を上記各フォトダイオードのアノード
からそれぞれ分岐して取り去っている。これにより、各
増幅回路に入力される電流のうち直流成分が減少して、
交流成分の割合が増大する。したがって、従来に比し
て、増幅回路の交流動作レンジが広くなる。また、上記
電流ミラー回路は、大容量のキャパシタなどを用いるこ
となく、トランジスタのみで構成され得る。したがっ
て、この発明の受光増幅装置は、寸法を増大させず、簡
単に低コストでもって構成される。
【００１５】また、上記各フォトダイオードは、共通の
カソードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行
ってアノードを設けて構成されている場合、各フォトダ
イオードは、１つの半導体基板に小面積で形成される。
カソードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行
ってアノードを設けて構成されている場合、各フォトダ
イオードは、１つの半導体基板に小面積で形成される。
【００１６】また、上記各フォトダイオードと上記増幅
回路は、同一の半導体基板上に形成されている場合、装
置全体がコンパクトに構成される。
回路は、同一の半導体基板上に形成されている場合、装
置全体がコンパクトに構成される。
【００１７】また、上記第２の電流ミラー回路は、上記
第１の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトラン
ジスタと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記
第１のトランジスタにそれぞれベース,エミッタ同士が
接続された第２のトランジスタとからなり、上記第１の
トランジスタと第２のトランジスタのエミッタ面積比が
所定の比率に設定されている場合、上記各フォトダイオ
ードのアノードから分岐して取り去られる電流レベルが
調節される。したがって、上記増幅回路に入力される電
流はほぼ交流成分のみとなり、交流動作レンジがさらに
広くなる。
第１の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトラン
ジスタと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記
第１のトランジスタにそれぞれベース,エミッタ同士が
接続された第２のトランジスタとからなり、上記第１の
トランジスタと第２のトランジスタのエミッタ面積比が
所定の比率に設定されている場合、上記各フォトダイオ
ードのアノードから分岐して取り去られる電流レベルが
調節される。したがって、上記増幅回路に入力される電
流はほぼ交流成分のみとなり、交流動作レンジがさらに
広くなる。
【００１８】一般に、録音再生両用のミニディスクプレ
イヤでは、録音時と再生時とでは上記フォトダイオード
の受光量は大きく異なり、録音時に対して再生時の受光
量は約１／１０となる。このため、上述の如く第１,第
２の電流ミラー回路を付加した場合、再生時に、Ｃ／Ｎ
(キャリア／ノイズ比)が劣化してオーディオ信号(ＲＦ
信号)のジッタ特性(時間軸方向の揺れ)が悪化するおそ
れがある。そこで、この発明では、上記第１の電流ミラ
ー回路を、上記各フォトダイオードの各カソードからの
電流を受ける第３のトランジスタと、この第３のトラン
ジスタにベース,エミッタが接続され、上記第３のトラ
ンジスタが受けた電流と同じ大きさの電流をコレクタか
ら出力する第４のトランジスタとで構成し、さらに、上
記第３,第４のトランジスタのベースとエミッタとの間
に、外部からオン,オフ制御可能なスイッチを接続す
る。このようにした場合、外部からの制御信号によって
第１の電流ミラー回路を動作させたり、停止したりする
ことが可能となる。詳しくは、録音時は上記スイッチを
オフする。これにより、第１の電流ミラー回路は上述の
通り動作して、上記増幅回路の交流動作レンジが広が
る。このとき、フォトダイオードの受光量は大きいの
で、上記第１,第２の電流ミラー回路を設けたことは、
Ｃ／Ｎについて問題にはならない。一方、再生時は上記
スイッチをオンする。これにより、上記第３,第４のト
ランジスタのベース,エミッタ間が短絡して動作しなく
なり、第１の電流ミラー回路の出力電流は略ゼロとな
る。したがって、ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化が防止され、ジ
ッタ特性が悪化しなくなる。このとき、フォトダイオー
ドの受光量は小さいので、上記増幅回路の交流動作レン
ジを広げる必要はない。なお、上記第１,第２のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間にスイッチを設けた場
合は、このスイッチのオン,オフによって上記第２の電
流ミラー回路が動作または停止する。したがって、この
スイッチを録音時にオフ,再生時にオンすることによっ
て、上記第１の電流ミラー回路を動作または停止させる
場合と同様に、録音時は上記増幅回路の交流動作レンジ
を広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を
防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。当
然ながら、第３,第４のトランジスタのベースとエミッ
タとの間、第１,第２のトランジスタのベースとエミッ
タとの間の両方にスイッチを設けた場合も、録音時は上
記増幅回路の交流動作レンジが広がり、再生時はＲＦ信
号のＣ／Ｎ劣化が防止され、ジッタ特性が悪化しなくな
る。
イヤでは、録音時と再生時とでは上記フォトダイオード
の受光量は大きく異なり、録音時に対して再生時の受光
量は約１／１０となる。このため、上述の如く第１,第
２の電流ミラー回路を付加した場合、再生時に、Ｃ／Ｎ
(キャリア／ノイズ比)が劣化してオーディオ信号(ＲＦ
信号)のジッタ特性(時間軸方向の揺れ)が悪化するおそ
れがある。そこで、この発明では、上記第１の電流ミラ
ー回路を、上記各フォトダイオードの各カソードからの
電流を受ける第３のトランジスタと、この第３のトラン
ジスタにベース,エミッタが接続され、上記第３のトラ
ンジスタが受けた電流と同じ大きさの電流をコレクタか
ら出力する第４のトランジスタとで構成し、さらに、上
記第３,第４のトランジスタのベースとエミッタとの間
に、外部からオン,オフ制御可能なスイッチを接続す
る。このようにした場合、外部からの制御信号によって
第１の電流ミラー回路を動作させたり、停止したりする
ことが可能となる。詳しくは、録音時は上記スイッチを
オフする。これにより、第１の電流ミラー回路は上述の
通り動作して、上記増幅回路の交流動作レンジが広が
る。このとき、フォトダイオードの受光量は大きいの
で、上記第１,第２の電流ミラー回路を設けたことは、
Ｃ／Ｎについて問題にはならない。一方、再生時は上記
スイッチをオンする。これにより、上記第３,第４のト
ランジスタのベース,エミッタ間が短絡して動作しなく
なり、第１の電流ミラー回路の出力電流は略ゼロとな
る。したがって、ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化が防止され、ジ
ッタ特性が悪化しなくなる。このとき、フォトダイオー
ドの受光量は小さいので、上記増幅回路の交流動作レン
ジを広げる必要はない。なお、上記第１,第２のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間にスイッチを設けた場
合は、このスイッチのオン,オフによって上記第２の電
流ミラー回路が動作または停止する。したがって、この
スイッチを録音時にオフ,再生時にオンすることによっ
て、上記第１の電流ミラー回路を動作または停止させる
場合と同様に、録音時は上記増幅回路の交流動作レンジ
を広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を
防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。当
然ながら、第３,第４のトランジスタのベースとエミッ
タとの間、第１,第２のトランジスタのベースとエミッ
タとの間の両方にスイッチを設けた場合も、録音時は上
記増幅回路の交流動作レンジが広がり、再生時はＲＦ信
号のＣ／Ｎ劣化が防止され、ジッタ特性が悪化しなくな
る。
【００１９】さらに、上記スイッチはトランジスタから
なる場合、このスイッチは、所定の製造プロセスによっ
て他の構成要素と同時に作製され得る。したがって、簡
単に設けられる。
なる場合、このスイッチは、所定の製造プロセスによっ
て他の構成要素と同時に作製され得る。したがって、簡
単に設けられる。
【００２０】また、上記スイッチに代えて、所定の値
(Ｒとする)を有する電気抵抗を接続しても良い。例え
ば、第１の電流ミラー回路に上記電気抵抗を接続するも
のとし、上記第３,第４のトランジスタのカットオフ電
圧をＶBE(０.５Ｖ程度)とする。録音時に、フォトダイ
オードの受光量が十分大きく、したがって、各フォトダ
イオードのカソードから上記第１の電流ミラー回路が受
ける電流Ｉ１が Ｉ１＞ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、第１の電流ミラー回路の出力
電流Ｉ２は、 Ｉ２≒Ｉ１−ＶBE／Ｒ となる。そして、この電流Ｉ２を、第２の電流ミラー回
路が各フォトダイオード毎に均等な大きさの電流に分割
し、この均等な大きさの電流を上記各フォトダイオード
のアノードからそれぞれ分岐して取り去る。これによ
り、各増幅回路に入力される電流のうち直流成分が減少
して、交流成分の割合が増大する。したがって、従来に
比して、増幅回路の交流動作レンジが広くなる。一方、
再生時に、フォトダイオードの受光量が小さく、したが
って、各フォトダイオードのカソードから上記第１の電
流ミラー回路が受ける電流Ｉ１が Ｉ１≦ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、第３,第４のトランジスタは
カットオフ状態であるから、第１の電流ミラー回路の出
力電流Ｉ２は、 Ｉ２≒０ となる(動作が停止する)。したがって、ＲＦ信号のＣ／
Ｎ劣化が防止され、ジッタ特性が悪化しなくなる。な
お、上記第１,第２のトランジスタのベースとエミッタ
との間に電気抵抗を設けた場合は、フォトダイオードの
受光量の大小に応じて上記第２の電流ミラー回路が動作
または停止する。したがって、上記第１の電流ミラー回
路が動作または停止する場合と同様に、録音時は上記増
幅回路の交流動作レンジを広げることができ、再生時は
ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を
抑えることができる。当然ながら、第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、第１,第２のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間の両方に電気抵抗を設
けた場合も、録音時は上記増幅回路の交流動作レンジが
広がり、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化が防止され、ジ
ッタ特性が悪化しなくなる。
(Ｒとする)を有する電気抵抗を接続しても良い。例え
ば、第１の電流ミラー回路に上記電気抵抗を接続するも
のとし、上記第３,第４のトランジスタのカットオフ電
圧をＶBE(０.５Ｖ程度)とする。録音時に、フォトダイ
オードの受光量が十分大きく、したがって、各フォトダ
イオードのカソードから上記第１の電流ミラー回路が受
ける電流Ｉ１が Ｉ１＞ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、第１の電流ミラー回路の出力
電流Ｉ２は、 Ｉ２≒Ｉ１−ＶBE／Ｒ となる。そして、この電流Ｉ２を、第２の電流ミラー回
路が各フォトダイオード毎に均等な大きさの電流に分割
し、この均等な大きさの電流を上記各フォトダイオード
のアノードからそれぞれ分岐して取り去る。これによ
り、各増幅回路に入力される電流のうち直流成分が減少
して、交流成分の割合が増大する。したがって、従来に
比して、増幅回路の交流動作レンジが広くなる。一方、
再生時に、フォトダイオードの受光量が小さく、したが
って、各フォトダイオードのカソードから上記第１の電
流ミラー回路が受ける電流Ｉ１が Ｉ１≦ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、第３,第４のトランジスタは
カットオフ状態であるから、第１の電流ミラー回路の出
力電流Ｉ２は、 Ｉ２≒０ となる(動作が停止する)。したがって、ＲＦ信号のＣ／
Ｎ劣化が防止され、ジッタ特性が悪化しなくなる。な
お、上記第１,第２のトランジスタのベースとエミッタ
との間に電気抵抗を設けた場合は、フォトダイオードの
受光量の大小に応じて上記第２の電流ミラー回路が動作
または停止する。したがって、上記第１の電流ミラー回
路が動作または停止する場合と同様に、録音時は上記増
幅回路の交流動作レンジを広げることができ、再生時は
ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を
抑えることができる。当然ながら、第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、第１,第２のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間の両方に電気抵抗を設
けた場合も、録音時は上記増幅回路の交流動作レンジが
広がり、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化が防止され、ジ
ッタ特性が悪化しなくなる。
【００２１】
【実施例】以下、この発明の受光増幅装置を実施例によ
り詳細に説明する。
り詳細に説明する。
【００２２】図１は一実施例の受光増幅装置の等価回路
を示している。この受光増幅装置は、図７に示した従来
のものと同様に、カソードを共通とする４つのフォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと、４つの増幅
回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤを備えてい
る。図８,図９に示したように、各フォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤは、Ｎ型エピタキシャル層
の表面にＰ型不純物をそれぞれ拡散して形成されている
(ＰＤＥは、Ｎ型エピタキシャル層とＰ型半導体基板と
の間に生ずる寄生フォトダイオードを示している。)。
各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤは、
各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのア
ノードから光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDを受け
て増幅し、低インピーダンスの電圧出力ＶA,ＶB,ＶC,Ｖ
Dを生ずる。
を示している。この受光増幅装置は、図７に示した従来
のものと同様に、カソードを共通とする４つのフォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤと、４つの増幅
回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤを備えてい
る。図８,図９に示したように、各フォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤは、Ｎ型エピタキシャル層
の表面にＰ型不純物をそれぞれ拡散して形成されている
(ＰＤＥは、Ｎ型エピタキシャル層とＰ型半導体基板と
の間に生ずる寄生フォトダイオードを示している。)。
各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤは、
各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのア
ノードから光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDを受け
て増幅し、低インピーダンスの電圧出力ＶA,ＶB,ＶC,Ｖ
Dを生ずる。
【００２３】上記各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,Ｐ
ＤＣ,ＰＤＤのカソード側に第１の電流ミラー回路１が
設けられる一方、各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,Ｐ
ＤＣ,ＰＤＤのアノード側に第２の電流ミラー回路２が
設けられている。上記第１の電流ミラー回路１は第３の
トランジスタとしてのＰＮＰトランジスタＱ１,第４の
トランジスタとしてのＰＮＰトランジスタＱ２からなっ
ている。トランジスタＱ１,Ｑ２のエミッタとベースは
それぞれ互いに結線されており、各エミッタは電源(電
位Ｖcc)に接続されている。トランジスタＱ１のベース
とコレクタとは互いに結線されており、このトランジス
タＱ１のコレクタは各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,
ＰＤＣ,ＰＤＤの共通カソードに接続されている。これ
により、第１の電流ミラー回路１は、トランジスタＱ１
のコレクタ電流Ｉ１(すなわち、各フォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤに流れる電流の総和ＩSUMと
寄生フォトダイオードＰＤＥに流れる電流ＩPDEの和)と
同じ大きさの電流Ｉ２をトランジスタＱ２のコレクタに
出力することができる。一方、上記第２の電流ミラー回
路２は第１のトランジスタとしてのＮＰＮトランジスタ
Ｑ３と、各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,Ｐ
ＤＤ毎に設けられた第２のトランジスタとしてのＮＰＮ
トランジスタＱ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７からなっている。各
トランジスＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエミッタとベー
スはそれぞれ互いに結線されており、各エミッタはグラ
ンド端子ＧＮＤに接続されている。トランジスタＱ３の
ベースとコレクタとは互いに結線されており、このトラ
ンジスタＱ３のコレクタは第１の電流ミラー回路１のト
ランジスタＱ２のコレクタに接続されている。また、ト
ランジスタＱ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のコレクタはそれぞれ
各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのア
ノードに接続されている。この第２の電流ミラー回路２
は、第１の電流ミラー回路１が出力する電流Ｉ２をトラ
ンジスタＱ３に受ける。そして、トランジスタＱ３に受
けた電流Ｉ２を、トランジスタＱ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７の
コレクタ電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７に分割し、このコレ
クタ電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７を各フォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードからそれぞれ分
岐して取り去ることができる。取り去る電流Ｉ４,Ｉ５,
Ｉ,６,Ｉ７の大きさは、トランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,
Ｑ６,Ｑ７のエミッタ面積比で定まる。
ＤＣ,ＰＤＤのカソード側に第１の電流ミラー回路１が
設けられる一方、各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,Ｐ
ＤＣ,ＰＤＤのアノード側に第２の電流ミラー回路２が
設けられている。上記第１の電流ミラー回路１は第３の
トランジスタとしてのＰＮＰトランジスタＱ１,第４の
トランジスタとしてのＰＮＰトランジスタＱ２からなっ
ている。トランジスタＱ１,Ｑ２のエミッタとベースは
それぞれ互いに結線されており、各エミッタは電源(電
位Ｖcc)に接続されている。トランジスタＱ１のベース
とコレクタとは互いに結線されており、このトランジス
タＱ１のコレクタは各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,
ＰＤＣ,ＰＤＤの共通カソードに接続されている。これ
により、第１の電流ミラー回路１は、トランジスタＱ１
のコレクタ電流Ｉ１(すなわち、各フォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤに流れる電流の総和ＩSUMと
寄生フォトダイオードＰＤＥに流れる電流ＩPDEの和)と
同じ大きさの電流Ｉ２をトランジスタＱ２のコレクタに
出力することができる。一方、上記第２の電流ミラー回
路２は第１のトランジスタとしてのＮＰＮトランジスタ
Ｑ３と、各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,Ｐ
ＤＤ毎に設けられた第２のトランジスタとしてのＮＰＮ
トランジスタＱ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７からなっている。各
トランジスＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエミッタとベー
スはそれぞれ互いに結線されており、各エミッタはグラ
ンド端子ＧＮＤに接続されている。トランジスタＱ３の
ベースとコレクタとは互いに結線されており、このトラ
ンジスタＱ３のコレクタは第１の電流ミラー回路１のト
ランジスタＱ２のコレクタに接続されている。また、ト
ランジスタＱ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のコレクタはそれぞれ
各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのア
ノードに接続されている。この第２の電流ミラー回路２
は、第１の電流ミラー回路１が出力する電流Ｉ２をトラ
ンジスタＱ３に受ける。そして、トランジスタＱ３に受
けた電流Ｉ２を、トランジスタＱ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７の
コレクタ電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７に分割し、このコレ
クタ電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７を各フォトダイオードＰ
ＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードからそれぞれ分
岐して取り去ることができる。取り去る電流Ｉ４,Ｉ５,
Ｉ,６,Ｉ７の大きさは、トランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,
Ｑ６,Ｑ７のエミッタ面積比で定まる。
【００２４】ここで、ディスクの音声信号に対応する光
電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDが、一般に次のよう
に記述できることが着目される。すなわち、光電流信号
ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDの直流成分,交流成分をそれぞ
れＩA,iA;ＩB,iB;ＩC,iC;ＩD,iDとすると、 ＩPDA＝ＩA＋iA＝ＩA＋ＩAOsinωt …(１) ＩPDB＝ＩB＋iB＝ＩB＋ＩBOsinωt …(２) ＩPDC＝ＩC＋iC＝ＩC−ＩCOsinωt …(３) ＩPDD＝ＩD＋iD＝ＩD−ＩDOsinωt …(４) と表される。図２に例示するように、ＩAO,ＩBO,ＩCO,
ＩDOは交流成分の振幅、ωは角周波数、tは時間をそれ
ぞれ表している。
電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDが、一般に次のよう
に記述できることが着目される。すなわち、光電流信号
ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDの直流成分,交流成分をそれぞ
れＩA,iA;ＩB,iB;ＩC,iC;ＩD,iDとすると、 ＩPDA＝ＩA＋iA＝ＩA＋ＩAOsinωt …(１) ＩPDB＝ＩB＋iB＝ＩB＋ＩBOsinωt …(２) ＩPDC＝ＩC＋iC＝ＩC−ＩCOsinωt …(３) ＩPDD＝ＩD＋iD＝ＩD−ＩDOsinωt …(４) と表される。図２に例示するように、ＩAO,ＩBO,ＩCO,
ＩDOは交流成分の振幅、ωは角周波数、tは時間をそれ
ぞれ表している。
【００２５】また、通常、ピックアップでは、 ＩA≒ＩB≒ＩC≒ＩD …(５) ＩAO≒ＩBO≒ＩCO≒ＩDO …(６) が成り立つ。したがって、式(５),(６)を式(１)〜(４)
に代入するとともに、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,
ＰＤＣ,ＰＤＤの光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,IPDDの
総和をとると、交流成分が打ち消し合うことから、総和
ＩSUMは、 ＩSUM≒ＩA＋ＩB＋ＩC＋ＩD≒４ＩA …(７) となり、ほぼ直流成分のみとなる。(なお、寄生フォト
ダイオードＰＤＥに流れる電流ＩPDEも、同様に、ほぼ
直流成分のみとなっている。)
に代入するとともに、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,
ＰＤＣ,ＰＤＤの光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,IPDDの
総和をとると、交流成分が打ち消し合うことから、総和
ＩSUMは、 ＩSUM≒ＩA＋ＩB＋ＩC＋ＩD≒４ＩA …(７) となり、ほぼ直流成分のみとなる。(なお、寄生フォト
ダイオードＰＤＥに流れる電流ＩPDEも、同様に、ほぼ
直流成分のみとなっている。)
【００２６】この結果、上記第１の電流ミラー回路１の
トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉ１は、 Ｉ１≒ＩSUM＋ＩPDE≒４ＩA＋ＩPDE …(８) となり、第１の電流ミラー回路１が出力する電流Ｉ２
は、 Ｉ２≒Ｉ１≒４ＩA＋ＩPDE …(９) となる。
トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉ１は、 Ｉ１≒ＩSUM＋ＩPDE≒４ＩA＋ＩPDE …(８) となり、第１の電流ミラー回路１が出力する電流Ｉ２
は、 Ｉ２≒Ｉ１≒４ＩA＋ＩPDE …(９) となる。
【００２７】ここで、上記第２の電流ミラー回路２を構
成するトランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエミッ
タ面積比を、予め、 Ｑ３:Ｑ４:Ｑ５:Ｑ６:Ｑ７＝(４ＩA＋ＩPDE):ＩA:ＩA:ＩA:ＩA …(１０) に設定しておく。これにより、各フォトダイオードＰＤ
Ａ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードから第２の電流ミ
ラー回路２が取り去る電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７は、そ
れぞれＩAとなる。この結果、各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭ
ＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤに入力される電流ＩINA,ＩINB,
ＩINC,ＩINDは、 ＩINA＝ＩPDA−Ｉ７≒ＩA＋ＩAOsinωt−ＩA≒ＩAOsinωt …(１１) ＩINB＝ＩPDB−Ｉ６≒ＩB＋ＩBOsinωt−ＩA≒ＩBOsinωt …(１２) ＩINC＝ＩPDC−Ｉ５≒ＩC−ＩCOsinωt−ＩA≒−ＩCOsinωt …(１３) ＩIND＝ＩPDB−Ｉ４≒ＩD−ＩDOsinωt−ＩA≒−ＩDOsinωt …(１４) となり、ほぼ交流成分のみとなる。したがって、交流動
作レンジを広くとることができる。
成するトランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエミッ
タ面積比を、予め、 Ｑ３:Ｑ４:Ｑ５:Ｑ６:Ｑ７＝(４ＩA＋ＩPDE):ＩA:ＩA:ＩA:ＩA …(１０) に設定しておく。これにより、各フォトダイオードＰＤ
Ａ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードから第２の電流ミ
ラー回路２が取り去る電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７は、そ
れぞれＩAとなる。この結果、各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭ
ＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤに入力される電流ＩINA,ＩINB,
ＩINC,ＩINDは、 ＩINA＝ＩPDA−Ｉ７≒ＩA＋ＩAOsinωt−ＩA≒ＩAOsinωt …(１１) ＩINB＝ＩPDB−Ｉ６≒ＩB＋ＩBOsinωt−ＩA≒ＩBOsinωt …(１２) ＩINC＝ＩPDC−Ｉ５≒ＩC−ＩCOsinωt−ＩA≒−ＩCOsinωt …(１３) ＩIND＝ＩPDB−Ｉ４≒ＩD−ＩDOsinωt−ＩA≒−ＩDOsinωt …(１４) となり、ほぼ交流成分のみとなる。したがって、交流動
作レンジを広くとることができる。
【００２８】また、ディスクのアドレス信号に対応する
光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDB,ＩPDDは、次のように記
述される。すなわち、上記式(１)〜(４)と同様に、光電
流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDの直流成分,交流成分を
それぞれＩA,iA;ＩB,iB;ＩC,iC;ＩD,iDとすると、 ＩPDA＝ＩA＋iA＝ＩA＋ＩAOsinωt …(１５) ＩPDB＝ＩB＋iB＝ＩB−ＩBOsinωt …(１６) ＩPDC＝ＩC＋iC＝ＩC＋ＩCOsinωt …(１７) ＩPDD＝ＩD＋iD＝ＩD−ＩDOsinωt …(１８) と表される。図３に例示するように、ＩAO,ＩBO,ＩCO,
ＩDOは交流成分の振幅、ωは角周波数、tは時間をそれ
ぞれ表している。
光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDB,ＩPDDは、次のように記
述される。すなわち、上記式(１)〜(４)と同様に、光電
流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,ＩPDDの直流成分,交流成分を
それぞれＩA,iA;ＩB,iB;ＩC,iC;ＩD,iDとすると、 ＩPDA＝ＩA＋iA＝ＩA＋ＩAOsinωt …(１５) ＩPDB＝ＩB＋iB＝ＩB−ＩBOsinωt …(１６) ＩPDC＝ＩC＋iC＝ＩC＋ＩCOsinωt …(１７) ＩPDD＝ＩD＋iD＝ＩD−ＩDOsinωt …(１８) と表される。図３に例示するように、ＩAO,ＩBO,ＩCO,
ＩDOは交流成分の振幅、ωは角周波数、tは時間をそれ
ぞれ表している。
【００２９】さらに、音声信号の場合と全く同様に、 ＩA≒ＩB≒ＩC≒ＩD …(５) ＩAO≒ＩBO≒ＩCO≒ＩDO …(６) が成り立つ。したがって、式(５),(６)を式(１５)〜(１
８)に代入するとともに、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤ
Ｂ,ＰＤＣ,ＰＤＤの光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,Ｉ
PDDの総和をとると、交流成分が打ち消し合うことか
ら、総和ＩSUMは、 ＩSUM≒ＩA＋ＩB＋ＩC＋ＩD≒４ＩA …(１９) となり、ほぼ直流成分のみとなる。(なお、寄生フォト
ダイオードＰＤＥに流れる電流ＩPDEも、同様に、ほぼ
直流成分のみとなっている。)
８)に代入するとともに、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤ
Ｂ,ＰＤＣ,ＰＤＤの光電流信号ＩPDA,ＩPDB,ＩPDC,Ｉ
PDDの総和をとると、交流成分が打ち消し合うことか
ら、総和ＩSUMは、 ＩSUM≒ＩA＋ＩB＋ＩC＋ＩD≒４ＩA …(１９) となり、ほぼ直流成分のみとなる。(なお、寄生フォト
ダイオードＰＤＥに流れる電流ＩPDEも、同様に、ほぼ
直流成分のみとなっている。)
【００３０】この結果、上記第１の電流ミラー回路１の
トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉ１は、 Ｉ１≒ＩSUM＋ＩPDE≒４ＩA＋ＩPDE …(２０) となり、第１の電流ミラー回路１が出力する電流Ｉ２
は、 Ｉ２≒Ｉ１≒４ＩA＋ＩPDE …(２１) となる。
トランジスタＱ１のコレクタ電流Ｉ１は、 Ｉ１≒ＩSUM＋ＩPDE≒４ＩA＋ＩPDE …(２０) となり、第１の電流ミラー回路１が出力する電流Ｉ２
は、 Ｉ２≒Ｉ１≒４ＩA＋ＩPDE …(２１) となる。
【００３１】ここで、上記第２の電流ミラー回路２を構
成するトランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエミッ
タ面積比を、予め、 Ｑ３:Ｑ４:Ｑ５:Ｑ６:Ｑ７＝(４ＩA＋ＩPDE):ＩA:ＩA:ＩA:ＩA …(２２) に設定しておく。これにより、各フォトダイオードＰＤ
Ａ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードから第２の電流ミ
ラー回路２が取り去る電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７は、そ
れぞれＩAとなる。この結果、各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭ
ＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤに入力される電流ＩINA,ＩINB,
ＩINC,ＩINDは、 ＩINA＝ＩPDA−Ｉ７≒ＩA＋ＩAOsinωt−ＩA≒ＩAOsinωt …(２３) ＩINB＝ＩPDB−Ｉ６≒ＩB＋ＩBOsinωt−ＩA≒−ＩBOsinωt …(２４) ＩINC＝ＩPDC−Ｉ５≒ＩC−ＩCOsinωt−ＩA≒ＩCOsinωt …(２５) ＩIND＝ＩPDB−Ｉ４≒ＩD−ＩDOsinωt−ＩA≒−ＩDOsinωt …(２６) となり、ほぼ交流成分のみとなる。したがって、増幅回
路の交流動作レンジを広くすることができる。
成するトランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエミッ
タ面積比を、予め、 Ｑ３:Ｑ４:Ｑ５:Ｑ６:Ｑ７＝(４ＩA＋ＩPDE):ＩA:ＩA:ＩA:ＩA …(２２) に設定しておく。これにより、各フォトダイオードＰＤ
Ａ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤのアノードから第２の電流ミ
ラー回路２が取り去る電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ,６,Ｉ７は、そ
れぞれＩAとなる。この結果、各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭ
ＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤに入力される電流ＩINA,ＩINB,
ＩINC,ＩINDは、 ＩINA＝ＩPDA−Ｉ７≒ＩA＋ＩAOsinωt−ＩA≒ＩAOsinωt …(２３) ＩINB＝ＩPDB−Ｉ６≒ＩB＋ＩBOsinωt−ＩA≒−ＩBOsinωt …(２４) ＩINC＝ＩPDC−Ｉ５≒ＩC−ＩCOsinωt−ＩA≒ＩCOsinωt …(２５) ＩIND＝ＩPDB−Ｉ４≒ＩD−ＩDOsinωt−ＩA≒−ＩDOsinωt …(２６) となり、ほぼ交流成分のみとなる。したがって、増幅回
路の交流動作レンジを広くすることができる。
【００３２】なお、寄生フォトダイオードＰＤＥが存在
しない場合や、存在しても寄生フォトダイオードＰＤＥ
が光電流ＩPDEを生じない場合は、ＩPDEの値をゼロとす
ることで、上記式(１１)〜(１４)、式(２３)〜(２６)が
全く同様に成立する。したがって、光電流ＩPDEが生じ
る場合と全く同様に、増幅回路の交流動作レンジを広く
することができる。その場合、第２の電流ミラー回路２
を構成するトランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエ
ミッタ面積比は、 Ｑ３:Ｑ４:Ｑ５:Ｑ６:Ｑ７＝４:１:１:１:１ …(２７) となる。
しない場合や、存在しても寄生フォトダイオードＰＤＥ
が光電流ＩPDEを生じない場合は、ＩPDEの値をゼロとす
ることで、上記式(１１)〜(１４)、式(２３)〜(２６)が
全く同様に成立する。したがって、光電流ＩPDEが生じ
る場合と全く同様に、増幅回路の交流動作レンジを広く
することができる。その場合、第２の電流ミラー回路２
を構成するトランジスタＱ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７のエ
ミッタ面積比は、 Ｑ３:Ｑ４:Ｑ５:Ｑ６:Ｑ７＝４:１:１:１:１ …(２７) となる。
【００３３】なお、上記各フォトダイオードＰＤＡ,Ｐ
ＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤ、増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭ
ＰＣ,ＡＭＰＤ、第１の電流ミラー回路１および第２の
電流ミラー回路２を同一の半導体基板上に形成すること
により、装置全体をコンパクトに構成することができ
る。第１の電流ミラー回路１,第２の電流ミラー回路２
は、それぞれＮＰＮトランジスタ,ＰＮＰトランジスタ
のみからなるので、バイポーラモノリシック集積回路技
術によって、これらを同一の半導体基板上に形成するこ
とは容易である。
ＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤ、増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭ
ＰＣ,ＡＭＰＤ、第１の電流ミラー回路１および第２の
電流ミラー回路２を同一の半導体基板上に形成すること
により、装置全体をコンパクトに構成することができ
る。第１の電流ミラー回路１,第２の電流ミラー回路２
は、それぞれＮＰＮトランジスタ,ＰＮＰトランジスタ
のみからなるので、バイポーラモノリシック集積回路技
術によって、これらを同一の半導体基板上に形成するこ
とは容易である。
【００３４】図４は上記受光増幅装置の変形例を示して
いる。この例では、第１の電流ミラー回路１のトランジ
スタＱ１,Ｑ２のベース,エミッタ間に、外部からオン,
オフ制御可能なスイッチＳ１を設けている。このように
した場合、外部から制御信号をスイッチＳ１の制御端子
Ｔ１に印加することによって、第１の電流ミラー回路１
を動作させたり、停止したりすることができる。詳しく
は、録音時は上記スイッチＳ１をオフする。これによ
り、第１の電流ミラー回路１は上述の通り動作して、各
増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流
動作レンジを広げることができる。このとき、フォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの受光量は大き
いので、第１,第２の電流ミラー回路１,２を設けたこと
は、Ｃ／Ｎについて問題にはならない。一方、再生時は
上記スイッチＳ１をオンする。これにより、上記トラン
ジスタＱ１,Ｑ２のベース,エミッタ間が短絡して動作し
なくなり、第１の電流ミラー回路１の出力電流Ｉ２は略
ゼロとなる。したがって、ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止
して、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。このと
き、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの
受光量は小さいので、上記増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,
ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流動作レンジを広げる必要はな
い。
いる。この例では、第１の電流ミラー回路１のトランジ
スタＱ１,Ｑ２のベース,エミッタ間に、外部からオン,
オフ制御可能なスイッチＳ１を設けている。このように
した場合、外部から制御信号をスイッチＳ１の制御端子
Ｔ１に印加することによって、第１の電流ミラー回路１
を動作させたり、停止したりすることができる。詳しく
は、録音時は上記スイッチＳ１をオフする。これによ
り、第１の電流ミラー回路１は上述の通り動作して、各
増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流
動作レンジを広げることができる。このとき、フォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの受光量は大き
いので、第１,第２の電流ミラー回路１,２を設けたこと
は、Ｃ／Ｎについて問題にはならない。一方、再生時は
上記スイッチＳ１をオンする。これにより、上記トラン
ジスタＱ１,Ｑ２のベース,エミッタ間が短絡して動作し
なくなり、第１の電流ミラー回路１の出力電流Ｉ２は略
ゼロとなる。したがって、ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止
して、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。このと
き、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの
受光量は小さいので、上記増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,
ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流動作レンジを広げる必要はな
い。
【００３５】なお、第２の電流ミラー回路２のトランジ
スタＱ３,…,Ｑ７のベース,エミッタ間にスイッチを設
けた場合は、このスイッチのオン,オフによって第２の
電流ミラー回路２を動作または停止させることができ
る。したがって、このスイッチを録音時にオフ,再生時
にオンすることによって、上記第１の電流ミラー回路１
を動作または停止させる場合と同様に、録音時は増幅回
路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流動作レ
ンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣
化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることができ
る。当然ながら、トランジスタＱ１,Ｑ２のベース,エミ
ッタ間、トランジスタＱ３,…,Ｑ７のベース,エミッタ
間の両方にスイッチを設けた場合も、同様の効果を奏す
ることができる。
スタＱ３,…,Ｑ７のベース,エミッタ間にスイッチを設
けた場合は、このスイッチのオン,オフによって第２の
電流ミラー回路２を動作または停止させることができ
る。したがって、このスイッチを録音時にオフ,再生時
にオンすることによって、上記第１の電流ミラー回路１
を動作または停止させる場合と同様に、録音時は増幅回
路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流動作レ
ンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣
化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることができ
る。当然ながら、トランジスタＱ１,Ｑ２のベース,エミ
ッタ間、トランジスタＱ３,…,Ｑ７のベース,エミッタ
間の両方にスイッチを設けた場合も、同様の効果を奏す
ることができる。
【００３６】図５は、上記スイッチＳ１をＰＮＰトラン
ジスタＱ８で構成した例を示している。この例では、制
御端子Ｔ２を通してトランジスタＱ８のベース電流を制
御することによって、第１の電流ミラー回路１を動作ま
たは停止させることができる。詳しくは、録音時はトラ
ンジスタＱ８にベース電流を流さず、トランジスタＱ８
をカットオフ状態として、上記トランジスタＱ１,Ｑ２
のベース,エミッタ間を高インピーダンスにする。これ
により第１の電流ミラー回路１は上述の通り動作して、
各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交
流動作レンジを広げることができる。一方、再生時はト
ランジスタＱ８にベース電流を十分に流して、トランジ
スタＱ８を飽和状態(ベース,コレクタ間電圧が０.２Ｖ
以下)にする。これにより、上記トランジスタＱ１,Ｑ２
のベース,エミッタ間が０.２Ｖ以下となって動作しなく
なり、第１の電流ミラー回路１の出力電流Ｉ２は略ゼロ
となる。したがって、ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止し
て、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。
ジスタＱ８で構成した例を示している。この例では、制
御端子Ｔ２を通してトランジスタＱ８のベース電流を制
御することによって、第１の電流ミラー回路１を動作ま
たは停止させることができる。詳しくは、録音時はトラ
ンジスタＱ８にベース電流を流さず、トランジスタＱ８
をカットオフ状態として、上記トランジスタＱ１,Ｑ２
のベース,エミッタ間を高インピーダンスにする。これ
により第１の電流ミラー回路１は上述の通り動作して、
各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交
流動作レンジを広げることができる。一方、再生時はト
ランジスタＱ８にベース電流を十分に流して、トランジ
スタＱ８を飽和状態(ベース,コレクタ間電圧が０.２Ｖ
以下)にする。これにより、上記トランジスタＱ１,Ｑ２
のベース,エミッタ間が０.２Ｖ以下となって動作しなく
なり、第１の電流ミラー回路１の出力電流Ｉ２は略ゼロ
となる。したがって、ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止し
て、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。
【００３７】この場合、トランジスタＱ８は、所定の製
造プロセスによって他の構成要素と同時に作製すること
ができ、簡単に設けることができる。
造プロセスによって他の構成要素と同時に作製すること
ができ、簡単に設けることができる。
【００３８】図６は、第１の電流ミラー回路１のトラン
ジスタＱ１,Ｑ２のベース,エミッタ間に、所定の値を有
する電気抵抗Ｒ１を設けた例を示している。トランジス
タＱ１,Ｑ２のカットオフ電圧をＶBE(０.５Ｖ程度)とす
る。
ジスタＱ１,Ｑ２のベース,エミッタ間に、所定の値を有
する電気抵抗Ｒ１を設けた例を示している。トランジス
タＱ１,Ｑ２のカットオフ電圧をＶBE(０.５Ｖ程度)とす
る。
【００３９】録音時に、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤ
Ｂ,ＰＤＣ,ＰＤＤの受光量が十分大きく、したがって、
各フォトダイオードのカソードから上記第１の電流ミラ
ー回路１が受ける電流Ｉ１が Ｉ１＞ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、第１の電流ミラー回路１の出
力電流Ｉ２は、 Ｉ２≒Ｉ１−ＶBE／Ｒ となる。そして、この電流Ｉ２を、第２の電流ミラー回
路２が各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤ
Ｄ毎に均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ６,Ｉ７に分割
し、この均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ６,Ｉ７を上
記各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの
アノードからそれぞれ分岐して取り去る。これにより、
各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤに入
力される電流ＩINA,ＩINB,ＩINC,ＩINDのうち直流成分
が減少して、交流成分の割合が増大する。したがって、
従来に比して、増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,
ＡＭＰＤの交流動作レンジを広げることができる。一
方、再生時に、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤ
Ｃ,ＰＤＤの受光量が小さく、したがって、各フォトダ
イオードのカソードから上記第１の電流ミラー回路１が
受ける電流Ｉ１が Ｉ１≦ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、トランジスタＱ１,Ｑ２はカ
ットオフ状態であるから、第１の電流ミラー回路１の出
力電流Ｉ２は、 Ｉ２≒０ となる(動作が停止する)。したがって、ＲＦ信号のＣ／
Ｎ劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることがで
きる。
Ｂ,ＰＤＣ,ＰＤＤの受光量が十分大きく、したがって、
各フォトダイオードのカソードから上記第１の電流ミラ
ー回路１が受ける電流Ｉ１が Ｉ１＞ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、第１の電流ミラー回路１の出
力電流Ｉ２は、 Ｉ２≒Ｉ１−ＶBE／Ｒ となる。そして、この電流Ｉ２を、第２の電流ミラー回
路２が各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤ
Ｄ毎に均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ６,Ｉ７に分割
し、この均等な大きさの電流Ｉ４,Ｉ５,Ｉ６,Ｉ７を上
記各フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの
アノードからそれぞれ分岐して取り去る。これにより、
各増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤに入
力される電流ＩINA,ＩINB,ＩINC,ＩINDのうち直流成分
が減少して、交流成分の割合が増大する。したがって、
従来に比して、増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,
ＡＭＰＤの交流動作レンジを広げることができる。一
方、再生時に、フォトダイオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤ
Ｃ,ＰＤＤの受光量が小さく、したがって、各フォトダ
イオードのカソードから上記第１の電流ミラー回路１が
受ける電流Ｉ１が Ｉ１≦ＶBE／Ｒ なる条件を満たすときは、トランジスタＱ１,Ｑ２はカ
ットオフ状態であるから、第１の電流ミラー回路１の出
力電流Ｉ２は、 Ｉ２≒０ となる(動作が停止する)。したがって、ＲＦ信号のＣ／
Ｎ劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることがで
きる。
【００４０】なお、上記トランジスタＱ３,…,Ｑ７のベ
ース,エミッタ間に電気抵抗を設けた場合は、フォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの受光量の大小
に応じて第２の電流ミラー回路２を動作または停止させ
ることができる。したがって、上記第１の電流ミラー回
路１が動作または停止する場合と同様に、録音時は上記
増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流
動作レンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ
／Ｎ劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることが
できる。当然ながら、トランジスタＱ１,Ｑ２のベース,
エミッタ間、トランジスタＱ３,…,Ｑ７のベース,エミ
ッタ間の両方に電気抵抗を設けた場合も、録音時は上記
増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流
動作レンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ
／Ｎ劣化を防止してジッタ特性の悪化を抑えることがで
きる。
ース,エミッタ間に電気抵抗を設けた場合は、フォトダ
イオードＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤの受光量の大小
に応じて第２の電流ミラー回路２を動作または停止させ
ることができる。したがって、上記第１の電流ミラー回
路１が動作または停止する場合と同様に、録音時は上記
増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流
動作レンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ
／Ｎ劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることが
できる。当然ながら、トランジスタＱ１,Ｑ２のベース,
エミッタ間、トランジスタＱ３,…,Ｑ７のベース,エミ
ッタ間の両方に電気抵抗を設けた場合も、録音時は上記
増幅回路ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤの交流
動作レンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ
／Ｎ劣化を防止してジッタ特性の悪化を抑えることがで
きる。
【００４１】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の受
光増幅装置は、第１の電流ミラー回路によって各フォト
ダイオードのカソードに流れる電流を総和し、第２の電
流ミラー回路によってこの電流の総和を各フォトダイオ
ード毎に均等な大きさの電流に分割し、この均等な大き
さの電流を上記各フォトダイオードのアノードからそれ
ぞれ分岐して取り去っているので、各増幅回路に入力さ
れる電流のうち直流成分を減少させて、交流成分の割合
を増大させることができる。したがって、従来に比し
て、増幅回路の交流動作レンジを広くすることができ
る。また、上記電流ミラー回路は、大容量のキャパシタ
などを用いることなく、トランジスタのみで構成でき
る。したがって、この発明によれば、寸法を増大させ
ず、低コストでもって簡単に装置を構成することができ
る。
光増幅装置は、第１の電流ミラー回路によって各フォト
ダイオードのカソードに流れる電流を総和し、第２の電
流ミラー回路によってこの電流の総和を各フォトダイオ
ード毎に均等な大きさの電流に分割し、この均等な大き
さの電流を上記各フォトダイオードのアノードからそれ
ぞれ分岐して取り去っているので、各増幅回路に入力さ
れる電流のうち直流成分を減少させて、交流成分の割合
を増大させることができる。したがって、従来に比し
て、増幅回路の交流動作レンジを広くすることができ
る。また、上記電流ミラー回路は、大容量のキャパシタ
などを用いることなく、トランジスタのみで構成でき
る。したがって、この発明によれば、寸法を増大させ
ず、低コストでもって簡単に装置を構成することができ
る。
【００４２】また、上記各フォトダイオードは、共通の
カソードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行
ってアノードを設けて構成されている場合、各フォトダ
イオードを、１つの半導体基板に小面積で形成すること
ができる。
カソードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行
ってアノードを設けて構成されている場合、各フォトダ
イオードを、１つの半導体基板に小面積で形成すること
ができる。
【００４３】また、上記各フォトダイオードと上記増幅
回路は、同一の半導体基板上に形成されている場合、装
置全体をコンパクトに構成することができる。
回路は、同一の半導体基板上に形成されている場合、装
置全体をコンパクトに構成することができる。
【００４４】また、上記第２の電流ミラー回路は、上記
第１の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトラン
ジスタと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記
第１のトランジスタにそれぞれベース,エミッタが接続
された第２のトランジスタとからなり、上記第１のトラ
ンジスタと第２のトランジスタのエミッタ面積比が所定
の比率に設定されている場合、上記各フォトダイオード
のアノードから分岐して取り去られる電流レベルを調節
することができる。したがって、上記増幅回路に入力さ
れる電流をほぼ交流成分のみにすることができ、交流動
作レンジをさらに広くすることができる。
第１の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトラン
ジスタと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記
第１のトランジスタにそれぞれベース,エミッタが接続
された第２のトランジスタとからなり、上記第１のトラ
ンジスタと第２のトランジスタのエミッタ面積比が所定
の比率に設定されている場合、上記各フォトダイオード
のアノードから分岐して取り去られる電流レベルを調節
することができる。したがって、上記増幅回路に入力さ
れる電流をほぼ交流成分のみにすることができ、交流動
作レンジをさらに広くすることができる。
【００４５】また、上記第１の電流ミラー回路は、上記
各フォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第
３のトランジスタと、この第３のトランジスタにベー
ス,エミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受
けた電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第
４のトランジスタとからなり、上記第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、上記第１,第２のト
ランジスタのベースとエミッタとの間のいずれか、また
は両方に、外部からオン,オフ制御可能なスイッチが接
続されている場合、外部からの制御信号によって第１の
電流ミラー回路を動作させたり、停止したりすることが
できる。この場合、録音時は上記スイッチをオフするこ
とにより、第１の電流ミラー回路を動作させて、上記増
幅回路の交流動作レンジを広げることができる。一方、
再生時は上記スイッチをオンすることにより、第１の電
流ミラー回路の動作を停止(出力電流を略ゼロ)として、
ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止してジッタ特性の悪化を抑
えることができる。なお、第１,第２のトランジスタの
ベースとエミッタとの間にスイッチを設けた場合は、こ
のスイッチのオン,オフによって上記第２の電流ミラー
回路が動作または停止する。したがって、このスイッチ
を録音時にオフ,再生時にオンすることによって、上記
第１の電流ミラー回路を動作または停止させる場合と同
様に、録音時は上記増幅回路の交流動作レンジを広げる
ことができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止し
て、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。当然なが
ら、第３,第４のトランジスタのベースとエミッタとの
間、第１,第２のトランジスタのベースとエミッタとの
間の両方にスイッチを設けた場合も、録音時は上記増幅
回路の交流動作レンジを広げることができ、再生時はＲ
Ｆ信号のＣ／Ｎ劣化を防止してジッタ特性の悪化を抑え
ることができる。
各フォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第
３のトランジスタと、この第３のトランジスタにベー
ス,エミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受
けた電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第
４のトランジスタとからなり、上記第３,第４のトラン
ジスタのベースとエミッタとの間、上記第１,第２のト
ランジスタのベースとエミッタとの間のいずれか、また
は両方に、外部からオン,オフ制御可能なスイッチが接
続されている場合、外部からの制御信号によって第１の
電流ミラー回路を動作させたり、停止したりすることが
できる。この場合、録音時は上記スイッチをオフするこ
とにより、第１の電流ミラー回路を動作させて、上記増
幅回路の交流動作レンジを広げることができる。一方、
再生時は上記スイッチをオンすることにより、第１の電
流ミラー回路の動作を停止(出力電流を略ゼロ)として、
ＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止してジッタ特性の悪化を抑
えることができる。なお、第１,第２のトランジスタの
ベースとエミッタとの間にスイッチを設けた場合は、こ
のスイッチのオン,オフによって上記第２の電流ミラー
回路が動作または停止する。したがって、このスイッチ
を録音時にオフ,再生時にオンすることによって、上記
第１の電流ミラー回路を動作または停止させる場合と同
様に、録音時は上記増幅回路の交流動作レンジを広げる
ことができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止し
て、ジッタ特性の悪化を抑えることができる。当然なが
ら、第３,第４のトランジスタのベースとエミッタとの
間、第１,第２のトランジスタのベースとエミッタとの
間の両方にスイッチを設けた場合も、録音時は上記増幅
回路の交流動作レンジを広げることができ、再生時はＲ
Ｆ信号のＣ／Ｎ劣化を防止してジッタ特性の悪化を抑え
ることができる。
【００４６】さらに、上記スイッチはトランジスタから
なる場合、このスイッチを、所定の製造プロセスによっ
て他の構成要素と同時に作製でき、簡単に設けることが
できる。
なる場合、このスイッチを、所定の製造プロセスによっ
て他の構成要素と同時に作製でき、簡単に設けることが
できる。
【００４７】また、上記スイッチに代えて、上記第３,
第４のトランジスタのベースとエミッタとの間に、所定
の値を有する電気抵抗を接続した場合、上記フォトダイ
オードの受光量の大小に応じて、第１の電流ミラー回路
を動作または停止させることができる。したがって、録
音時は上記増幅回路の交流動作レンジを広げることがで
き、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止して、ジッタ
特性の悪化を抑えることができる。また、上記第１,第
２のトランジスタのベースとエミッタとの間に電気抵抗
を設けた場合は、フォトダイオードの受光量の大小に応
じて上記第２の電流ミラー回路が動作または停止する。
したがって、上記第１の電流ミラー回路が動作または停
止する場合と同様に、録音時は上記増幅回路の交流動作
レンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ
劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることができ
る。当然ながら、第３,第４のトランジスタのベースと
エミッタとの間、第１,第２のトランジスタのベースと
エミッタとの間の両方に電気抵抗を設けた場合も、録音
時は上記増幅回路の交流動作レンジを広げることがで
き、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止してジッタ特
性の悪化を抑えることができる。
第４のトランジスタのベースとエミッタとの間に、所定
の値を有する電気抵抗を接続した場合、上記フォトダイ
オードの受光量の大小に応じて、第１の電流ミラー回路
を動作または停止させることができる。したがって、録
音時は上記増幅回路の交流動作レンジを広げることがで
き、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止して、ジッタ
特性の悪化を抑えることができる。また、上記第１,第
２のトランジスタのベースとエミッタとの間に電気抵抗
を設けた場合は、フォトダイオードの受光量の大小に応
じて上記第２の電流ミラー回路が動作または停止する。
したがって、上記第１の電流ミラー回路が動作または停
止する場合と同様に、録音時は上記増幅回路の交流動作
レンジを広げることができ、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ
劣化を防止して、ジッタ特性の悪化を抑えることができ
る。当然ながら、第３,第４のトランジスタのベースと
エミッタとの間、第１,第２のトランジスタのベースと
エミッタとの間の両方に電気抵抗を設けた場合も、録音
時は上記増幅回路の交流動作レンジを広げることがで
き、再生時はＲＦ信号のＣ／Ｎ劣化を防止してジッタ特
性の悪化を抑えることができる。
【図１】 この発明の一実施例の受光増幅装置の等価回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図２】 ディスクの音声信号の交流成分の波形を示す
図である。
図である。
【図３】 ディスクのアドレス信号の交流成分の波形を
示す図である。
示す図である。
【図４】 上記受光増幅装置の変形例を示す図である。
【図５】 上記受光増幅装置の別の変形例を示す図であ
る。
る。
【図６】 上記受光増幅装置のさらなる変形例を示す図
である。
である。
【図７】 従来の受光増幅装置の等価回路を示す図であ
る。
る。
【図８】 上記従来の受光増幅装置を構成するフォトダ
イオードのパターンレイアウトを示す図である。
イオードのパターンレイアウトを示す図である。
【図９】 図８におけるＶＩ−ＶＩ線断面を示す図であ
る。
る。
１ 第１の電流ミラー回路 ２ 第２の電流ミラー回路 ＡＭＰＡ,ＡＭＰＢ,ＡＭＰＣ,ＡＭＰＤ 増幅回路 ＰＤＡ,ＰＤＢ,ＰＤＣ,ＰＤＤ フォトダイオード ＰＤＥ 寄生フォトダイオード Ｑ１,Ｑ２ ＮＰＮトランジスタ Ｑ３,Ｑ４,Ｑ５,Ｑ６,Ｑ７,Ｑ８ ＰＮＰトランジスタ Ｒ１ 電気抵抗 Ｓ１ スイッチ
Claims (7)
- 【請求項１】 受けた光に応じて電流信号を発生する複
数のフォトダイオードと、上記各フォトダイオードのア
ノードに接続され、各フォトダイオードが発生する電流
信号を受けて増幅する増幅回路を有する受光増幅装置に
おいて、 上記各フォトダイオードのカソードに接続され、各カソ
ードに流れる電流を総和して受けて、受けた電流と同じ
大きさの電流を出力する第１の電流ミラー回路と、 上記第１の電流ミラー回路が出力する電流を受けて、受
けた電流を上記各フォトダイオード毎に均等な大きさの
電流に分割し、この均等な大きさの電流を上記各フォト
ダイオードのアノードからそれぞれ分岐して取り去る第
２の電流ミラー回路を備えたことを特徴とする受光増幅
装置。 - 【請求項２】 上記各フォトダイオードは、共通のカソ
ードとなるべき半導体層の表面に、不純物拡散を行って
アノードを設けて構成されていることを特徴とする請求
項１に記載の受光増幅装置。 - 【請求項３】 上記各フォトダイオードと上記増幅回路
は、同一の半導体基板上に形成されていることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の受光増幅装置。 - 【請求項４】 上記第２の電流ミラー回路は、上記第１
の電流ミラー回路からの電流を受ける第１のトランジス
タと、上記各フォトダイオード毎に設けられ、上記第１
のトランジスタにそれぞれベース,エミッタ同士が接続
された第２のトランジスタとからなり、 上記第１のトランジスタと第２のトランジスタのエミッ
タ面積比が所定の比率に設定されていることを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の受光増幅装
置。 - 【請求項５】 上記第１の電流ミラー回路は、上記各フ
ォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第３の
トランジスタと、この第３のトランジスタにベース,エ
ミッタ同士が接続され、上記第３のトランジスタが受け
た電流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第４
のトランジスタとからなり、 上記第３,第４のトランジスタのベースとエミッタとの
間、上記第１,第２のトランジスタのベースとエミッタ
との間のいずれか、または両方に、外部からオン,オフ
制御可能なスイッチが接続されていることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の受光増幅装
置。 - 【請求項６】 上記スイッチはトランジスタからなるこ
とを特徴とする請求項５に記載の受光増幅装置。 - 【請求項７】 上記第１の電流ミラー回路は、上記各フ
ォトダイオードの各カソードからの電流を受ける第３の
トランジスタと、この第３のトランジスタにベース,エ
ミッタが接続され、上記第３のトランジスタが受けた電
流と同じ大きさの電流をコレクタから出力する第４のト
ランジスタとからなり、 上記第３,第４のトランジスタのベースとエミッタとの
間、上記第１,第２のトランジスタのベースとエミッタ
との間のいずれか、または両方に、所定の値を有する電
気抵抗が接続されていることを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の受光増幅装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002536A JP2988795B2 (ja) | 1992-05-29 | 1993-01-11 | 受光増幅装置 |
| US08/067,150 US5321254A (en) | 1992-05-29 | 1993-05-26 | Light-receiving and amplyfying device capable of widening an AC operation range |
| EP93304203A EP0577265B1 (en) | 1992-05-29 | 1993-05-28 | Light-receiving and amplifying device capable of widening an a.c. operation range |
| DE69316796T DE69316796T2 (de) | 1992-05-29 | 1993-05-28 | Lichtempfindliche Verstärkungsvorrichtung zur Erweiterung eines Wechselspannungsbereichs |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-138473 | 1992-05-29 | ||
| JP13847392 | 1992-05-29 | ||
| JP5002536A JP2988795B2 (ja) | 1992-05-29 | 1993-01-11 | 受光増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645838A true JPH0645838A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2988795B2 JP2988795B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=26335936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5002536A Expired - Fee Related JP2988795B2 (ja) | 1992-05-29 | 1993-01-11 | 受光増幅装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5321254A (ja) |
| EP (1) | EP0577265B1 (ja) |
| JP (1) | JP2988795B2 (ja) |
| DE (1) | DE69316796T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299967A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光電流増幅回路 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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