JPH0681008B2 - Light receiving circuit and optical coupling circuit - Google Patents

Light receiving circuit and optical coupling circuit

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JPH0681008B2
JPH0681008B2 JP16120888A JP16120888A JPH0681008B2 JP H0681008 B2 JPH0681008 B2 JP H0681008B2 JP 16120888 A JP16120888 A JP 16120888A JP 16120888 A JP16120888 A JP 16120888A JP H0681008 B2 JPH0681008 B2 JP H0681008B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、光検出システム、あるいは光結合素子や光フ
ァイバなどを用いた任意の光学システムにおいて使用さ
れる受光回路及び光結合回路に関するものである。
The present invention relates to a photodetection system and a photodetection circuit and a photocoupling circuit used in any optical system using an optical coupling element, an optical fiber, or the like. is there.

例えば、テレビジョンセットのビデオ信号入力端子など
の絶縁において、光結合素子,光ファイバを用いた場
合、これらの直流伝達特性のバラツキ及び変動による出
力変動が問題とされる。本発明はこのような出力変動を
改善する受光回路及び光結合回路を提供する。
For example, when an optical coupling element or an optical fiber is used for insulation of a video signal input terminal of a television set, there is a problem of variation in output due to variations and variations in DC transfer characteristics of these elements. The present invention provides a light receiving circuit and an optical coupling circuit that improve such output fluctuation.

<従来の技術> 第5図は従来の回路構成例を示している。第5図は、発
光ダイオードLEDと受光素子PDからなる光伝達部C1と、
発光素子駆動回路B1と、光電流増幅回路A4を含むもので
あって、発光ダイオードLEDを直流バイアス電流に交流
信号電流を重畳した電流により駆動し、受光素子PDから
出力される光電流をそのまま電流−電圧変換,線形増幅
して、コンデンサ(C22)結合により交流成分を出力端
子V0から取出している。
<Prior Art> FIG. 5 shows a conventional circuit configuration example. FIG. 5 shows a light transmitting portion C1 including a light emitting diode LED and a light receiving element PD,
It includes a light-emitting element drive circuit B1 and a photocurrent amplifier circuit A4, and drives the light-emitting diode LED by a current in which an AC signal current is superimposed on a DC bias current, and the photocurrent output from the light-receiving element PD is used as it is. -Voltage conversion and linear amplification are performed, and an AC component is taken out from the output terminal V 0 by capacitor (C 22 ) coupling.

ところで、光伝達部C1は光結合素子や光ファイバ等を利
用することができるが、発光ダイオードLEDと受光素子P
D間の電流伝達率α(CTR)は、これらそれぞれにおいて
かなりのバラツキがあり、又、経時変化や温度の変動に
よっても変化する。
By the way, although the optical transmission part C1 can use an optical coupling element, an optical fiber, etc., the light emitting diode LED and the light receiving element P1
The current transfer rate α (CTR) between D has a considerable variation in each of them, and also changes due to aging and temperature fluctuations.

第5図の構成例において、光電流増幅回路A4部に可変抵
抗器VR1を設け、増幅器の増幅率を可変とすることによ
り、一応、電流伝達率αのバラツキを調整できるように
している。しかし本例では、光伝達部C1の経時変化や温
度変化による変動までを調整することは困難である。
In the configuration example of FIG. 5, a variable resistor VR 1 is provided in the photocurrent amplifier circuit A4 and the amplification factor of the amplifier is made variable, so that the variation of the current transmissibility α can be adjusted for the time being. However, in this example, it is difficult to adjust even changes due to changes with time and changes in temperature of the light transmission section C1.

そこで出願人は先に、特願昭62−241788号(昭和62年9
月25日出願、名称「ホトカプラ回路」)において、出力
が電流伝達率αに依存しない回路構成を提案した。
Therefore, the applicant previously filed Japanese Patent Application No. Sho 62-241788 (September 1987).
We proposed a circuit configuration in which the output does not depend on the current transmissibility α in the application “Photo coupler circuit”, filed on March 25.

第6図にその構成例を示す。B1,C1は第5図と同様の発
光素子駆動回路及び光伝達部である。A5は光伝達部C1の
受光素子PD側に接続された対数増幅器、B2は対数増幅器
のバイアス回路であり、受光素子PDからの光電流出力IP
をトランジスタQ4のベース・エミッタ間のPN接合(ダイ
オード)によって対数変換する。I1は積分回路、A6は逆
対数増幅器で、これらは交流差動増幅器として作用し、
対数変換した光電流出力の交流成分のみを逆対数変換す
る。
FIG. 6 shows an example of the configuration. B1 and C1 are a light emitting element drive circuit and a light transmission section similar to those in FIG. A5 is a logarithmic amplifier connected to the light receiving element PD side of the light transmitting section C1, B2 is a bias circuit of the logarithmic amplifier, and the photocurrent output I P from the light receiving element PD
Is logarithmically converted by the PN junction (diode) between the base and emitter of the transistor Q 4 . I1 is an integrating circuit, A6 is an antilogarithmic amplifier, these act as an AC differential amplifier,
Only the AC component of the photocurrent output that has been logarithmically converted is inversely logarithmically converted.

上記において、発光ダイオードLEDは直流バイアス電流I
F(DC)に交流信号電流IF(AC)を重畳した電流で駆動さ
れ、光伝達部C1の電流伝達率をαとすると、受光素子PD
から出力されると光電流IPは次のようになる。
In the above, the light emitting diode LED has a DC bias current I
Driven by a current that superimposes the AC signal current IF (AC) on F (DC) , and let the current transfer rate of the light transfer section C1 be α, the light receiving element PD
When output from, the photocurrent I P is as follows.

IP=α{IF(AC)+IF(DC)} この光電流IPを、対数増幅器A5を構成するトランジスタ
Q4のベース・エミッタ間のダイオードで電流−電圧変換
すると、ダイオードの微分抵抗γeは光電流IPの直流成
分に依存して、 γe=(kT/q)×(1/α・IF(DC)) ただし、k:ボルツマン定数 q:電子の電荷 T:絶対温度 で表わされる。また光電流IPのうち交流信号電流成分は
α・IF(AC)であるので、ダイオードで発生する交流信号
電圧成分はγe×α・IF(DC)で、 VO1(AC)=γe×α・IF(AC) ={(kT/q)×(1/α・IF(DC)}×α・IF(AC) =(kT/q)×(IF(AC)/IF(DC)) となる。
I P = α {I F (AC) + I F (DC) } This photocurrent I P is a transistor that constitutes the logarithmic amplifier A5.
Current diode between base and emitter of Q 4 - When voltage conversion, differential resistance .gamma.e the diode depending on the DC component of the photocurrent I P, γe = (kT / q) × (1 / α · I F ( DC) ), where k is the Boltzmann constant, q is the electron charge, and T is the absolute temperature. Since the AC signal current component of the photocurrent I P is α · IF (AC) , the AC signal voltage component generated by the diode is γe × α · IF (DC) , and V O1 (AC) = γe × α ・ IF (AC) = {(kT / q) × (1 / α ・IF (DC) } × α ・ IF (AC) = (kT / q) × (IF (AC) / I F (DC) ).

すなわち、対数変換出力VO1の交流信号電圧成成は、直
流バイアス電流IF(DC)と交流信号電流IF(AC)の比に比例
し、光伝達部C1の電流伝達率αに依存しないようにでき
る。これを積分回路I1と逆対数増幅器A6からなる交流差
動増幅器により逆対数変換すると、交流出力電圧V0とし
て交流信号電流IF(AC)に線形に比例する出力が得られ
る。
That is, the AC signal voltage formation of the logarithmic conversion output V O1 is proportional to the ratio of the DC bias current IF (DC) and the AC signal current IF (AC) , and depends on the current transfer rate α of the optical transfer section C 1. You can turn it off. When this is antilogarithmically converted by an AC differential amplifier including an integrating circuit I1 and an antilogarithmic amplifier A6, an output that is linearly proportional to the AC signal current IF (AC) is obtained as the AC output voltage V 0 .

<発明が解決しようとする課題> ところで、第6図の回路構成において、対数変換出力V
O1の交流信号電圧成分の周波数fが、積分回路I1の時定
数R9×C2と f≫1/(2π×R9×C2) の関係を満たすとき、交流差動増幅器の2つの入力端T1
・T2間に生じる電圧は交流信号電圧成分(kT/q)×(I
F(AC)/IF(DC))に等しい。そして、差動増幅器の片側の
増幅率AVは差動入力電圧が小さいとき、 AV=(1/4)×R10×ISS/(kT/q) であり、交流出力電圧V0は、 V0=(1/4)×R10×ISS×(IF(AC)/IF(DC)) となるが、差動入力電圧が大きくなると交流出力電圧V0
は上式からずれ、入力−出力間の直線性が悪くなるとい
う欠点がある。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, in the circuit configuration of FIG.
When the frequency f of the AC signal voltage component of O1 satisfies the relation of time constant R 9 × C 2 of the integrating circuit I 1 and f >> 1 / (2π × R 9 × C 2 ), the two of the AC differential amplifier Input end T 1
・ The voltage generated between T 2 is the AC signal voltage component (kT / q) × (I
F (AC) / I F (DC) ). Then, when the amplification factor A V is the differential input voltage on one side of the differential amplifier is small, a A V = (1/4) × R 10 × I SS / (kT / q), the AC output voltage V 0 is , V 0 = (1/4) × R 10 × I SS × (I F (AC) / I F (DC) ), but if the differential input voltage increases, the AC output voltage V 0
Is deviated from the above equation, and the linearity between the input and the output is deteriorated.

本発明は、上述の点に鑑みて、直流成分と交流信号成分
を含んで受光または光結合され、受光素子からの光電流
出力を対数変換し、その対数変換した光電流の対数変換
電圧の交流成分を逆対数変換するものにおいて、直線性
の劣化を改善した受光回路、及び発光素子駆動回路を含
む光結合回路を提供することを目的とするものである。
In view of the above points, the present invention is received or optically coupled including a direct current component and an alternating current signal component, logarithmically converting the photocurrent output from the light receiving element, and the logarithmically converted photocurrent logarithmically converted voltage ac. It is an object of the present invention to provide an optical coupling circuit including a light receiving circuit and a light emitting element driving circuit, in which linear deterioration is improved in a component that is subjected to inverse logarithmic conversion.

<課題を解決するための手段> 本発明の受光回路は、光を受光する受光素子と、受光素
子に接続され受光素子から出力される光電流を対数変換
するためのダイオードと、このダイオードにより対数変
換された信号を逆対数変換する逆対数増幅器と、逆対数
増幅器の直流成分出力を検出し、ダイオードのアノード
電位を直流的に一定に保持する負帰還回路部とを有して
なる。
<Means for Solving the Problems> A light receiving circuit of the present invention includes a light receiving element for receiving light, a diode connected to the light receiving element for logarithmically converting a photocurrent output from the light receiving element, and a logarithm of the diode. It has an antilogarithmic amplifier that performs antilogarithmic conversion of the converted signal, and a negative feedback circuit unit that detects the DC component output of the antilogarithmic amplifier and holds the anode potential of the diode constant in terms of DC.

負帰還回路部は、例えば、逆対数増幅器の出力を積分す
る積分回路と、この積分値とを基準電圧との差を増幅す
る差動増幅器等からなり、差動出力によりダイオードの
カソード電位を負帰還制御するものである。
The negative feedback circuit unit includes, for example, an integrating circuit that integrates the output of the antilogarithmic amplifier and a differential amplifier that amplifies the difference between this integrated value and a reference voltage.The differential output makes the cathode potential of the diode negative. Feedback control is performed.

光結合回路としては、上記を受光側回路とし、この受光
側回路と、発光素子及び発光素子を直流バイアス電流に
交流信号電流を重畳して駆動する発光素子駆動回路部と
からなる発光側回路とを備える。
As the optical coupling circuit, the above is a light receiving side circuit, and a light emitting side circuit comprising the light receiving side circuit and a light emitting element drive circuit section for driving the light emitting element by superimposing an alternating signal current on a direct current bias current. Equipped with.

<作用> 上記構成により、受光素子からの光電流出力を対数変換
し、その対数変換した交流電圧成分を逆対数変換するの
で、受光素子に至る光伝達部の電流伝達比α等に依存せ
ず、また経時変化や温度変化による影響もない安定した
出力交流電圧が得られる。さらにダイオードのアノード
電位を直流的に一定に保持する負帰還回路により、大電
流の直流成分の変動に対しても逆対数増幅器の利得を一
定にでき、その結果、直線性に優れたさらに安定した出
力交流電圧が得られる。
<Operation> With the above configuration, the photocurrent output from the light receiving element is logarithmically converted and the logarithmically converted AC voltage component is inversely logarithmically converted, so that it does not depend on the current transfer ratio α or the like of the light transmitting section reaching the light receiving element. Also, a stable output AC voltage can be obtained which is not affected by changes over time or changes in temperature. Furthermore, a negative feedback circuit that keeps the anode potential of the diode constant in terms of direct current allows the gain of the antilogarithmic amplifier to be constant even if the direct current component of a large current fluctuates, and as a result, it has excellent linearity and is more stable. An output AC voltage is obtained.

<実施例> 以下図面に従って本発明の実施例を説明する。<Examples> Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はブロック構成図、第2図はそのより具体的な一
例を示す回路図である。
FIG. 1 is a block diagram and FIG. 2 is a circuit diagram showing a more specific example thereof.

発光素子駆動回路B1は、電源電圧VCC1とアースGNDの間
を抵抗R1とR2で分割した直流バイアス電圧を、駆動用ト
ランジスタQ1のベースに印加し、交流入力信号端電圧V
INに信号がないときも一定の直流バイアス電流IF(DC)
流す構成になっている。
The light emitting element drive circuit B 1 applies a DC bias voltage obtained by dividing the power supply voltage V CC1 and the ground GND by the resistors R 1 and R 2 to the base of the driving transistor Q 1 to generate the AC input signal terminal voltage V
Even when there is no signal at IN , a constant DC bias current IF (DC) is made to flow.

従って、光伝達部C1の発光ダイオードLEDには、交流信
号による電流IFと直流バイアス電流IP(DC)が流れ、この
2つの電流を重畳した電流に比例した光信号Lが、受光
素子PDに伝達される。以上から、発光ダイオード駆動電
流IFは次のようになる。なお、下記でVBEはトランジス
タQ1のベース・エミッタ間電圧である。
Therefore, the current I F due to the AC signal and the DC bias current I P (DC) flow through the light emitting diode LED of the light transmitting unit C1, and the optical signal L proportional to the current obtained by superposing these two currents is received by the light receiving element PD. Be transmitted to. From the above, the LED driving current I F is as follows. In the following, V BE is the base-emitter voltage of the transistor Q 1 .

IF=IF(DC)+IF(AC) IF(DC)(VCC1−VBE)×R2/{R1+R2)×R3} IF(AC)VIN/R3 光伝達部C1の電流伝達率をαとすると、受光素子PDの光
電流IPは次のようになる。
I F = I F (DC) + I F (AC) I F (DC) (V CC1 −V BE ) × R 2 / {R 1 + R 2 ) × R 3 } I F (AC) V IN / R 3 optical When the current transmissibility of the transmission part C1 is α, the photocurrent I P of the light receiving element PD is as follows.

IP=α(IF(DC)+IF(AC)) ダイオードRDは光電流IPを電流−電圧変換(対数圧縮)
するためのログダイオードであり、ダイオードRDの微分
抵抗reは光電流IPの直流成分により決定され、 re=(kT/q)×(1/α・IF(DC)) で示される。よって、ダイオードRDのアノード・カソー
ド間に現われる交流電圧成分VACは、 VAC=α・IF(AC)×re =(kT/q)×(IF(AC)/IF(DC)) で与えられ、光伝達部C1の電流伝達率αに依存しない。
この交流電圧成分VACを逆対数変換すれれば、交流入力
電圧VINに対しαに依存しない線形な交流出力電圧V0
得られる。
I P = α (I F (DC) + I F (AC) ) Diode RD converts photocurrent I P into current-voltage (logarithmic compression)
The differential resistance re of the diode RD is determined by the DC component of the photocurrent I P , and is represented by re = (kT / q) × (1 / α · IF (DC) ). Therefore, the AC voltage component V AC appearing between the anode and cathode of the diode RD is V AC = α · I F (AC) x re = (kT / q) x (I F (AC) / I F (DC) ) And does not depend on the current transfer rate α of the light transfer section C1.
If this AC voltage component V AC is subjected to inverse logarithmic conversion, a linear AC output voltage V 0 that does not depend on α with respect to the AC input voltage V IN can be obtained.

第1図,第2図において、A1はエミッタホロア回路、A2
は逆対数増幅器、A3は逆対数増幅器A2の出力電圧の積分
値と基準電圧値Vrefとの差を増幅し、ダイオードD1のカ
ソード電圧端子を制御する差動増幅器である。また第2
図のPSは、基準電圧値Vrefの発生部を含む定電圧回路、
Oはエミッタホロアの出力回路である。
1 and 2, A 1 is an emitter follower circuit, A 2
Is an antilogarithmic amplifier, and A 3 is a differential amplifier that amplifies the difference between the integrated value of the output voltage of the antilogarithmic amplifier A 2 and the reference voltage value Vref to control the cathode voltage terminal of the diode D 1 . The second
PS in the figure is a constant voltage circuit including a generation unit for the reference voltage value Vref,
O is an output circuit of the emitter follower.

上記のエミッタホロア回路A1,逆対数増幅器A2,差動増幅
器A3からダイオードRDへ帰還する負帰還回路を構成する
ことにより、ダイオードRDのアノード電位を一定にし、
逆対数増幅器A2の利得を一定とする。
By configuring a negative feedback circuit that feeds back from the emitter follower circuit A1, the antilogarithmic amplifier A2, the differential amplifier A3 to the diode RD, the anode potential of the diode RD is made constant,
The gain of the antilogarithmic amplifier A2 is fixed.

逆対数増幅器A2はトランジスタQB2と抵抗RB6で構成さ
れ、その利得AVは、 AV≒RB6×IC(kT/q) ここで IC:QB2に流れるコレクタ電流 ただし、IC=hFE×IE/(hFE+1)≒IE とした。
The antilogarithmic amplifier A2 is composed of a transistor Q B2 and a resistor R B6 , and its gain A V is A V ≈ R B6 × I C (kT / q) where I C : Q B2 collector current, where I C = was h FE × I E / (h FE +1) ≒ I E.

IE:QB2に流れるエミッタ電流 hFE:QB2のhFE で示される。I E : Q B2 emitter current h FE : Q B2 h FE

ICは点の電位で決定され、差動増幅器A3の出力電圧す
なわち点電位が一定ならば、光電流IPの直流成分であ
るα・IF(DC)が大きくなれば増加し、α・IF(DC)が小さ
くなけれは減少する。
I C is determined by the potential of the point, and if the output voltage of the differential amplifier A3, that is, the point potential is constant, it increases as α ・ IF (DC) , which is the DC component of the photocurrent I P , increases, and α ・If I F (DC) becomes small, it decreases.

ところが、差動増幅器A3はα・IF(PC)の変化に対して負
帰還動作し、α・IF(DC)が増加しダイオードRDのアノー
ド−カソード間電圧が△Vだけ上がると点電位は△V
だけ下がり、点電位を一定にするように働く。
However, the differential amplifier A3 performs a negative feedback operation with respect to changes in α · IF (PC) , and when α · IF (DC) increases and the anode-cathode voltage of the diode RD increases by ΔV, the point potential is increased. Is ΔV
It only lowers and works to make the point potential constant.

よってトランジスタQB2のコレクタ電流ICは一定とな
り、逆対数増幅器A2の利得はAV=RB6×IC/(kT/q)は光
電流IPの直流的な変化に対し一定となる。
Therefore, the collector current I C of the transistor Q B2 is constant, and the gain of the antilogarithmic amplifier A2 is A V = R B6 × I C / (kT / q) is constant with respect to the direct current change of the photocurrent I P.

ここで、差動増幅器A3の動作についてさらに詳しく説明
する。
Here, the operation of the differential amplifier A3 will be described in more detail.

差動増幅器A3の一端子は基準電圧源Eに接続されてい
る。この基準電圧源Eは電源電圧VCC2から基準電圧源出
力端子点)までを一定電圧Vrefになるように動作す
る。
One terminal of the differential amplifier A3 is connected to the reference voltage source E. The reference voltage source E operates from the power supply voltage V CC2 to the reference voltage source output terminal ( point) so as to have a constant voltage Vref.

差動増幅器A3の+端子には逆対数増幅器A2の出力の積分
値(点電位)が入力される。積分回路I1の時定数をτ
(=R9×C2)とすると、1/2πτ以下の交流信号及び直
流的な出力変動のみが差動増幅器A3に入力され、差動増
幅器A3はこの変動を抑えるように働く。
The integrated value (point potential) of the output of the antilogarithmic amplifier A2 is input to the + terminal of the differential amplifier A3. Let τ be the time constant of the integration circuit I1
If (= R 9 × C 2 ), only an AC signal of 1 / 2πτ or less and a DC-like output fluctuation are input to the differential amplifier A3, and the differential amplifier A3 works to suppress this fluctuation.

差動増幅器A3は点電位と点電位を同じにしようとす
るので、積分回路I1での直流的な電圧降下、及び差動増
幅器A3の入力バイアス電流による−点間の電位差を
無視すると、VCC2とトランジスタQB2のコレクタ電位
差、すなわち抵抗RB6の直流電位差VDCは基準電圧Vrefと
同じになる。従って、トランジスタQB2に流れるコレク
タ電流ICは、 IC=Vref/RB6(一定) となる。
Since the differential amplifier A3 tries to make the point potential the same as the point potential, neglecting the DC voltage drop in the integrating circuit I1 and the potential difference between the points due to the input bias current of the differential amplifier A3, VCC2 becomes The collector potential difference of the transistor Q B2 , that is, the DC potential difference V DC of the resistor R B6 becomes the same as the reference voltage Vref. Therefore, the collector current I C flowing through the transistor Q B2 becomes I C = Vref / R B6 (constant).

また、逆対数増幅器A2の交流入力電圧VACは、 VAC=(kT/q)×(IF(AC)/IF(DC)) であるので、逆対数増幅器A2の交流出力電圧V0は、 V0=AV×VAC =Vref×(IF(AC)/IF(DC)) で、発光ダイオードLEDの順方向電流IFの交流分と直流
分の比IF(AC)/IF(DC)に比例し、光伝達部C1の電流伝達
率αやその他の影響を全く受けないようにできる。
Since the AC input voltage V AC of the antilogarithmic amplifier A2 is V AC = (kT / q) × (I F (AC) / I F (DC) ), the AC output voltage V 0 of the antilogarithmic amplifier A2 is Is V 0 = A V × V AC = Vref × (I F (AC) / I F (DC) ), which is the ratio I F (AC) of the forward current I F of the light emitting diode LED to the AC component and the DC component. In proportion to / IF (DC) , the current transfer rate α of the light transfer section C1 and other influences can be prevented.

第3図,第4図に他の構成例を示す。第1図及び第2図
と同一機能部分については同一符号を付している。
Another configuration example is shown in FIGS. The same functional parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

第3図は第2図における出力電圧の直流分(1/2πτ以
下の低周波成分)の検出を、逆対数増幅器A2から直接行
わず、逆対数増幅器A2のトランジスタQB2とカレントミ
ラー構成されるトランジスタQB21のコレクタ電位で行う
ようにしている。
Figure 3 is detected, and not directly from the inverse logarithmic amplifier A2, a current mirror composed of the transistor Q B2 antilog amplifier A2 DC component of the output voltage in Figure 2 (1 / 2.pi..tau less low frequency components) The collector potential of the transistor Q B21 is used.

すなわち、カレントミラー回路CMの構成により、QB2
ベース電位及びQB21のベース電位を同時に制御し、VCC2
とQB21のコレクタ電圧の間の電圧を一定に保つ。QB21
QB2には同じ直流電流が流れ、結果的にQB2とVCC2間の直
流電圧も一定に保たれる。
That is, the base potential of Q B2 and the base potential of Q B21 are simultaneously controlled by the configuration of the current mirror circuit CM, and V CC2
Hold the voltage between Q and the collector voltage of Q B21 constant. Q B21 and
The same DC current flows through Q B2, resulting in a DC voltage between Q B2 and V CC2 is also kept constant.

これによって、出力端子V0−VCC間に生じる直流電圧を
任意に可変できる。例えば、抵抗RB6をRB61の値を2倍
にすると、抵抗RB6の両端に生じる電圧を2倍の2×Vre
fとすることができる。
With this, the DC voltage generated between the output terminals V 0 and V CC can be arbitrarily changed. For example, if the value of R B61 of the resistor R B6 is doubled, the voltage generated across the resistor R B6 is doubled by 2 × Vre.
It can be f.

言い換えれば第3図の回路構成例は、逆対数増幅器A2の
利得AVを任意に選択できる利点があるものである。
Circuit configuration example of FIG. 3 in other words, one in which there is an advantage that arbitrarily select the gain A V antilog amplifier A2.

第4図は、電流出力型の差動増幅器を構成して、電流に
よりダイオードRDに負帰還をかけるようにしている。A
3′は利得1の差動増幅器で、AL1はカレントミラー回路
を構成するトランジスタQ32とQ33及び電圧−電流変換を
行うトランジスタQ31からなる電圧−電流変換回路、AL2
はダイオードRD部で帰還電流を電流−電圧変換する回路
である。
In FIG. 4, a current output type differential amplifier is constructed so that negative feedback is applied to the diode RD by the current. A
3'is a differential amplifier with a gain of 1, AL1 is a voltage-current conversion circuit composed of transistors Q 32 and Q 33 which form a current mirror circuit, and a transistor Q 31 which performs voltage-current conversion, AL2
Is a circuit for converting the feedback current into a current-voltage in the diode RD section.

例えば、差動増幅器A3′の入力において、点電圧が
点電圧より△V1高くなると、トランジスタQ31によって
この電位差は電圧−電流変換され、 ただし、IDC0は点電圧と点電圧が同じときの電流 を出力する。そして、電流−電圧変換回路AL2におい
て、IDC0→IDC1の電流変化が電圧変化に変換され、点
電位を△V1上昇するように動作する。
For example, at the input of the differential amplifier A3 ′, when the point voltage becomes higher than the point voltage by ΔV 1 , this potential difference is voltage-current converted by the transistor Q 31 . However, I DC0 outputs the current when the point voltage is the same as the point voltage. Then, in the current-voltage conversion circuit AL2, the current change of I DC0 → I DC1 is converted into a voltage change, and operates so as to raise the point potential by ΔV 1 .

このように本回路構成例では、点,点間の電位差は
そのまま点電圧に伝えられ、点から点への負帰還
回路の利得は1である。すなわち、本例において負帰還
回路で発生するノイズを増幅することがなく、受光側回
路の低ノイズを図ることができる。
Thus, in this circuit configuration example, the potential difference between points is directly transmitted to the point voltage, and the gain of the negative feedback circuit from point to point is 1. That is, in this example, the noise generated in the negative feedback circuit is not amplified, and the noise of the light receiving side circuit can be reduced.

なお、A2′は逆対数増幅器であり、積分回路I1との間に
カレントミラー回路CMを設け、抵抗RB6とRB61の抵抗値
比により、逆対数増幅器A2′の利得AVを任意に選択でき
るようにしている。
Incidentally, A2 'is an inverted logarithmic amplifier, provided the current mirror circuit CM, the resistance ratio of the resistors R B6 and R B61, inverse logarithmic amplifier A2 between the integration circuit I1' arbitrarily selected gain A V of I am able to do it.

なお、上述の各実施例において、受光素子PDを除くある
いは受光素子PDを含めて受光側回路部の一部又は全部を
1テップのモノシック集積回路とすることができる。従
って、光伝達部C1に光結合素子を用いる場合等にあって
は、発光ダイオードLEDと、受光素子PD及びその他の受
光側回路、または受光素子PDを含むすべての受光側回路
を1パッケージ化することが可能である。
In each of the above-described embodiments, a part or all of the light-receiving-side circuit portion, excluding the light-receiving element PD or including the light-receiving element PD, can be a one-step monolithic integrated circuit. Therefore, when an optical coupling element is used for the light transmitting section C1, the light emitting diode LED, the light receiving element PD and other light receiving side circuits, or all the light receiving side circuits including the light receiving element PD are packaged in one package. It is possible.

特に本発明は、テレビジョンセットのビデオ信号入力端
子の絶縁等に用いて有用であるが、このような光結合素
子や光ファイバを用いた光学システムの他、本発明の受
光回路は、交流信号が外部光等の直流バイアス光に重畳
されて入射される場合に単独で有効に使用することがで
きる。
In particular, the present invention is useful for insulation of a video signal input terminal of a television set, and the like, in addition to an optical system using such an optical coupling element and an optical fiber, the light receiving circuit of the present invention is an AC signal. Can be effectively used alone when is incident on the DC bias light such as external light.

<発明の効果> 以上本発明によれば、直流成分と交流信号成分を含んで
受光または光結合されるものにおいて、安定した状態で
直線性に優れた有用な受光回路及び光結合回路が提供で
きる。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, it is possible to provide a useful light receiving circuit and an optical coupling circuit which are excellent in linearity in a stable state in a light receiving or optical coupling including a DC component and an AC signal component. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第2
図は具体例を示す回路図、第3図は他の具体例を示す回
路図、第4図は更に他の具体例を示す回路図、第5図は
従来例を示す回路図、第6図は他の従来例を示す回路図
である。 B1……発光素子駆動回路、LED……発光ダイオード、PD
……受光素子、RD……ダイオード、A2……逆対数増幅
器、I1……積分回路、A3……差動増幅器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a concrete example, FIG. 3 is a circuit diagram showing another concrete example, FIG. 4 is a circuit diagram showing another concrete example, FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional example, and FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing another conventional example. B1 ... Light emitting element drive circuit, LED ... Light emitting diode, PD
...... Light receiving element, RD ... Diode, A2 ... Inverse logarithmic amplifier, I1 ... Integrating circuit, A3 ... Differential amplifier.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光を受光する受光素子と、該受光素子に接
続され受光素子から出力される光電流を対数変換するた
めのダイオードと、該ダイオードにより対数変換された
信号を逆対数変換する逆対数増幅器と、該逆対数増幅器
の直流成分出力を検出し、前記ダイオードのアノード電
位を直流的に一定に保持する負帰還回路部とを有してな
ることを特徴とする受光回路。
1. A light receiving element for receiving light, a diode connected to the light receiving element for logarithmically converting a photocurrent output from the light receiving element, and an inverse logarithmic conversion of a signal logarithmically converted by the diode. A light receiving circuit comprising a logarithmic amplifier and a negative feedback circuit section for detecting a DC component output of the antilogarithmic amplifier and holding the anode potential of the diode constant in terms of DC.
【請求項2】発光素子と、該発光素子を直流バイアス電
流に交流信号電流を重畳して駆動する発光素子駆動回路
部とからなる発光側回路と、 前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、
該受光素子に接続され受光素子から出力される光電流を
対数変換するためのダイオードと、該ダイオードにより
対数変換された信号を逆対数変換する逆対数増幅器と、
該逆対数増幅器の直流成分出力を検出し、前記ダイオー
ドのアノード電位を直流的に一定に保持する負帰還回路
部とを有する受光側回路と を備えてなることを特徴とする光結合回路。
2. A light emitting side circuit comprising a light emitting element and a light emitting element drive circuit section for driving the light emitting element by superimposing an AC signal current on a DC bias current, and receiving light emitted from the light emitting element. A light receiving element,
A diode connected to the light receiving element for logarithmically converting a photocurrent output from the light receiving element; and an antilogarithmic amplifier for antilogarithmically converting a signal logarithmically converted by the diode,
A light receiving side circuit having a negative feedback circuit section for detecting a DC component output of the antilogarithmic amplifier and holding the anode potential of the diode constant in terms of DC.
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