JPH07226631A - Optical signal detection circuit - Google Patents

Optical signal detection circuit

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Publication number
JPH07226631A
JPH07226631A JP1931094A JP1931094A JPH07226631A JP H07226631 A JPH07226631 A JP H07226631A JP 1931094 A JP1931094 A JP 1931094A JP 1931094 A JP1931094 A JP 1931094A JP H07226631 A JPH07226631 A JP H07226631A
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JP
Japan
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amplifier
feedback
optical signal
resistor
signal detection
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Application number
JP1931094A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Nakayama
義宣 中山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress input impedance low, to prevent speediness from being degraded and to provide high trans impedance by feeding back the output voltage of an initial stage amplifier for converting the output current signals of a photodetector to voltage signals through a circuit provided with an active element to an input side. CONSTITUTION:Optical signals are converted into current signals in the photodetector 11 and converted into voltage signals and amplified by the initial stage amplifier 12. The output signal voltage is outputted to a terminal 15, divided by resistors 16 and 17 and fed back through a feedback part 19 and the resistor 20 to the input terminal 13 of the initial stage amplifier 12. In this case, the feedback part 19 is constituted of an amplifier provided with input impedance sufficiently higher than the parallel value of the resistors 16 and 17. By turning the feedback part 19 to the active element in such a manner, the input impedance of the initial stage amplifier 12 is suppressed low, the degradation of response characteristics by the time constant of an input circuit is prevented, the speediness is not degraded, the high trans impedance is obtained and speeding-up and gain raising are simultaneously realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置の光ピ
ックアップ,光通信用光受信機,光センサ等に用いら
れ、光信号を電圧信号として検出する光信号検出回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical signal detecting circuit used for an optical pickup of an optical disk device, an optical receiver for optical communication, an optical sensor, etc. and detecting an optical signal as a voltage signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光信号検出回路は、図12に示す
ように光入力信号を光検出器1により電流信号に変換
し、この電流信号を初段アンプ2で電圧信号に変換して
例えば反転増幅する。初段アンプ2は出力端子と反転入
力端子との間に帰還用抵抗3が接続されている。この光
信号検出回路は光ディスク装置において光ディスクの情
報信号読み取りに使われる光ピックアップや光通信用光
受信機,光センサ等で光信号検出に用いられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical signal detection circuit converts an optical input signal into a current signal by a photodetector 1 as shown in FIG. 12 and converts this current signal into a voltage signal by a first stage amplifier 2 to invert it, for example. Amplify. The first stage amplifier 2 has a feedback resistor 3 connected between an output terminal and an inverting input terminal. This optical signal detection circuit is used for optical signal detection in an optical pickup, an optical receiver for optical communication, an optical sensor, etc. used for reading an information signal of an optical disc in an optical disc device.

【0003】特開平1ー238208号公報には、エミ
ッタ接地回路にエミッタフォロワ回路を接続し、該エミ
ッタフォロワ回路の出力を抵抗を介してエミッタ接地回
路のベース端子に帰還してなるトランスインピーダンス
型増幅回路と、受光素子とによって構成される光受信回
路において、受光素子のカソードを上記エミッタ接地回
路のベース入力端子に接続し、且つ、該エミッタ接地回
路の負荷抵抗RLとエミッタフォロワ回路の接地抵抗RE
及びエミッタフォロワ回路を構成するトランジスタの電
流増幅率hFEとの間に、RL≪hFEEなる関係が成立す
るように構成したことを特徴とする光受信回路が記載さ
れている。
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-238208 discloses a transimpedance type amplifier in which an emitter follower circuit is connected to a grounded emitter circuit, and the output of the emitter follower circuit is fed back to a base terminal of the grounded emitter circuit via a resistor. In a light receiving circuit composed of a circuit and a light receiving element, the cathode of the light receiving element is connected to the base input terminal of the grounded emitter circuit, and the load resistance RL of the grounded emitter circuit and the ground resistance of the emitter follower circuit are connected. R E
And between the current amplification factor h FE of the transistors constituting the emitter follower circuit, an optical receiving circuit characterized by comprising R L «h FE R E relation is configured to stand by is described.

【0004】特開平1ー264313号公報には、エミ
ッタ接地回路のコレクタにエミッタフォロワ回路を接続
し、該エミッタフォロワ回路の出力を抵抗を介してエミ
ッタ接地回路のベース入力端子に帰還してなるトランス
インピーダンス型増幅回路と、カソードを上記エミッタ
接地回路のベース入力端子に接続した受光素子と、上記
エミッタフォロワ回路が一定のエミッタ電流により動作
するように接続した定電流回路とを有し、該定電流回路
の一定電流値IOと、エミッタ接地回路に用いるトラン
ジスタの電流増幅率hFE、エミッタ接地回路の負荷抵抗
L、エミッタフォロワ回路に用いるトランジスタのベ
ース・エミッタ間電圧VBE4、定電流源を用いずにエミ
ッタフォロワ回路を構成した場合のエミッタフォロワ回
路のエミッタ抵抗RE、及び電源電圧VCCとの間に IO≦hFE/(RL+hFE・RE)×(VCC−VBE4) なる関係が成立するように構成したことを特徴とする光
受信回路が記載されている。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-264313, a transformer in which an emitter follower circuit is connected to the collector of a grounded-emitter circuit, and the output of the emitter follower circuit is fed back to a base input terminal of the grounded-emitter circuit through a resistor. An impedance type amplifier circuit, a light receiving element having a cathode connected to the base input terminal of the grounded-emitter circuit, and a constant current circuit connected so that the emitter follower circuit operates with a constant emitter current. The constant current value I o of the circuit, the current amplification factor h FE of the transistor used in the grounded-emitter circuit, the load resistance RL of the grounded-emitter circuit, the base-emitter voltage V BE4 of the transistor used in the emitter follower circuit, and the constant current source are set. Emitter resistance of the emitter follower circuit when the emitter follower circuit is configured without using E, and I O ≦ h FE / (R L + h FE · R E) × (V CC -V BE4) the relationship light receiver, characterized in that is configured to establish between the supply voltage V CC The circuit is described.

【0005】特開平2ー278906号公報には、光信
号を受けて電気信号に変換する受光素子と、電源端子と
接地端子間に直列に挿入される第1の抵抗と第1のトラ
ンジスタと第2のCMOSトランジスタとから成り前記
第1のトランジスタのベースを前記受光素子のアノード
に接続する第1段目の増幅回路と前記電源端子と前記接
地端子間に直列に挿入されベースが前記第1のトランジ
スタのコレクタに接続される第3のトランジスタとレベ
ルシフト回路と第2の抵抗から成り前記レベルシフト回
路と前記第2の抵抗の接続節点を帰還抵抗を介して前記
第1のトランジスタのベースに接続する第2段目の増幅
回路とを備える前置増幅器と、入力端が前記レベルシフ
ト回路と第2の抵抗の接続節点に接続され出力端が出力
端子に接続されるAGC回路と、入力端が前記AGC回
路の出力端に接続され出力端が前記AGC回路の制御電
圧入力端と前記第2のMOSトランジスタのゲートに接
続されるAGC制御増幅器とを含むことを特徴とする光
受信回路が記載されている。
Japanese Patent Laid-Open No. 2-278906 discloses a light receiving element that receives an optical signal and converts it into an electric signal, a first resistor, a first transistor and a first resistor which are inserted in series between a power supply terminal and a ground terminal. A second CMOS transistor, which connects the base of the first transistor to the anode of the light receiving element, and is inserted in series between the power supply terminal and the ground terminal, and the base is the first A third transistor connected to the collector of the transistor, a level shift circuit, and a second resistor, and the connection node of the level shift circuit and the second resistor is connected to the base of the first transistor via a feedback resistor. A preamplifier including a second-stage amplifier circuit, an input terminal of which is connected to the connection node of the level shift circuit and the second resistor, and an output terminal of which is connected to an output terminal. And a AGC control amplifier having an input terminal connected to an output terminal of the AGC circuit and an output terminal connected to a control voltage input terminal of the AGC circuit and a gate of the second MOS transistor. An optical receiver circuit is described.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】光ピックアップは、フ
ァイルデータの高速転送・高速読み取りに伴い、光信号
検出に用いられる光信号検出回路の光検出器や、その周
辺に使われる初段アンプの高速化・高ゲイン化が重要に
なってきた。しかし、この高速化と高ゲイン化とは、相
反する関係にあり、同時に実現することが難しい。
With the high speed transfer and high speed reading of file data, an optical pickup has been developed to increase the speed of a photodetector of an optical signal detection circuit used for detecting an optical signal and a first stage amplifier used in the vicinity thereof.・ High gain has become important. However, there is a contradictory relationship between the increase in speed and the increase in gain, and it is difficult to realize them at the same time.

【0007】一方、光信号検出回路において光検出器か
らの電流信号を電圧信号に変換する初段アンプは、自身
の高域のゲインが低いことに加えて入力端子側が高イン
ピーダンスであるので、高抵抗を介して帰還をかけるこ
とによって一挙に高い電圧ゲインを得たいものの、入力
端子の容量によって帯域制限を受け、高速で且つ高抵抗
を介して帰還をかけることによって高インピーダンスを
得ることが難しい。これは、初段アンプの帰還回路に受
動素子のみを挿入していることによるものであり、初段
アンプのゲインを高くするためには初段アンプの出力側
と入力側との間の抵抗を大きくせざるを得ないので、電
流源としての機能を持つ光検出器の出力端子と初段アン
プとの接続点のインピーダンスを十分に下げることがで
きなかったからである。
On the other hand, the first-stage amplifier that converts the current signal from the photodetector into a voltage signal in the optical signal detection circuit has a high resistance in the high frequency range and a high impedance on the input terminal side, and therefore has a high resistance. Although it is desired to obtain a high voltage gain all at once by applying feedback via the, it is difficult to obtain high impedance by performing feedback at a high speed and through a high resistance due to band limitation due to the capacitance of the input terminal. This is because only passive elements are inserted in the feedback circuit of the first stage amplifier, and in order to increase the gain of the first stage amplifier, the resistance between the output side and the input side of the first stage amplifier must be increased. This is because the impedance at the connection point between the output terminal of the photodetector having a function as a current source and the first-stage amplifier could not be lowered sufficiently.

【0008】例えば、図12に示すように初段アンプ2
の反転入力端子側の入力容量及び光検出器1の端子間容
量と帰還用抵抗3とのなす時定数によって、初段アンプ
2自身が高速であっても動作速度が遅くなってしまう。
これは、帰還用抵抗3の値を小さくし且つ初段アンプ2
の帰還量を少なくすることで解決するが、光信号検出回
路の帯域を初段アンプ2の高域まで十分に伸ばすことは
初段アンプ2の帰還回路を構成する受動素子のみでは困
難であった。
For example, as shown in FIG.
Due to the input capacitance on the inverting input terminal side, the inter-terminal capacitance of the photodetector 1 and the time constant formed by the feedback resistor 3, the operating speed becomes slow even if the first-stage amplifier 2 itself is at high speed.
This makes the value of the feedback resistor 3 small and the first stage amplifier 2
However, it has been difficult to sufficiently extend the band of the optical signal detection circuit to the high frequency band of the first-stage amplifier 2 only by the passive element that constitutes the feedback circuit of the first-stage amplifier 2.

【0009】本発明は、上記問題点を改善し、初段アン
プの入力端子のインピーダンスを低く抑えることができ
て高速性を劣化させずに高トランスインピーダンスを得
ることができる光信号検出回路を提供することを目的と
する。
The present invention solves the above problems and provides an optical signal detection circuit which can suppress the impedance of the input terminal of the first-stage amplifier to a low level and can obtain a high transimpedance without deteriorating the high speed. The purpose is to

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、光入力信号を電流信号に変
換する光検出器と、この光検出器の一方の接続点に入力
端子及び帰還端子が接続された初段アンプとを有する光
信号検出回路において、前記初段アンプの出力電圧を一
定の割合で分割して出力する、帰還用アンプを含む帰還
回路部と、この帰還回路部の出力端子と前記初段アンプ
の前記帰還端子との間に接続される帰還用抵抗とを備え
たものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a photodetector for converting an optical input signal into a current signal, and an input terminal at one connection point of the photodetector. In the optical signal detection circuit having a first-stage amplifier to which a feedback terminal is connected, a feedback circuit unit including a feedback amplifier that divides the output voltage of the first-stage amplifier at a fixed ratio and outputs the feedback voltage, and a feedback circuit unit of the feedback circuit unit. The feedback resistor is connected between the output terminal and the feedback terminal of the first stage amplifier.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
信号検出回路において、前記初段アンプが前記光検出器
の一方の接続点に反転入力端子及び帰還端子が接続され
た差動アンプからなる反転アンプにより構成され、前記
帰還回路部が、前記初段アンプの出力電圧を分圧する電
圧分割回路と、この電圧分割回路の出力側と前記帰還用
抵抗との間に設けられた非反転アンプとを有するもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the first-stage amplifier is a differential amplifier in which an inverting input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector. The feedback circuit section divides the output voltage of the first-stage amplifier, and the non-inverting amplifier provided between the output side of the voltage division circuit and the feedback resistor. Is to have.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項1記載の光
信号検出回路において、前記初段アンプが前記光検出器
の一方の接続点に非反転入力端子及び帰還端子が接続さ
れた差動アンプからなる非反転アンプで構成され、前記
帰還回路部が、前記初段アンプの出力電圧を分圧する電
圧分割回路と、この電圧分割回路の出力側と前記帰還用
抵抗との間に設けられた反転アンプとを有するものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the first stage amplifier is a differential amplifier in which a non-inverting input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector. And a feedback circuit section in which the feedback circuit section divides the output voltage of the first-stage amplifier, and an inverting amplifier provided between the output side of the voltage division circuit and the feedback resistor. And have.

【0013】請求項4記載の発明は、請求項1記載の光
信号検出回路において、前記帰還用抵抗の抵抗値を前記
光検出器の端子間容量及び前記初段アンプの前記入力端
子の容量との和と前記初段アンプの前記帰還抵抗値とが
なす時定数に基づく帯域幅が少なくとも前記初段アンプ
の帯域を超えるような抵抗値に設定したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the resistance value of the feedback resistor is set to the inter-terminal capacitance of the photo detector and the capacitance of the input terminal of the first stage amplifier. The resistance value is set such that the bandwidth based on the time constant formed by the sum and the feedback resistance value of the first-stage amplifier exceeds at least the band of the first-stage amplifier.

【0014】請求項5記載の発明は、請求項1記載の光
信号検出回路において、前記帰還回路部が、前記初段ア
ンプの出力電圧を一定の割合で分割する2つの抵抗で構
成された電圧分割回路と、この電圧分割回路の出力が入
力される帰還用アンプとを有し、この帰還用アンプの入
力容量と前記2つの抵抗の並列抵抗値とのなす時定数に
基づく帯域幅が少なくとも前記帰還用アンプの帯域を超
えるように設定したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the feedback circuit section is a voltage divider composed of two resistors for dividing the output voltage of the first-stage amplifier at a constant ratio. A feedback amplifier to which the output of the voltage division circuit is input, and a bandwidth based on the time constant formed by the input capacitance of the feedback amplifier and the parallel resistance value of the two resistors is at least the feedback. It is set to exceed the band of the amplifier for.

【0015】請求項6記載の発明は、請求項2記載の光
信号検出回路において、前記非反転アンプがエミッタフ
ォロワからなるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the second aspect, the non-inverting amplifier is an emitter follower.

【0016】請求項7記載の発明は、請求項6記載の光
信号検出回路において、前記エミッタフォロワを構成す
るトランジスタと同じ特性を有していてエミッタが前記
差動アンプの非反転端子に接続されると共に抵抗を介し
て負電源側に接続され、かつ、ベースにアース電位が与
えられてコレクタが正電源側に接続されたトランジスタ
を備えたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the sixth aspect, the transistor has the same characteristics as the transistor forming the emitter follower, and the emitter is connected to the non-inverting terminal of the differential amplifier. In addition, the transistor is connected to the negative power source side via a resistor, the ground potential is applied to the base, and the collector is connected to the positive power source side.

【0017】請求項8記載の発明は、請求項1記載の光
信号検出回路において、前記帰還用アンプをエミッタ接
地型減衰アンプを構成するトランジスタを用いて構成
し、このトランジスタのエミツタと電源側との間に接続
される第1の抵抗の値を少なくとも前記トランジスタの
コレクタと電源側との間に接続される第2の抵抗の値よ
り大きく設定したものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the feedback amplifier is formed by using a transistor forming a grounded-emitter attenuation amplifier, and the emitter and the power supply side of the transistor are connected to each other. The value of the first resistor connected between the first and second resistors is set to be at least larger than the value of the second resistor connected between the collector of the transistor and the power supply side.

【0018】請求項9記載の発明は、請求項8記載の光
信号検出回路において、前記トランジスタと同じ特性を
有していてエミッタが前記第1の抵抗と同じ抵抗値を有
する抵抗を介して電源側に接続され、かつ、ベースにア
ース電位が与えられてコレクタが前記帰還用アンプの反
転端子に接続されると共に前記第2の抵抗と同じ抵抗値
を有する抵抗を介して電源側に接続されたトランジスタ
を備えたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the eighth aspect, the power source is provided through a resistor having the same characteristics as the transistor and the emitter having the same resistance value as the first resistor. Connected to the power supply side through a resistor having the same resistance value as the second resistor and a collector connected to the inverting terminal of the feedback amplifier by applying a ground potential to the base. It is equipped with a transistor.

【0019】[0019]

【作用】請求項1記載の発明では、光入力信号が光検出
器により電流信号に変換され、この電流信号が初段アン
プにより電圧信号に変換される。初段アンプの出力電圧
は、帰還用アンプを含む帰還回路部により一定の割合で
分割されて出力され、この帰還回路部の出力が帰還用抵
抗を介して初段アンプの帰還端子に帰還される。
According to the first aspect of the invention, the optical input signal is converted into a current signal by the photodetector, and this current signal is converted into a voltage signal by the first stage amplifier. The output voltage of the first-stage amplifier is divided and output at a constant ratio by the feedback circuit section including the feedback amplifier, and the output of this feedback circuit section is fed back to the feedback terminal of the first-stage amplifier via the feedback resistor.

【0020】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
光信号検出回路において、差動アンプからなる反転アン
プにより構成された初段アンプが光検出器からの電流信
号を電圧信号に変換し、帰還回路部は初段アンプの出力
電圧を電圧分割回路により分圧して非反転アンプで非反
転増幅した後に帰還用抵抗を介して初段アンプの帰還端
子に帰還する。
According to a second aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the first stage amplifier composed of an inverting amplifier composed of a differential amplifier converts a current signal from the photodetector into a voltage signal, The feedback circuit section divides the output voltage of the first-stage amplifier by the voltage dividing circuit, performs non-inverting amplification by the non-inverting amplifier, and then feeds it back to the feedback terminal of the first-stage amplifier via the feedback resistor.

【0021】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
光信号検出回路において、差動アンプからなる非反転ア
ンプで構成された初段アンプは光検出器からの電流信号
を電圧信号に変換し、帰還回路部は初段アンプの出力電
圧を電圧分割回路により分圧して反転アンプで反転増幅
した後に帰還用抵抗を介して初段アンプの帰還端子に帰
還する。
According to a third aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the first stage amplifier composed of a non-inverting amplifier made of a differential amplifier converts a current signal from the photodetector into a voltage signal. The feedback circuit section divides the output voltage of the first-stage amplifier by the voltage divider circuit, inverts and amplifies it by the inverting amplifier, and then feeds it back to the feedback terminal of the first-stage amplifier via the feedback resistor.

【0022】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
光信号検出回路において、光検出器の端子間容量及び初
段アンプの入力端子の容量との和と初段アンプの帰還抵
抗値とがなす時定数に基づく帯域幅は少なくとも初段ア
ンプの帯域を超える。
According to a fourth aspect of the invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the sum of the inter-terminal capacitance of the photodetector and the capacitance of the input terminal of the first stage amplifier and the feedback resistance value of the first stage amplifier are formed. The bandwidth based on the time constant exceeds at least the bandwidth of the first stage amplifier.

【0023】請求項5記載の発明では、請求項1記載の
光信号検出回路において、帰還回路部は初段アンプの出
力電圧を2つの抵抗で構成された電圧分割回路により一
定の割合で分割して帰還用アンプ及び帰還用抵抗を介し
て初段アンプの帰還端子に帰還し、この帰還用アンプの
入力容量と前記2つの抵抗の並列抵抗値とのなす時定数
に基づく帯域幅は少なくとも帰還用アンプの帯域を超え
る。
According to a fifth aspect of the invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the feedback circuit section divides the output voltage of the first-stage amplifier by a voltage dividing circuit composed of two resistors at a fixed ratio. It is fed back to the feedback terminal of the first-stage amplifier via the feedback amplifier and the feedback resistor, and the bandwidth based on the time constant formed by the input capacitance of the feedback amplifier and the parallel resistance value of the two resistors is at least that of the feedback amplifier. Exceeds bandwidth.

【0024】請求項6記載の発明では、請求項2記載の
光信号検出回路において、初段アンプの出力電圧は電圧
分割回路により一定の割合で分割されてエミッタフォロ
ワからなる非反転アンプ及び帰還用抵抗を介して初段ア
ンプの帰還端子に帰還される。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the second aspect, the output voltage of the first-stage amplifier is divided by the voltage dividing circuit at a constant ratio, and the non-inverting amplifier and the feedback resistor are formed of emitter followers. Is fed back to the feedback terminal of the first stage amplifier via.

【0025】請求項7記載の発明では、請求項6記載の
光信号検出回路において、エミッタフォロワを構成する
トランジスタと同じ特性を有するトランジスタは、エミ
ッタから差動アンプの非反転端子へバイアス電圧を与
え、エミッタフォロワを構成するトランジスタによるオ
フセットをキャンセルする。
According to a seventh aspect of the invention, in the optical signal detection circuit according to the sixth aspect, the transistor having the same characteristics as the transistor forming the emitter follower applies a bias voltage from the emitter to the non-inverting terminal of the differential amplifier. , Cancels the offset due to the transistor that constitutes the emitter follower.

【0026】請求項8記載の発明では、請求項1記載の
光信号検出回路において、エミッタ接地型減衰アンプを
構成するトランジスタを用いて構成された帰還用アンプ
は、トランジスタのエミツタと電源側との間に接続され
る第1の抵抗の値が少なくともトランジスタのコレクタ
と電源側との間に接続される第2の抵抗の値より大きく
設定され、初段アンプの出力電圧を分圧して増幅した後
に帰還用抵抗を介して初段アンプの帰還端子に帰還す
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit according to the first aspect, the feedback amplifier configured by using the transistor forming the grounded-emitter attenuation amplifier is configured by connecting the emitter of the transistor and the power supply side. The value of the first resistance connected between them is set to be larger than the value of the second resistance connected between at least the collector of the transistor and the power supply side, and the output voltage of the first-stage amplifier is divided and amplified before feedback. It returns to the feedback terminal of the first-stage amplifier through the resistor for use.

【0027】請求項9記載の発明では、請求項8記載の
光信号検出回路において、帰還用アンプを構成するトラ
ンジスタと同じ特性を有するトランジスタは、コレクタ
から差動アンプの反転端子へバイアス電圧を与え、帰還
用アンプを構成するトランジスタによるオフセットをキ
ャンセルする。
According to a ninth aspect of the invention, in the optical signal detection circuit of the eighth aspect, the transistor having the same characteristics as the transistor forming the feedback amplifier applies a bias voltage from the collector to the inverting terminal of the differential amplifier. , Cancels the offset due to the transistor that constitutes the feedback amplifier.

【0028】[0028]

【実施例】図1は本発明の第1実施例を示す。この第1
実施例は、請求項1記載の発明の実施例であり、反転出
力型初段アンプ付き光信号検出回路の例である。光検出
器11は、カソードが電源に接続され、アノードが初段
アンプ12の反転入力端子13及び帰還端子14に接続
される。初段アンプ12の出力端子15とアースとの間
には電圧分割回路を構成する2つの抵抗16,17が直
列に接続され、この抵抗16,17の接続点18と帰還
端子14との間に能動素子を有する帰還部19及び帰還
用抵抗20が直列に接続される。抵抗16,17からな
る電圧分割回路及び帰還部19は帰還回路部を構成し、
帰還部19は抵抗16,17の並列抵抗値より十分に高
い入力インピーダンスを有する帰還用アンプを用いて構
成される。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. This first
The embodiment is an embodiment of the invention according to claim 1, and is an example of an optical signal detection circuit with an inverting output type first stage amplifier. The cathode of the photodetector 11 is connected to the power supply, and the anode is connected to the inverting input terminal 13 and the feedback terminal 14 of the first-stage amplifier 12. Two resistors 16 and 17 forming a voltage dividing circuit are connected in series between the output terminal 15 of the first-stage amplifier 12 and the ground, and an active portion is provided between the connection point 18 of the resistors 16 and 17 and the feedback terminal 14. A feedback unit 19 having an element and a feedback resistor 20 are connected in series. The voltage dividing circuit composed of the resistors 16 and 17 and the feedback section 19 constitute a feedback circuit section,
The feedback unit 19 is configured by using a feedback amplifier having an input impedance sufficiently higher than the parallel resistance value of the resistors 16 and 17.

【0029】光信号は、光検出器11により電流信号に
変換され、初段アンプ12により電圧信号に変換されて
反転増幅される。初段アンプ12の出力信号電圧は、出
力端子15から取り出される一方、抵抗16,17によ
り一定の割合で分割されて帰還部19及び帰還用抵抗2
0を介して初段アンプ12の反転入力端子13へ帰還さ
れる。
The optical signal is converted into a current signal by the photodetector 11, converted into a voltage signal by the first stage amplifier 12, and inverted and amplified. The output signal voltage of the first-stage amplifier 12 is taken out from the output terminal 15, and is divided at a constant ratio by the resistors 16 and 17, and is fed back to the feedback section 19 and the feedback resistor 2.
It is fed back to the inverting input terminal 13 of the first stage amplifier 12 via 0.

【0030】このように第1実施例では、初段アンプ1
2の帰還回路における帰還部19が能動素子を有するの
で、初段アンプ12の入力端子のインピーダンスを低く
抑えて初段アンプ12における帰還回路の抵抗値と初段
アンプ12の入力端子13の持つ容量のなす時定数によ
る応答性の劣化を防ぐことにより、高速性を劣化させず
に高トランスインピーダンスを得ることができ、高速化
と高ゲイン化(高トランスインピーダンス化)を同時に
実現することができる。
As described above, in the first embodiment, the first stage amplifier 1
Since the feedback section 19 in the feedback circuit of No. 2 has an active element, the impedance of the input terminal of the first-stage amplifier 12 is suppressed to be low, and the resistance value of the feedback circuit in the first-stage amplifier 12 and the capacitance of the input terminal 13 of the first-stage amplifier 12 By preventing the deterioration of the responsiveness due to the constant, it is possible to obtain a high transimpedance without deteriorating the high-speed property, and it is possible to simultaneously realize a high speed and a high gain (high transimpedance).

【0031】即ち、初段アンプ12の出力端子15に現
れる電圧を2つの抵抗16,17で分圧し、その出力を
抵抗16,17の並列抵抗値より十分に高い入力インピ
ーダンスを有する帰還用アンプを用いて構成された帰還
部19でインピーダンス変換して帰還用抵抗20を介し
て初段アンプ12の反転入力端子13へ帰還するので、
帰還用抵抗20を出力インピーダンスの低い帰還部19
で駆動することができる。このため、帰還用抵抗20を
初段アンプ12の出力端子15に直接に接続した場合に
高トランスインピーダンスと高速化を同時に実現するこ
とが難しかったのに対し、第1実施例では、抵抗16,
17の分圧比だけ帰還量を減少させることができて帯域
を落とさずにゲインを上げることができ、帰還用抵抗2
0の抵抗値に対する抵抗16,17の分圧比率倍の高ト
ランスインピーダンスが得られる広帯域の初段アンプを
実現できる。
That is, the voltage appearing at the output terminal 15 of the first stage amplifier 12 is divided by the two resistors 16 and 17, and the output is used as a feedback amplifier having an input impedance sufficiently higher than the parallel resistance value of the resistors 16 and 17. Since the impedance is converted by the feedback unit 19 configured as described above and is fed back to the inverting input terminal 13 of the first stage amplifier 12 via the feedback resistor 20,
The feedback resistor 20 is connected to the feedback unit 19 having a low output impedance.
Can be driven by. Therefore, when the feedback resistor 20 is directly connected to the output terminal 15 of the first-stage amplifier 12, it is difficult to realize high transimpedance and high speed at the same time.
The feedback amount can be reduced by the voltage division ratio of 17, and the gain can be increased without lowering the band.
It is possible to realize a wideband first-stage amplifier that can obtain a high transimpedance that is a voltage division ratio of the resistances 16 and 17 times the resistance value of 0.

【0032】図2は本発明の第2実施例を示す。この第
2実施例は、請求項1,2,4,5記載の発明の実施例
であり、上記第1実施例において、初段アンプ12を差
動アンプからなる反転アンプ21により構成して帰還部
19を帰還用アンプ22及び抵抗23,24により構成
するようにしたものである。この帰還用アンプ22は差
動アンプからなる非反転アンプにより構成される。非反
転アンプ22は、非反転入力端子が抵抗16,17の接
続点18に接続されて出力端子が帰還用抵抗20を介し
て帰還端子14に接続され、反転入力端子と出力端子と
の間に抵抗23が接続されて反転入力端子が抵抗24を
介して接地される。反転アンプ21は、反転入力端子が
接地され、非反転入力端子が帰還端子14及び光検出器
11のアノードに接続される。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is an embodiment of the invention described in claims 1, 2, 4, and 5, and in the first embodiment, the first stage amplifier 12 is constituted by an inverting amplifier 21 composed of a differential amplifier, and a feedback section is provided. 19 is composed of a feedback amplifier 22 and resistors 23 and 24. The feedback amplifier 22 is composed of a non-inverting amplifier composed of a differential amplifier. The non-inverting amplifier 22 has its non-inverting input terminal connected to the connection point 18 of the resistors 16 and 17 and its output terminal connected to the feedback terminal 14 via the feedback resistor 20, and between the inverting input terminal and the output terminal. The resistor 23 is connected and the inverting input terminal is grounded via the resistor 24. The inverting amplifier 21 has an inverting input terminal grounded and a non-inverting input terminal connected to the feedback terminal 14 and the anode of the photodetector 11.

【0033】光信号は、光検出器11により電流信号に
変換され、差動アンプ21により電圧信号に変換されて
反転増幅される。差動アンプ21の出力信号電圧は、出
力端子15から取り出される一方、抵抗16,17によ
り一定の割合で分割されて非反転アンプ22により非反
転増幅された後に帰還用抵抗20を介して初段アンプ1
2の反転入力端子13へ帰還される。
The optical signal is converted into a current signal by the photodetector 11, converted into a voltage signal by the differential amplifier 21, and inverted and amplified. The output signal voltage of the differential amplifier 21 is taken out from the output terminal 15, divided at a constant ratio by the resistors 16 and 17 and non-inverted and amplified by the non-inverting amplifier 22, and then the first stage amplifier via the feedback resistor 20. 1
It is fed back to the second inverting input terminal 13.

【0034】この第2実施例は、光信号検出回路におい
て初段アンプの帰還抵抗と初段アンプの入力容量及び光
検出器の容量の和とがなす時定数が原因でアンプ系の応
答性を悪くしている場合に有効であって次の条件を満た
している。初段アンプ21の帰還抵抗(帰還用抵抗20
の抵抗値)Rと初段アンプ21の入力容量Ci及び光検
出器11の容量CPDの和(C=Ci+CPD)のなす時定
数τ(=R×C)から決まる周波数fc(=1/2π
τ)は初段アンプ21の帯域より大きくなるように設定
される。即ち、初段アンプ21の入力抵抗や光検出器1
1の容量は決まっているので、帰還用抵抗20の抵抗値
は時定数τ(=R×C)から決まる周波数fcが初段ア
ンプ21の帯域より大きくなるように設定される。これ
により、初段アンプ21の入力端子の持つ容量と光検出
器11の端子間容量との和から高トランスインピーダン
スで広帯域の初段アンプを実現するための帰還用抵抗2
0の抵抗値選択及び、それに伴う初段アンプの必要な特
性の決定が可能となる。
In the second embodiment, the response of the amplifier system is deteriorated due to the time constant formed by the feedback resistance of the first-stage amplifier, the input capacitance of the first-stage amplifier and the sum of the capacitances of the photodetectors in the optical signal detection circuit. Is valid and meets the following conditions. Feedback resistor of first stage amplifier 21 (feedback resistor 20
Frequency R c (= R × C) formed by the sum (C = C i + C PD ) of the input capacitance C i of the first stage amplifier 21 and the capacitance C PD of the photodetector 11 (C = C i + C PD ). = 1 / 2π
τ) is set to be larger than the band of the first stage amplifier 21. That is, the input resistance of the first stage amplifier 21 and the photodetector 1
Since the capacitance of 1 is fixed, the resistance value of the feedback resistor 20 is set so that the frequency f c determined by the time constant τ (= R × C) is larger than the band of the first stage amplifier 21. Thus, the feedback resistor 2 for realizing a wide-band first-stage amplifier with high transimpedance is obtained from the sum of the capacitance of the input terminal of the first-stage amplifier 21 and the capacitance between the terminals of the photodetector 11.
It is possible to select the resistance value of 0 and determine the required characteristics of the first-stage amplifier accordingly.

【0035】同様に抵抗16,17の抵抗値R1,R
2は、抵抗16,17を並列とみなしたときの抵抗値
(並列抵抗値=R1//R2)と、帰還用アンプ22の入
力容量のなす時定数で決まる帯域が帰還用アンプ22の
帯域より高くなるように設定される。これにより、抵抗
16,17の抵抗値決定のための足がかりが得られ、広
帯域化のために必要な初段アンプの特性の決定が可能と
なる。
Similarly, the resistance values R 1 and R of the resistors 16 and 17 are
2 is a band of the feedback amplifier 22 that is determined by the resistance value (parallel resistance value = R 1 // R 2 ) when the resistors 16 and 17 are considered to be in parallel and the time constant formed by the input capacitance of the feedback amplifier 22. It is set to be higher than the band. As a result, a foothold for determining the resistance values of the resistors 16 and 17 can be obtained, and the characteristics of the first-stage amplifier necessary for widening the band can be determined.

【0036】この第2実施例では、第1実施例と同様に
初段アンプ21の入力端子のインピーダンスを低く抑え
ることができて高速性を劣化させずに高トランスインピ
ーダンスを得ることができ、光信号に対する反転出力が
得られる高トランスインピーダンスで広帯域の初段アン
プを実現できる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the impedance of the input terminal of the first stage amplifier 21 can be suppressed to a low level, high transimpedance can be obtained without deteriorating the high speed performance, and the optical signal can be obtained. It is possible to realize a wide band first stage amplifier with high transimpedance that can obtain an inverted output for

【0037】図3は本発明の第3実施例を示す。この第
3実施例は、請求項1,3,4,5記載の発明の実施例
であり、上記第1実施例において、初段アンプ12を差
動アンプからなる非反転アンプ25により構成して帰還
部19を反転アンプからなる帰還用アンプ26及び抵抗
27,28により構成するようにしたものである。反転
アンプ26は、反転入力端子が抵抗28を介して抵抗1
6,17の接続点18に接続されて出力端子が帰還用抵
抗20を介して帰還端子14に接続され、反転入力端子
と出力端子との間に抵抗27が接続されて反転入力端子
が接地される。差動アンプ25は、反転入力端子が接地
され、非反転入力端子13が帰還端子14及び光検出器
11のアノードに接続される。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is an embodiment of the invention described in claims 1, 3, 4, and 5, and in the first embodiment, the first-stage amplifier 12 is constituted by a non-inverting amplifier 25 composed of a differential amplifier and is fed back. The section 19 is configured by a feedback amplifier 26 including an inverting amplifier and resistors 27 and 28. The inverting input terminal of the inverting amplifier 26 is a resistor 1 via a resistor 28.
6, 17 is connected to the connection point 18 and the output terminal is connected to the feedback terminal 14 via the feedback resistor 20. The resistor 27 is connected between the inverting input terminal and the output terminal to ground the inverting input terminal. It The inverting input terminal of the differential amplifier 25 is grounded, and the non-inverting input terminal 13 is connected to the feedback terminal 14 and the anode of the photodetector 11.

【0038】光信号は、光検出器11により電流信号に
変換され、差動アンプ25により電圧信号に変換されて
非反転増幅される。差動アンプ25の出力信号電圧は、
出力端子15から取り出される一方、抵抗16,17に
より一定の割合で分割されて反転アンプ26により反転
増幅された後に帰還用抵抗20を介して初段アンプ12
の反転入力端子13へ帰還される。
The optical signal is converted into a current signal by the photodetector 11, converted into a voltage signal by the differential amplifier 25, and non-inverted and amplified. The output signal voltage of the differential amplifier 25 is
While being taken out from the output terminal 15, it is divided at a constant ratio by the resistors 16 and 17 and is inverted and amplified by the inverting amplifier 26, and then is fed through the feedback resistor 20 to the first stage amplifier 12.
Is fed back to the inverting input terminal 13.

【0039】この第3実施例は、第2実施例と同様に次
の条件を満たしている。つまり、初段アンプ25の帰還
抵抗(帰還用抵抗20の抵抗値)Rと初段アンプ25の
入力容量Ci及び光検出器11の容量CPDの和(C=Ci
+CPD)のなす時定数τ(=R×C)から決まる周波数
c(=1/2πτ)は初段アンプ25の帯域より大き
くなるように設定される。即ち、初段アンプ25の入力
抵抗や光検出器11の容量は決まっているので、帰還用
抵抗20の抵抗値は時定数τ(=R×C)から決まる周
波数fcが初段アンプ25の帯域より大きくなるように
設定される。同様に抵抗16,17の抵抗値R1,R
2は、抵抗16,17を並列とみなしたときの抵抗値
(並列抵抗値=R1//R2)と、帰還用アンプ26の入
力容量のなす時定数で決まる帯域が帰還用アンプ26の
帯域より高くなるように設定される。
The third embodiment satisfies the following conditions similarly to the second embodiment. That is, the sum of the feedback resistance (resistance value of the feedback resistor 20) R of the first-stage amplifier 25, the input capacitance C i of the first-stage amplifier 25, and the capacitance C PD of the photodetector 11 (C = C i
The frequency f c (= 1 / 2πτ) determined by the time constant τ (= R × C) formed by + C PD is set to be larger than the band of the first stage amplifier 25. That is, since the input resistance of the first stage amplifier 25 and the capacitance of the photodetector 11 are determined, the resistance value of the feedback resistor 20 has a frequency f c determined by the time constant τ (= R × C) from the band of the first stage amplifier 25. It is set to be large. Similarly, the resistance values R 1 and R of the resistors 16 and 17
2 is a band of the feedback amplifier 26 that is determined by the resistance value (parallel resistance value = R 1 // R 2 ) when the resistors 16 and 17 are considered to be in parallel and the time constant formed by the input capacitance of the feedback amplifier 26. It is set to be higher than the band.

【0040】この第3実施例では、第1実施例と同様に
初段アンプ25の入力端子のインピーダンスを低く抑え
ることができて高速性を劣化させずに高トランスインピ
ーダンスを得ることができ、光信号に対する非反転出力
が得られる高トランスインピーダンスで広帯域の初段ア
ンプを実現できる。なお、上記各実施例は光検出器11
のアノード側から初段アンプに電流信号を入力したが、
光検出器11のカソード側から初段アンプに電流信号を
入力して光検出器11のアノード側を負電源に接続する
ようにしてもよい。また、帰還用アンプ22,26は、
差動アンプを用いたが、差動アンプを用いずにトランジ
スタで構成してもよい。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the impedance of the input terminal of the first stage amplifier 25 can be suppressed to a low level, high transimpedance can be obtained without deteriorating the high speed, and the optical signal can be obtained. It is possible to realize a wide-band first-stage amplifier with high transimpedance that can obtain a non-inverted output. In each of the above embodiments, the photodetector 11 is used.
A current signal was input to the first stage amplifier from the anode side of
A current signal may be input from the cathode side of the photodetector 11 to the first-stage amplifier to connect the anode side of the photodetector 11 to a negative power source. The feedback amplifiers 22 and 26 are
Although the differential amplifier is used, a transistor may be used instead of the differential amplifier.

【0041】図4〜11は帰還用アンプを差動アンプを
用いずにトランジスタで構成した本発明の各実施例を示
す。図4はNPN型トランジスタを用いたエミッタフォ
ロワにより帰還用アンプを構成した本発明の第4実施例
を示す。この第4実施例は、請求項1,2,4,5,6
記載の発明の実施例であり、上記第2実施例において、
帰還用アンプがNPN型トランジスタ29を用いたエミ
ッタフォロワにより構成される。このトランジスタ29
は、ベースが抵抗16,17の接続点18に接続されて
コレクタが正電源+Vsに接続され、エミッタがエミッ
タ抵抗30を介して負電源−Vsに接続されると共に帰
還用抵抗20を介して帰還端子14に接続される。反転
アンプ21は正側電源端子が正電源+Vsに接続されて
負側電源端子が負電源−Vsに接続され、光検出器11
のカソードは正電源+Vsに接続される。
4 to 11 show the respective embodiments of the present invention in which the feedback amplifier is composed of transistors without using a differential amplifier. FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention in which a feedback amplifier is constructed by an emitter follower using NPN type transistors. This fourth embodiment is characterized by claims 1, 2, 4, 5, and 6.
It is an embodiment of the invention described, in the second embodiment,
The feedback amplifier is composed of an emitter follower using an NPN transistor 29. This transistor 29
The base is connected to the connection point 18 of the resistors 16 and 17, the collector is connected to the positive power source + Vs, the emitter is connected to the negative power source −Vs via the emitter resistor 30, and the feedback is performed via the feedback resistor 20. It is connected to the terminal 14. The inverting amplifier 21 has a positive power supply terminal connected to the positive power supply + Vs and a negative power supply terminal connected to the negative power supply −Vs, and the photodetector 11
Is connected to the positive power source + Vs.

【0042】光信号は、光検出器11により電流信号に
変換され、差動アンプ21により電圧信号に変換されて
反転増幅される。差動アンプ21の出力信号電圧は、出
力端子15から取り出される一方、抵抗16,17によ
り一定の割合で分割されてトランジスタ29を用いたエ
ミッタフォロワにより非反転増幅された後に帰還用抵抗
20を介して初段アンプ12の反転入力端子13へ帰還
される。
The optical signal is converted into a current signal by the photodetector 11, converted into a voltage signal by the differential amplifier 21, and inverted and amplified. The output signal voltage of the differential amplifier 21 is taken out from the output terminal 15, divided at a constant ratio by the resistors 16 and 17, non-inverted and amplified by the emitter follower using the transistor 29, and then passed through the feedback resistor 20. Is fed back to the inverting input terminal 13 of the first stage amplifier 12.

【0043】よく知られているようにエミッタフォロワ
では、入力インピーダンスはエミッタ抵抗の約β倍であ
り、電流増幅率hFEが1となる周波数ftの高いトラン
ジスタを使えばβ≒100となり、十分に高い入力イン
ピーダンスを期待でき、且つ出力インピータンスはエミ
ツタ抵抗程度という低い値が得られて上述の条件をよく
満たす。
As is well known, in the emitter follower, the input impedance is about β times as large as the emitter resistance, and β≈100 is obtained if a transistor with a high frequency f t at which the current amplification factor h FE is 1 is used. A high input impedance can be expected, and a low output impedance of about an emitter resistance is obtained, which satisfies the above conditions well.

【0044】この第4実施例では、差動アンプの代りに
1つのトランジスタ29を用いて帰還用アンプを実現で
きてエミッタフォロワの高速応答性を持つ高入力インピ
ーダンス及び低出力インピーダンスの帰還用アンプから
なる能動回路を容易に構成でき、帰還用抵抗20の抵抗
値にトランジスタ29のエミッタ抵抗とコレクタ抵抗と
の比をかけた値の高ゲインが帯域を落とさずに得られる
高性能の反転型初段アンプを実現できる。
In the fourth embodiment, a feedback amplifier can be realized by using one transistor 29 instead of the differential amplifier, and a feedback amplifier having a high input impedance and a low output impedance having a high-speed response of an emitter follower is realized. A high-performance inverting first-stage amplifier that can easily form an active circuit and obtain a high gain of a value obtained by multiplying the resistance value of the feedback resistor 20 by the ratio of the emitter resistance and the collector resistance of the transistor 29 without lowering the band. Can be realized.

【0045】図5はPNP型トランジスタを用いたエミ
ッタフォロワにより帰還用アンプを構成した本発明の第
5実施例を示す。この第5実施例は、請求項1,2,
4,5,6記載の発明の実施例であり、上記第2実施例
において、帰還用アンプがPNP型トランジスタ31を
用いたエミッタフォロワにより構成される。このトラン
ジスタ31は、ベースが抵抗16,17の接続点18に
接続されてコレクタが負電源−Vsに接続され、エミッ
タがエミッタ抵抗32を介して正電源+Vsに接続され
ると共に帰還用抵抗20を介して帰還端子14に接続さ
れる。反転アンプ21は正側電源端子が正電源+Vsに
接続されて負側電源端子が負電源−Vsに接続され、光
検出器11のカソードは正電源+Vsに接続される。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention in which a feedback amplifier is constituted by an emitter follower using a PNP type transistor. This fifth embodiment is characterized by claims 1, 2, and
4 is an embodiment of the invention described in 4, 5 and 6, and in the second embodiment, the feedback amplifier is composed of an emitter follower using a PNP type transistor 31. In this transistor 31, the base is connected to the connection point 18 of the resistors 16 and 17, the collector is connected to the negative power source −Vs, the emitter is connected to the positive power source + Vs via the emitter resistor 32, and the feedback resistor 20 is connected. It is connected to the feedback terminal 14 via the. The inverting amplifier 21 has its positive power supply terminal connected to the positive power supply + Vs, its negative power supply terminal connected to the negative power supply -Vs, and the cathode of the photodetector 11 connected to the positive power supply + Vs.

【0046】光信号は、光検出器11により電流信号に
変換され、差動アンプ21により電圧信号に変換されて
反転増幅される。差動アンプ21の出力信号電圧は、出
力端子15から取り出される一方、抵抗16,17によ
り一定の割合で分割されてトランジスタ31を用いたエ
ミッタフォロワにより非反転増幅された後に帰還用抵抗
20を介して初段アンプ12の反転入力端子13へ帰還
される。
The optical signal is converted into a current signal by the photodetector 11, converted into a voltage signal by the differential amplifier 21, and inverted and amplified. The output signal voltage of the differential amplifier 21 is taken out from the output terminal 15, divided by resistors 16 and 17 at a constant ratio, non-inverted and amplified by an emitter follower using a transistor 31, and then passed through a feedback resistor 20. Is fed back to the inverting input terminal 13 of the first stage amplifier 12.

【0047】この第5実施例では、第4実施例と同様に
上述の条件をよく満たし、第4実施例と同様に高ゲイン
が帯域を落とさずに得られる高性能の反転型初段アンプ
を実現できる。なお、第4実施例及び第5実施例は光検
出器11のアノード側から初段アンプに電流信号を入力
したが、光検出器11のカソード側から初段アンプに電
流信号を入力して光検出器11のアノード側を電源に接
続するようにしてもよい。
In the fifth embodiment, similarly to the fourth embodiment, the above-described conditions are well satisfied, and like the fourth embodiment, a high-performance inverting first-stage amplifier which can obtain a high gain without dropping the band is realized. it can. Although the current signal is input from the anode side of the photodetector 11 to the first-stage amplifier in the fourth and fifth embodiments, the current signal is input from the cathode side of the photodetector 11 to the first-stage amplifier. You may make it connect the anode side of 11 to a power supply.

【0048】第4実施例及び第5実施例では、トランジ
スタ29,31のベース・エミッタ間にバイアス電圧を
必要とするので、トランジスタ29,31から帰還用抵
抗20を介して反転アンプ21の反転入力端子に帰還さ
れる出力電圧の基準電位が反転アンプ21の非反転入力
端子の電位と異なってオフセツトが生ずる。図6はその
オフセットを無くすようにした本発明の第6実施例を示
す。この第6実施例は、請求項1,2,4,5,6,7
記載の発明の実施例であり、上記第4実施例において、
オフセツト補償回路を設けたものである。このオフセツ
ト補償回路はオフセットをキャンセルするためのオフセ
ツト補償用トランジスタ33及び抵抗34からなるバイ
アス回路により構成される。
In the fourth and fifth embodiments, a bias voltage is required between the base and emitter of the transistors 29 and 31, so that the inverting input of the inverting amplifier 21 from the transistors 29 and 31 via the feedback resistor 20. The reference potential of the output voltage fed back to the terminal differs from the potential of the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21 to cause offset. FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention in which the offset is eliminated. The sixth embodiment is defined by claims 1, 2, 4, 5, 6, 7
It is an embodiment of the invention described, in the fourth embodiment,
An offset compensation circuit is provided. The offset compensation circuit is composed of a bias circuit including an offset compensation transistor 33 and a resistor 34 for canceling an offset.

【0049】トランジスタ33は、ベースが接地されて
コレクタが正電源+Vsに接続され、エミツタが抵抗3
4を介して負電源−Vsに接続されると共に反転アンプ
21の非反転入力端子に接続される。トランジスタ33
はトランジスタ29と特性が同じになるように設計さ
れ、抵抗34は抵抗30と同じ抵抗値を有するものが用
いられる。
In the transistor 33, the base is grounded, the collector is connected to the positive power source + Vs, and the emitter is the resistor 3
It is connected to the negative power source −Vs via 4 and the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21. Transistor 33
Is designed to have the same characteristics as the transistor 29, and the resistor 34 having the same resistance value as the resistor 30 is used.

【0050】従って、光検出器11に光信号が入力され
なくて光検出器11の出力電流がゼロとなったときに
は、反転アンプ21自身のオフセットがないものとする
と、反転アンプ21の出力電圧はトランジスタ33のエ
ミッタから反転アンプ21の非反転入力端子に印加され
るバイアス電位とほぼ同じになり、帰還回路のトランジ
スタ29が発生するオフセットがトランジスタ33のエ
ミッタから反転アンプ21の非反転入力端子に印加され
るバイアス電位によりキャンセルされてオフセットが補
償される。
Therefore, when the optical signal is not input to the photodetector 11 and the output current of the photodetector 11 becomes zero, assuming that there is no offset of the inverting amplifier 21 itself, the output voltage of the inverting amplifier 21 is The bias potential applied from the emitter of the transistor 33 to the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21 is almost the same, and the offset generated by the transistor 29 of the feedback circuit is applied from the emitter of the transistor 33 to the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21. The offset is compensated by being canceled by the applied bias potential.

【0051】図7は第6実施例と同様にオフセットを無
くすようにした本発明の第7実施例を示す。この第7実
施例は、請求項1,2,4,5,6,7記載の発明の実
施例であり、上記第5実施例において、オフセツト補償
回路を設けたものである。このオフセツト補償回路はオ
フセットをキャンセルするためのオフセツト補償用トラ
ンジスタ35及び抵抗36からなるバイアス回路により
構成される。
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention in which the offset is eliminated as in the sixth embodiment. The seventh embodiment is an embodiment of the invention described in claims 1, 2, 4, 5, 6, and 7, and in the fifth embodiment, an offset compensation circuit is provided. The offset compensation circuit is composed of a bias circuit including an offset compensation transistor 35 and a resistor 36 for canceling the offset.

【0052】トランジスタ35は、ベースが接地されて
コレクタが負電源−Vsに接続され、エミツタが抵抗3
6を介して正電源+Vsに接続されると共に反転アンプ
21の非反転入力端子に接続される。トランジスタ35
はトランジスタ31と特性が同じになるように設計さ
れ、抵抗36は抵抗32と同じ抵抗値を有するものが用
いられる。なお、光検出器11は、カソードが反転アン
プ21の反転入力端子に接続されてアノードが負電源−
Vsに接続され、光信号を電流信号に変換して反転アン
プ21の反転入力端子に入力する。
The base of the transistor 35 is grounded, the collector is connected to the negative power source -Vs, and the emitter is the resistor 3
It is connected to the positive power source + Vs via 6 and is also connected to the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21. Transistor 35
Is designed to have the same characteristics as the transistor 31, and the resistor 36 having the same resistance value as the resistor 32 is used. In the photodetector 11, the cathode is connected to the inverting input terminal of the inverting amplifier 21 and the anode is the negative power source −.
It is connected to Vs, converts an optical signal into a current signal, and inputs it to the inverting input terminal of the inverting amplifier 21.

【0053】光検出器11に光信号が入力されなくて光
検出器11の出力電流がゼロとなったときには、反転ア
ンプ21自身のオフセットがないものとすると、反転ア
ンプ21の出力電圧はトランジスタ35のエミッタから
反転アンプ21の非反転入力端子に印加されるバイアス
電位とほぼ同じになり、帰還回路のトランジスタ31が
発生するオフセットがトランジスタ35のエミッタから
反転アンプ21の非反転入力端子に印加されるバイアス
電位によりキャンセルされてオフセットが補償される。
When an optical signal is not input to the photodetector 11 and the output current of the photodetector 11 becomes zero, assuming that there is no offset of the inverting amplifier 21 itself, the output voltage of the inverting amplifier 21 is the transistor 35. Is almost the same as the bias potential applied to the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21 from the emitter of, and the offset generated by the transistor 31 of the feedback circuit is applied from the emitter of the transistor 35 to the non-inverting input terminal of the inverting amplifier 21. The offset is compensated by being canceled by the bias potential.

【0054】第6実施例及び第7実施例では、光信号が
入力されないときにアース電位を与えるべきトランジス
タ29,31のベースは抵抗17を介して接地されてい
るので、厳密には光信号が入力されないときにトランジ
スタ29,31のベース電位とトランジスタ33,35
のベース電位とが僅かに異なるが、接地側の抵抗17は
抵抗16に比べて十分に抵抗値が小さいからほとんど問
題がない。
In the sixth and seventh embodiments, since the bases of the transistors 29 and 31 for applying the ground potential when the optical signal is not input are grounded via the resistor 17, strictly speaking, the optical signal is When not input, the base potentials of the transistors 29 and 31 and the transistors 33 and 35
However, since the resistance value of the ground-side resistor 17 is sufficiently smaller than that of the resistor 16, there is almost no problem.

【0055】図8は本発明の第8実施例を示す。この第
8実施例は、請求項1,8記載の発明の実施例であり、
上記第1実施例において、初段アンプ12を差動アンプ
からなる非反転アンプ38により構成して帰還部19を
エミッタ接地型減衰アンプからなる反転アンプにより構
成するようにしたものであり、このエミッタ接地型減衰
アンプはPNP型トランジスタ39及び抵抗40,41
により構成される。
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention. The eighth embodiment is an embodiment of the invention according to claims 1 and 8,
In the first embodiment, the first stage amplifier 12 is constituted by the non-inverting amplifier 38 which is a differential amplifier, and the feedback section 19 is constituted by an inverting amplifier which is a grounded-emitter attenuation amplifier. The type attenuation amplifier is a PNP type transistor 39 and resistors 40 and 41.
It is composed of

【0056】トランジスタ39は、ベースが初段アンプ
38の出力端子に接続されてエミッタがエミッタ抵抗4
0を介して正電源+Vsに接続され、コレクタがコレク
タ抵抗41を介して負電源−Vsに接続されると共に帰
還用抵抗20を介して帰還端子14に接続される。非反
転アンプ38は、正側電源端子が正電源+Vsに接続さ
れて負側電源端子が負電源−Vsに接続され、反転入力
端子が接地されて非反転入力端子が帰還端子14及び光
検出器11のアノードに接続される。
In the transistor 39, the base is connected to the output terminal of the first stage amplifier 38, and the emitter is the emitter resistor 4
0 is connected to the positive power supply + Vs, the collector is connected to the negative power supply −Vs via the collector resistor 41, and is connected to the feedback terminal 14 via the feedback resistor 20. The non-inverting amplifier 38 has a positive power supply terminal connected to the positive power supply + Vs, a negative power supply terminal connected to the negative power supply -Vs, an inverting input terminal grounded, and a non-inverting input terminal connected to the feedback terminal 14 and the photodetector. 11 connected to the anode.

【0057】光信号は、光検出器11により電流信号に
変換され、差動アンプ38により電圧信号に変換されて
非反転増幅される。差動アンプ38の出力信号電圧は、
出力端子15から取り出される一方、エミッタ接地型減
衰アンプを構成するトランジスタ39により反転増幅さ
れた後に帰還用抵抗20を介して非反転アンプ38の非
反転入力端子13へ帰還される。
The optical signal is converted into a current signal by the photodetector 11, converted into a voltage signal by the differential amplifier 38, and non-inverted and amplified. The output signal voltage of the differential amplifier 38 is
While being taken out from the output terminal 15, the signal is inverted and amplified by the transistor 39 constituting the grounded-emitter attenuation amplifier, and then fed back to the non-inverting input terminal 13 of the non-inverting amplifier 38 via the feedback resistor 20.

【0058】エミッタ接地型減衰アンプでは、エミッタ
フォロワと同様に入力インピーダンスはエミッタ抵抗の
約β倍であり、十分に高い入力インピーダンスを期待で
き、且つ出力インピータンスはエミッタ抵抗40に比べ
て抵抗値が十分に小さく設定されているコレクタ抵抗4
1の抵抗値程度という低い値が得られて上述の条件をよ
く満たす。コレクタ抵抗41の抵抗値はトランジスタ3
9のベース・エミッタ間容量とのなす時定数が目標とな
る帯域に影響しないように設定される。
In the grounded-emitter attenuation amplifier, the input impedance is about β times that of the emitter resistance as in the case of the emitter follower, and a sufficiently high input impedance can be expected, and the output impedance has a resistance value higher than that of the emitter resistance 40. Collector resistance 4 set sufficiently small
A low resistance value of about 1 is obtained, which satisfies the above conditions well. The resistance value of the collector resistor 41 is the transistor 3
The time constant formed by the base-emitter capacitance of 9 does not affect the target band.

【0059】この第8実施例では、差動アンプの代りに
1つのトランジスタ39を用いて帰還用アンプを実現で
き、抵抗16,17による電圧分割回路を必要としな
い。しかも、トランジスタ39のコレクタ抵抗41の値
を小さく設定できるので、エミッタ接地のトランジスタ
39でも高速応答性が得られ、高入力インピーダンス及
び低出力インピーダンスの帰還用アンプからなる能動回
路を容易に構成でき、帰還用抵抗20の抵抗値にトラン
ジスタ39のエミッタ抵抗40とコレクタ抵抗41との
比をかけた値の高ゲインが帯域を落とさずに得られる高
性能の非反転型初段アンプを実現できる。
In the eighth embodiment, a feedback amplifier can be realized by using one transistor 39 instead of the differential amplifier, and the voltage dividing circuit by the resistors 16 and 17 is not necessary. Moreover, since the value of the collector resistance 41 of the transistor 39 can be set small, a high-speed response can be obtained even with the transistor 39 having a grounded emitter, and an active circuit including a feedback amplifier having high input impedance and low output impedance can be easily configured. It is possible to realize a high-performance non-inverting first-stage amplifier in which a high gain of a value obtained by multiplying the resistance value of the feedback resistor 20 by the ratio of the emitter resistance 40 and the collector resistance 41 of the transistor 39 can be obtained without lowering the band.

【0060】図9は本発明の第9実施例を示す。この第
9実施例は、請求項1,8記載の発明の実施例であり、
上記第8実施例において、PNP型トランジスタ39及
び抵抗40,41の代りにエミッタ接地型減衰アンプを
構成するNPN型トランジスタ42及び抵抗43,44
が用いられる。トランジスタ42は、ベースが初段アン
プ38の出力端子に接続されてコレクタがコレクタ抵抗
43を介して正電源+Vsに接続され、エミッタがエミ
ッタ抵抗44を介して負電源−Vsに接続されると共に
帰還用抵抗20を介して帰還端子14に接続される。差
動アンプ38の出力信号電圧は、エミッタ接地型減衰ア
ンプを構成するトランジスタ42により反転増幅された
後に帰還用抵抗20を介して非反転アンプ38の非反転
入力端子13へ帰還される。なお、光検出器11は、カ
ソードが非反転アンプ38の非反転入力端子に接続され
てアノードが負電源−Vsに接続され、光信号を電流信
号に変換して非反転アンプ38の非反転入力端子に入力
する。
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the present invention. The ninth embodiment is an embodiment of the invention according to claims 1 and 8,
In the eighth embodiment, instead of the PNP type transistor 39 and the resistors 40 and 41, an NPN type transistor 42 and resistors 43 and 44 which form a grounded-emitter attenuation amplifier are formed.
Is used. In the transistor 42, the base is connected to the output terminal of the first stage amplifier 38, the collector is connected to the positive power supply + Vs via the collector resistance 43, the emitter is connected to the negative power supply −Vs via the emitter resistance 44, and the feedback is provided. It is connected to the feedback terminal 14 via the resistor 20. The output signal voltage of the differential amplifier 38 is inverted and amplified by the transistor 42 forming the grounded-emitter attenuation amplifier, and then fed back to the non-inverting input terminal 13 of the non-inverting amplifier 38 via the feedback resistor 20. In the photodetector 11, the cathode is connected to the non-inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38 and the anode is connected to the negative power source -Vs, and the optical signal is converted into a current signal to convert the non-inverting input of the non-inverting amplifier 38. Input to the terminal.

【0061】トランジスタ42を用いたエミッタ接地型
減衰アンプでは、エミッタフォロワと同様に入力インピ
ーダンスはエミッタ抵抗の約β倍であり、十分に高い入
力インピーダンスを期待でき、且つ出力インピータンス
はコレクタ抵抗43に比べて抵抗値が十分に小さく設定
されているエミッタ抵抗44の抵抗値程度という低い値
が得られて上述の条件をよく満たす。エミッタ抵抗44
の抵抗値はトランジスタ42のベース・エミッタ間容量
とのなす時定数が目標となる帯域に影響しないように設
定される。
In the grounded-emitter attenuation amplifier using the transistor 42, the input impedance is about β times the emitter resistance as in the emitter follower, and a sufficiently high input impedance can be expected, and the output impedance is the collector resistance 43. In comparison, a low value such as the resistance value of the emitter resistor 44, whose resistance value is set to be sufficiently small, is obtained, and the above condition is satisfied well. Emitter resistor 44
Is set so that the time constant formed by the base-emitter capacitance of the transistor 42 does not affect the target band.

【0062】この第9実施例では、差動アンプの代りに
1つのトランジスタ42を用いて帰還用アンプを実現で
き、抵抗16,17による電圧分割回路を必要としな
い。しかも、トランジスタ42のエミッタ抵抗44の値
を小さく設定できるので、エミッタ接地のトランジスタ
42でも高速応答性が得られ、高入力インピーダンス及
び低出力インピーダンスの帰還用アンプからなる能動回
路を容易に構成でき、帰還用抵抗20の抵抗値にトラン
ジスタ42のエミッタ抵抗44とコレクタ抵抗43との
比をかけた値の高ゲインが帯域を落とさずに得られる高
性能の非反転型初段アンプを実現できる。
In the ninth embodiment, a feedback amplifier can be realized by using one transistor 42 instead of the differential amplifier, and the voltage dividing circuit by the resistors 16 and 17 is not required. In addition, since the value of the emitter resistance 44 of the transistor 42 can be set small, a high-speed response can be obtained even with the grounded-emitter transistor 42, and an active circuit including a feedback amplifier with high input impedance and low output impedance can be easily configured. It is possible to realize a high-performance non-inverting first-stage amplifier in which a high gain obtained by multiplying the resistance value of the feedback resistor 20 by the ratio of the emitter resistance 44 and the collector resistance 43 of the transistor 42 can be obtained without lowering the band.

【0063】なお、第6実施例,第8実施例及び第9実
施例は光検出器11のアノード側から初段アンプに電流
信号を入力したが、光検出器11のカソード側から初段
アンプに電流信号を入力して光検出器11のアノード側
を電源に接続するようにしてもよい。
In the sixth, eighth, and ninth embodiments, the current signal is input from the anode side of the photodetector 11 to the first-stage amplifier, but a current signal is input from the cathode side of the photodetector 11 to the first-stage amplifier. You may make it input a signal and connect the anode side of the photodetector 11 to a power supply.

【0064】第8実施例及び第9実施例では、トランジ
スタ39,42のベース・エミッタ間にバイアス電圧を
必要とするので、トランジスタ39,42から帰還用抵
抗20を介して初段アンプ38の非反転入力端子に帰還
される出力電圧の基準電位が初段アンプ38の非反転入
力端子の電位と異なってオフセツトが生ずる。図10は
そのオフセットを無くすようにした本発明の第10実施
例を示す。この第10実施例は、請求項1,8,9記載
の発明の実施例であり、上記第8実施例において、オフ
セツト補償回路を設けたものである。このオフセツト補
償回路はオフセットをキャンセルするためのオフセツト
補償用PNP型トランジスタ45及び抵抗46,47か
らなるバイアス回路により構成される。
In the eighth and ninth embodiments, since a bias voltage is required between the base and emitter of the transistors 39 and 42, the non-inversion of the first stage amplifier 38 is performed from the transistors 39 and 42 through the feedback resistor 20. The reference potential of the output voltage fed back to the input terminal differs from the potential of the non-inverting input terminal of the first stage amplifier 38, and an offset occurs. FIG. 10 shows a tenth embodiment of the present invention in which the offset is eliminated. The tenth embodiment is an embodiment of the invention described in claims 1, 8 and 9, and in the eighth embodiment, an offset compensation circuit is provided. The offset compensating circuit is composed of a bias circuit including an offset compensating PNP transistor 45 for canceling an offset and resistors 46 and 47.

【0065】トランジスタ45は、ベースが接地されて
エミッタがエミッタ抵抗46を介して正電源+Vsに接
続され、コレクタがコレクタ抵抗47を介して負電源−
Vsに接続されると共に非反転アンプ38の非反転入力
端子に接続される。トランジスタ45はトランジスタ3
9と特性が同じになるように設計され、抵抗46は抵抗
40と同じ抵抗値を有するものが用いられて抵抗47は
抵抗41と同じ抵抗値を有するものが用いられる。
In the transistor 45, the base is grounded, the emitter is connected to the positive power source + Vs via the emitter resistor 46, and the collector is the negative power source −via the collector resistor 47.
It is connected to Vs and also to the non-inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38. Transistor 45 is transistor 3
9, the resistor 46 has the same resistance value as the resistor 40, and the resistor 47 has the same resistance value as the resistor 41.

【0066】従って、光検出器11に光信号が入力され
なくて光検出器11の出力電流がゼロとなったときに
は、非反転アンプ38自身のオフセットがないものとす
ると、非反転アンプ38の出力電圧はトランジスタ45
のコレクタから非反転アンプ38の反転入力端子に印加
されるバイアス電位とほぼ同じになり、帰還回路のトラ
ンジスタ39が発生するオフセットがトランジスタ45
のコレクタから非反転アンプ38の反転入力端子に印加
されるバイアス電位によりキャンセルされてオフセット
が補償される。
Therefore, when the optical signal is not input to the photodetector 11 and the output current of the photodetector 11 becomes zero, assuming that there is no offset of the non-inverting amplifier 38 itself, the output of the non-inverting amplifier 38. Voltage is transistor 45
The bias potential applied to the inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38 is substantially the same as the bias potential applied to the non-inverting amplifier 38, and the offset generated by the transistor 39 of the feedback circuit is the transistor 45.
The offset is compensated by being canceled by the bias potential applied from the collector to the inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38.

【0067】図11は第10実施例と同様にオフセット
を無くすようにした本発明の第11実施例を示す。この
第11実施例は、請求項1,8,9記載の発明の実施例
であり、上記第9実施例において、オフセツト補償回路
を設けたものである。このオフセツト補償回路はオフセ
ットをキャンセルするためのオフセツト補償用NPN型
トランジスタ48及び抵抗49,50からなるバイアス
回路により構成される。
FIG. 11 shows an eleventh embodiment of the present invention in which the offset is eliminated as in the tenth embodiment. The eleventh embodiment is an embodiment of the invention described in claims 1, 8 and 9, and an offset compensation circuit is provided in the ninth embodiment. This offset compensation circuit is composed of a bias circuit including an offset compensation NPN transistor 48 for canceling an offset and resistors 49 and 50.

【0068】トランジスタ48は、ベースが接地されて
コレクタがコレクタ抵抗49を介して正電源+Vsに接
続され、エミッタがエミッタ抵抗50を介して負電源−
Vsに接続されると共に非反転アンプ38の反転入力端
子に接続される。トランジスタ48はトランジスタ42
と特性が同じになるように設計され、抵抗49は抵抗4
3と同じ抵抗値を有するものが用いられて抵抗50は抵
抗44と同じ抵抗値を有するものが用いられる。
In the transistor 48, the base is grounded, the collector is connected to the positive power source + Vs via the collector resistor 49, and the emitter is the negative power source −via the emitter resistor 50.
It is connected to Vs and also to the inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38. Transistor 48 is transistor 42
It is designed so that the characteristics are the same, and the resistor 49 is the resistor 4
A resistor having the same resistance value as 3 is used, and a resistor 50 having the same resistance value as the resistor 44 is used.

【0069】光検出器11に光信号が入力されなくて光
検出器11の出力電流がゼロとなったときには、非反転
アンプ38自身のオフセットがないものとすると、非反
転アンプ38の出力電圧はトランジスタ48のコレクタ
から非反転アンプ38の反転入力端子に印加されるバイ
アス電位とほぼ同じになり、帰還回路のトランジスタ4
2が発生するオフセットがトランジスタ48のコレクタ
から非反転アンプ38の反転入力端子に印加されるバイ
アス電位によりキャンセルされてオフセットが補償され
る。なお、上記第10実施例及び第11実施例では、抵
抗16,17からなる電圧分割回路を用いていないが、
抵抗16,17からなる電圧分割回路を用いるようにし
てもよい。
When an optical signal is not input to the photodetector 11 and the output current of the photodetector 11 becomes zero, assuming that there is no offset of the non-inverting amplifier 38 itself, the output voltage of the non-inverting amplifier 38 is The bias potential applied from the collector of the transistor 48 to the inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38 becomes almost the same as the bias potential of the transistor 4 of the feedback circuit.
The offset generated by 2 is canceled by the bias potential applied from the collector of the transistor 48 to the inverting input terminal of the non-inverting amplifier 38, and the offset is compensated. In addition, in the tenth and eleventh embodiments, the voltage dividing circuit including the resistors 16 and 17 is not used.
You may make it use the voltage division circuit which consists of resistors 16 and 17.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、光入力信号を電流信号に変換する光検出器と、この
光検出器の一方の接続点に入力端子及び帰還端子が接続
された初段アンプとを有する光信号検出回路において、
前記初段アンプの出力電圧を一定の割合で分割して出力
する、帰還用アンプを含む帰還回路部と、この帰還回路
部の出力端子と前記初段アンプの前記帰還端子との間に
接続される帰還用抵抗とを備えたので、初段アンプの入
力端子のインピーダンスを低く抑えることができて高速
性を劣化させずに高トランスインピーダンスを得ること
ができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, a photodetector for converting an optical input signal into a current signal and an input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector. In the optical signal detection circuit having the first stage amplifier
A feedback circuit unit including a feedback amplifier, which outputs the output voltage of the first-stage amplifier by dividing it at a constant ratio, and a feedback connected between the output terminal of the feedback circuit unit and the feedback terminal of the first-stage amplifier. , The impedance of the input terminal of the first-stage amplifier can be suppressed to a low level, and a high transimpedance can be obtained without degrading the high speed.

【0071】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の光信号検出回路において、前記初段アンプが前記光
検出器の一方の接続点に反転入力端子及び帰還端子が接
続された差動アンプからなる反転アンプにより構成さ
れ、前記帰還回路部が、前記初段アンプの出力電圧を分
圧する電圧分割回路と、この電圧分割回路の出力側と前
記帰還用抵抗との間に設けられた非反転アンプとを有す
るので、光信号に対する反転出力が得られる高トランス
インピーダンスで広帯域の初段アンプを実現できる。
According to a second aspect of the invention, in the optical signal detection circuit of the first aspect, the first stage amplifier is a differential circuit in which an inverting input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector. The feedback circuit section is configured by an inverting amplifier including an amplifier, and the feedback circuit section divides the output voltage of the first stage amplifier, and a non-inverting circuit provided between the output side of the voltage division circuit and the feedback resistor. Since it has an amplifier, it is possible to realize a high-impedance wideband first-stage amplifier that can obtain an inverted output for an optical signal.

【0072】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の光信号検出回路において、前記初段アンプが前記光
検出器の一方の接続点に非反転入力端子及び帰還端子が
接続された差動アンプからなる非反転アンプで構成さ
れ、前記帰還回路部が、前記初段アンプの出力電圧を分
圧する電圧分割回路と、この電圧分割回路の出力側と前
記帰還用抵抗との間に設けられた反転アンプとを有する
ので、光信号に対する非反転出力が得られる高トランス
インピーダンスで広帯域の初段アンプを実現できる。
According to a third aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit of the first aspect, the first stage amplifier has a difference in which a non-inverting input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector. The feedback circuit section is provided between the output side of the voltage division circuit and the feedback resistor, and the feedback circuit section is composed of a non-inverting amplifier composed of a dynamic amplifier and the feedback circuit section divides the output voltage of the first stage amplifier. Since it has an inverting amplifier, a high-transimpedance wideband first-stage amplifier that can obtain a non-inverting output for an optical signal can be realized.

【0073】請求項4記載の発明によれば、請求項1記
載の光信号検出回路において、前記帰還用抵抗の抵抗値
を前記光検出器の端子間容量及び前記初段アンプの前記
入力端子の容量との和と前記初段アンプの前記帰還抵抗
値とがなす時定数に基づく帯域幅が少なくとも前記初段
アンプの帯域を超えるような抵抗値に設定したので、初
段アンプの入力端子の持つ容量と光検出器の端子間容量
との和から高トランスインピーダンスで広帯域の初段ア
ンプを実現するための帰還用抵抗の抵抗値選択及び、そ
れに伴う初段アンプの必要な特性の決定が可能となる。
According to the invention described in claim 4, in the optical signal detection circuit according to claim 1, the resistance value of the feedback resistor is set to the inter-terminal capacitance of the photo detector and the capacitance of the input terminal of the first stage amplifier. Since the bandwidth based on the time constant formed by the sum of the above and the feedback resistance value of the first stage amplifier exceeds the band of at least the first stage amplifier, the capacitance of the input terminal of the first stage amplifier and the light detection It is possible to select the resistance value of the feedback resistor to realize a wide-band first-stage amplifier with high transimpedance and to determine the required characteristics of the first-stage amplifier accordingly, from the sum of the capacitance between the terminals of the device.

【0074】請求項5記載の発明によれば、請求項1記
載の光信号検出回路において、前記帰還回路部が、前記
初段アンプの出力電圧を一定の割合で分割する2つの抵
抗で構成された電圧分割回路と、この電圧分割回路の出
力が入力される帰還用アンプとを有し、この帰還用アン
プの入力容量と前記2つの抵抗の並列抵抗値とのなす時
定数に基づく帯域幅が少なくとも前記帰還用アンプの帯
域を超えるように設定したので、前記2つの抵抗の抵抗
値決定のための足がかりが得られ、広帯域化のために必
要な初段アンプの特性の決定が可能となる。
According to the invention described in claim 5, in the optical signal detection circuit according to claim 1, the feedback circuit section is composed of two resistors for dividing the output voltage of the first-stage amplifier at a constant ratio. A voltage divider circuit and a feedback amplifier to which the output of the voltage divider circuit is input are provided, and the bandwidth based on the time constant formed by the input capacitance of the feedback amplifier and the parallel resistance value of the two resistors is at least. Since the setting is made so as to exceed the band of the feedback amplifier, a foothold for determining the resistance values of the two resistors can be obtained, and the characteristics of the first-stage amplifier necessary for widening the band can be determined.

【0075】請求項6記載の発明によれば、請求項2記
載の光信号検出回路において、前記非反転アンプがエミ
ッタフォロワからなるので、差動アンプの代りに1つの
トランジスタを用いて帰還用アンプを実現できてエミッ
タフォロワの高速応答性を持つ高入力インピーダンス及
び低出力インピーダンスの帰還用アンプからなる能動回
路を容易に構成でき、帰還用抵抗の抵抗値に前記トラン
ジスタのエミッタ抵抗とコレクタ抵抗との比をかけた値
の高ゲインが帯域を落とさずに得られる高性能の反転型
初段アンプを実現できる。
According to the invention of claim 6, in the optical signal detection circuit of claim 2, since the non-inverting amplifier is an emitter follower, one amplifier is used instead of the differential amplifier for feedback amplifier. It is possible to easily realize an active circuit consisting of a feedback amplifier of high input impedance and low output impedance having a high-speed response of an emitter follower, and the resistance value of the feedback resistor is set to the emitter resistance and collector resistance of the transistor. It is possible to realize a high-performance inverting first-stage amplifier that can obtain a high gain of a value obtained by multiplying the ratio without lowering the band.

【0076】請求項7記載の発明によれば、請求項6記
載の光信号検出回路において、前記エミッタフォロワを
構成するトランジスタと同じ特性を有していてエミッタ
が前記差動アンプの非反転端子に接続されると共に抵抗
を介して負電源側に接続され、かつ、ベースにアース電
位が与えられてコレクタが正電源側に接続されたトラン
ジスタを備えたので、エミッタフォロワを構成するトラ
ンジスタで発生するオフセットをキャンセルすることが
できる。
According to a seventh aspect of the invention, in the optical signal detection circuit of the sixth aspect, the transistor has the same characteristics as the transistor forming the emitter follower, and the emitter is a non-inverting terminal of the differential amplifier. Since it is equipped with a transistor that is connected to the negative power supply side through a resistor and whose base is grounded and the collector is connected to the positive power supply side, the offset that occurs in the transistor that constitutes the emitter follower Can be canceled.

【0077】請求項8記載の発明によれば、請求項1記
載の光信号検出回路において、前記帰還用アンプをエミ
ッタ接地型減衰アンプを構成するトランジスタを用いて
構成し、このトランジスタのエミツタと電源側との間に
接続される第1の抵抗の値を少なくとも前記トランジス
タのコレクタと電源側との間に接続される第2の抵抗の
値より大きく設定したので、差動アンプの代りに1つの
トランジスタを用いて帰還用アンプを実現でき、抵抗に
よる電圧分割回路を必要としない。しかも、エミッタ接
地のトランジスタでも高速応答性が得られ、高入力イン
ピーダンス及び低出力インピーダンスの帰還用アンプか
らなる能動回路を容易に構成でき、帰還用抵抗の抵抗値
に前記トランジスタのエミッタ抵抗とコレクタ抵抗との
比をかけた値の高ゲインが帯域を落とさずに得られる高
性能の非反転型初段アンプを実現できる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit of the first aspect, the feedback amplifier is formed by using a transistor forming a grounded-emitter attenuation amplifier, and the emitter and the power source of the transistor are used. Since the value of the first resistor connected to the power supply side is set to be larger than the value of the second resistor connected between the collector of the transistor and the power supply side, one differential resistor is used instead of the differential amplifier. A feedback amplifier can be realized by using a transistor, and a voltage dividing circuit by a resistor is not required. In addition, a transistor with a grounded emitter can also obtain a high-speed response, and an active circuit consisting of a feedback amplifier with high input impedance and low output impedance can be easily constructed, and the resistance value of the feedback resistor can be used as the emitter resistance and collector resistance of the transistor. It is possible to realize a high-performance non-inverting first-stage amplifier in which a high gain obtained by multiplying the ratio with is obtained without lowering the band.

【0078】請求項9記載の発明によれば、請求項8記
載の光信号検出回路において、前記トランジスタと同じ
特性を有していてエミッタが前記第1の抵抗と同じ抵抗
値を有する抵抗を介して電源側に接続され、かつ、ベー
スにアース電位が与えられてコレクタが前記帰還用アン
プの反転端子に接続されると共に前記第2の抵抗と同じ
抵抗値を有する抵抗を介して電源側に接続されたトラン
ジスタを備えたので、エミッタ接地型減衰アンプを構成
するトランジスタで発生するオフセットをキャンセルす
ることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical signal detection circuit of the eighth aspect, the resistor having the same characteristics as the transistor and the emitter having the same resistance value as the first resistor is provided. Is connected to the power supply side, the base is supplied with the ground potential, the collector is connected to the inverting terminal of the feedback amplifier, and the collector is connected to the power supply side via a resistor having the same resistance value as the second resistor. Since the integrated transistor is provided, it is possible to cancel the offset generated in the transistor forming the grounded-emitter attenuation amplifier.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6実施例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7実施例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第8実施例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第9実施例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第10実施例を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a tenth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第11実施例を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.

【図12】従来の光信号検出回路を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional optical signal detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光検出器 12 初段アンプ 13 入力端子 14 帰還端子 15 出力端子 16,17,23,24,27,28,30,32,3
4,36,40,41,43,44,46,47,4
9,50 抵抗 19 帰還部 20 帰還用抵抗 21,22,25,26,38 差動アンプ 29,31,33,35,39,42,45,48
トランジスタ
11 Photodetector 12 First Stage Amplifier 13 Input Terminal 14 Feedback Terminal 15 Output Terminal 16, 17, 23, 24, 27, 28, 30, 32, 3
4,36,40,41,43,44,46,47,4
9,50 Resistor 19 Feedback unit 20 Feedback resistors 21,22,25,26,38 Differential amplifier 29,31,33,35,39,42,45,48
Transistor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光入力信号を電流信号に変換する光検出器
と、この光検出器の一方の接続点に入力端子及び帰還端
子が接続された初段アンプとを有する光信号検出回路に
おいて、前記初段アンプの出力電圧を一定の割合で分割
して出力する、帰還用アンプを含む帰還回路部と、この
帰還回路部の出力端子と前記初段アンプの前記帰還端子
との間に接続される帰還用抵抗とを備えたことを特徴と
する光信号検出回路。
1. An optical signal detection circuit having a photodetector for converting an optical input signal into a current signal, and an initial stage amplifier having an input terminal and a feedback terminal connected to one connection point of the photodetector. A feedback circuit unit including a feedback amplifier that divides the output voltage of the first-stage amplifier at a fixed ratio and outputs the feedback circuit, and a feedback circuit connected between the output terminal of the feedback circuit unit and the feedback terminal of the first-stage amplifier. An optical signal detection circuit comprising a resistor.
【請求項2】請求項1記載の光信号検出回路において、
前記初段アンプが前記光検出器の一方の接続点に反転入
力端子及び帰還端子が接続された差動アンプからなる反
転アンプにより構成され、前記帰還回路部が、前記初段
アンプの出力電圧を分圧する電圧分割回路と、この電圧
分割回路の出力側と前記帰還用抵抗との間に設けられた
非反転アンプとを有することを特徴とする光信号検出回
路。
2. The optical signal detection circuit according to claim 1,
The first-stage amplifier is composed of an inverting amplifier composed of a differential amplifier in which an inverting input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector, and the feedback circuit section divides the output voltage of the first-stage amplifier. An optical signal detection circuit having a voltage division circuit and a non-inverting amplifier provided between the output side of the voltage division circuit and the feedback resistor.
【請求項3】請求項1記載の光信号検出回路において、
前記初段アンプが前記光検出器の一方の接続点に非反転
入力端子及び帰還端子が接続された差動アンプからなる
非反転アンプで構成され、前記帰還回路部が、前記初段
アンプの出力電圧を分圧する電圧分割回路と、この電圧
分割回路の出力側と前記帰還用抵抗との間に設けられた
反転アンプとを有することを特徴とする光信号検出回
路。
3. The optical signal detection circuit according to claim 1,
The first-stage amplifier is composed of a non-inverting amplifier composed of a differential amplifier in which a non-inverting input terminal and a feedback terminal are connected to one connection point of the photodetector, and the feedback circuit section outputs the output voltage of the first-stage amplifier. An optical signal detection circuit having a voltage dividing circuit for dividing voltage and an inverting amplifier provided between an output side of the voltage dividing circuit and the feedback resistor.
【請求項4】請求項1記載の光信号検出回路において、
前記帰還用抵抗の抵抗値を前記光検出器の端子間容量及
び前記初段アンプの前記入力端子の容量との和と前記初
段アンプの前記帰還抵抗値とがなす時定数に基づく帯域
幅が少なくとも前記初段アンプの帯域を超えるような抵
抗値に設定したことを特徴とする光信号検出回路。
4. The optical signal detection circuit according to claim 1,
A bandwidth based on a time constant formed by a sum of the inter-terminal capacitance of the photodetector and the capacitance of the input terminal of the first stage amplifier and the feedback resistance value of the first stage amplifier is at least the bandwidth of the feedback resistor. An optical signal detection circuit that has a resistance value that exceeds the band of the first-stage amplifier.
【請求項5】請求項1記載の光信号検出回路において、
前記帰還回路部が、前記初段アンプの出力電圧を一定の
割合で分割する2つの抵抗で構成された電圧分割回路
と、この電圧分割回路の出力が入力される帰還用アンプ
とを有し、この帰還用アンプの入力容量と前記2つの抵
抗の並列抵抗値とのなす時定数に基づく帯域幅が少なく
とも前記帰還用アンプの帯域を超えるように設定したこ
とを特徴とする光信号検出回路。
5. The optical signal detection circuit according to claim 1,
The feedback circuit section includes a voltage divider circuit configured by two resistors that divide the output voltage of the first-stage amplifier at a constant ratio, and a feedback amplifier to which the output of the voltage divider circuit is input. An optical signal detection circuit, wherein a bandwidth based on a time constant formed by the input capacitance of the feedback amplifier and the parallel resistance value of the two resistors is set to exceed at least the bandwidth of the feedback amplifier.
【請求項6】請求項2記載の光信号検出回路において、
前記非反転アンプがエミッタフォロワからなることを特
徴とする光信号検出回路。
6. The optical signal detection circuit according to claim 2,
An optical signal detection circuit, wherein the non-inverting amplifier comprises an emitter follower.
【請求項7】請求項6記載の光信号検出回路において、
前記エミッタフォロワを構成するトランジスタと同じ特
性を有していてエミッタが前記差動アンプの非反転端子
に接続されると共に抵抗を介して負電源側に接続され、
かつ、ベースにアース電位が与えられてコレクタが正電
源側に接続されたトランジスタを備えたことを特徴とす
る光信号検出回路。
7. The optical signal detection circuit according to claim 6,
The emitter follower has the same characteristics as the transistor, the emitter is connected to the non-inverting terminal of the differential amplifier, and is also connected to the negative power source side via a resistor,
An optical signal detection circuit comprising a transistor whose base is connected to the ground potential and whose collector is connected to the positive power supply side.
【請求項8】請求項1記載の光信号検出回路において、
前記帰還用アンプをエミッタ接地型減衰アンプを構成す
るトランジスタを用いて構成し、このトランジスタのエ
ミツタと電源側との間に接続される第1の抵抗の値を少
なくとも前記トランジスタのコレクタと電源側との間に
接続される第2の抵抗の値より大きく設定したことを特
徴とする光信号検出回路。
8. The optical signal detection circuit according to claim 1,
The feedback amplifier is configured by using a transistor that forms a grounded-emitter attenuation amplifier, and the value of the first resistance connected between the emitter of the transistor and the power supply side is at least the collector of the transistor and the power supply side. An optical signal detection circuit characterized in that it is set to be larger than a value of a second resistor connected between the two.
【請求項9】請求項8記載の光信号検出回路において、
前記トランジスタと同じ特性を有していてエミッタが前
記第1の抵抗と同じ抵抗値を有する抵抗を介して電源側
に接続され、かつ、ベースにアース電位が与えられてコ
レクタが前記帰還用アンプの反転端子に接続されると共
に前記第2の抵抗と同じ抵抗値を有する抵抗を介して電
源側に接続されたトランジスタを備えたことを特徴とす
る光信号検出回路。
9. The optical signal detection circuit according to claim 8,
The emitter is connected to the power supply side through a resistor having the same characteristics as the transistor and having the same resistance value as the first resistor, and a ground potential is given to the base to make the collector of the feedback amplifier. An optical signal detection circuit comprising a transistor connected to an inverting terminal and connected to a power supply side via a resistor having the same resistance value as the second resistor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09172330A (en) * 1995-12-20 1997-06-30 Toshiba Corp Optical receiver
JP2016005067A (en) * 2014-06-16 2016-01-12 日本電信電話株式会社 Sensor interface device and interface method thereof
CN108134582A (en) * 2018-01-25 2018-06-08 郑州云海信息技术有限公司 A kind of analog front circuit

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