JPH08130323A - Photoelectric conversion circuit - Google Patents
Photoelectric conversion circuitInfo
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- JPH08130323A JPH08130323A JP6266710A JP26671094A JPH08130323A JP H08130323 A JPH08130323 A JP H08130323A JP 6266710 A JP6266710 A JP 6266710A JP 26671094 A JP26671094 A JP 26671094A JP H08130323 A JPH08130323 A JP H08130323A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光信号受信装置の光
電変換回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion circuit of an optical signal receiving device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来のＡＰＤを用いた光電変換
回路の構成図であり、図において、１はＡＰＤ、２は高
圧電源、３は上記ＡＰＤ１のカソードと上記高圧電源２
との間に接続された第１の抵抗、４は上記ＡＰＤ１のカ
ソードにコレクタが接続されたトランジスタ、５は上記
トランジスタ４のエミッタと接地電位との間に接続され
た第２の抵抗、６は上記ＡＰＤ１への印加電圧を制御す
る為に、上記トランジスタ４のベースに接続された印加
電圧制御端子、７は上記ＡＰＤ１のアノードと接地電位
との間に接続された第３の抵抗、８は信号を取り出す為
に上記ＡＰＤ１のアノードに接続された信号出力端子、
９は上記ＡＰＤ１のアノードに生成される信号の電圧振
幅を検出しその検出値が常に一定になるように、上記印
加電圧制御端子６に適正な制御電圧を出力する制御電圧
帰還回路、１０は入力される光信号、１１は上記ＡＰＤ
１により電流に変換された信号電流、１２は上記第３の
抵抗７により電圧に変換された信号電圧である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram of a photoelectric conversion circuit using a conventional APD. In the figure, 1 is an APD, 2 is a high voltage power source, 3 is a cathode of the APD 1 and the high voltage power source 2
A first resistor connected between and, 4 is a transistor whose collector is connected to the cathode of the APD 1, 5 is a second resistor connected between the emitter of the transistor 4 and the ground potential, and 6 is In order to control the voltage applied to the APD1, an applied voltage control terminal connected to the base of the transistor 4, 7 is a third resistor connected between the anode of the APD 1 and the ground potential, and 8 is a signal. A signal output terminal connected to the anode of the APD1 to take out
A control voltage feedback circuit 9 detects the voltage amplitude of the signal generated at the anode of the APD 1 and outputs a proper control voltage to the applied voltage control terminal 6 so that the detected value is always constant. Optical signal, 11 is the APD
A signal current converted into a current by 1 and a signal voltage 12 converted into a voltage by the third resistor 7.
【０００３】次に動作について説明する。図４において
入力された光信号１０は、ＡＰＤ１により信号電流１１
に変換され、第３の抵抗７に流れ込むことにより信号電
圧１２が生成される。ＡＰＤ１の増倍率をＭ、感度を
Ｓ，信号電圧１２の振幅をＶop、光信号１０の電力をＰ
in、第３の抵抗７の抵抗値をＲ３とすると、“数１”が
成りたつ。Next, the operation will be described. The optical signal 10 input in FIG.
The signal voltage 12 is generated by being converted into the third resistance 7 and flowing into the third resistance 7. The multiplication factor of the APD 1 is M, the sensitivity is S, the amplitude of the signal voltage 12 is V op , and the power of the optical signal 10 is P.
In , when the resistance value of the third resistor 7 is R3, “Equation 1” is satisfied.
【０００４】[0004]
【数１】 [Equation 1]
【０００５】次に上記増倍率Ｍと、ＡＰＤ１に印加され
る印加電圧をＶAPD とすると、両者の関係は図５に示す
とおりである。この関係は“数２”を満足する。Next, assuming that the multiplication factor M and the applied voltage applied to the APD 1 are V APD , the relationship between them is as shown in FIG. This relationship satisfies "Equation 2".
【０００６】[0006]
【数２】 [Equation 2]
【０００７】光電変換回路においては、光信号１０の電
力Ｐinによらず信号電圧１２の振幅Ｖopを一定値に維持
する必要がある。その一定値をＶconst とする。この時
ＶAP D は、光信号１０の電力Ｐinが増加するに従い抑圧
される。この関係を“数１”、“数２”から導びき、
“数３”に示す。In the photoelectric conversion circuit, it is necessary to maintain the amplitude V op of the signal voltage 12 at a constant value regardless of the power P in of the optical signal 10. The constant value is V const . At this time, V AP D is suppressed as the power P in of the optical signal 10 increases. Deriving this relationship from "Equation 1" and "Equation 2",
It is shown in "Equation 3".
【０００８】[0008]
【数３】 (Equation 3)
【０００９】次いで、上記印加電圧ＶAPD の発生動作に
ついて説明する。高圧電源２の出力電圧をＶH 、第１の
抵抗３の抵抗値をＲ１、第２の抵抗５の抵抗値をＲ２、
トランジスタ４のベース、エミッタ間電位差をＶBE、印
加電圧制御端子６の制御電圧をＶCNT 、信号電流１１の
電流値をＩopとすると“数４”が成りたつ。Next, the operation of generating the applied voltage V APD will be described. The output voltage of the high-voltage power supply 2 is V H , the resistance value of the first resistor 3 is R1, the resistance value of the second resistor 5 is R2,
When the potential difference between the base and the emitter of the transistor 4 is V BE , the control voltage of the applied voltage control terminal 6 is V CNT , and the current value of the signal current 11 is I op , “Equation 4” is satisfied.
【００１０】[0010]
【数４】 [Equation 4]
【００１１】“数４”の右辺第２項は、第１項に比較し
小さな値となるので省略して考えて良いので“数５”の
簡略式が成りたつ。The second term on the right side of "Equation 4" has a smaller value than the first term and can be omitted. Therefore, the simplified expression of "Equation 5" is established.
【００１２】[0012]
【数５】 (Equation 5)
【００１３】次いで、上記制御電圧帰還回路９の動作に
ついて説明する。制御電圧帰還回路９は、信号電圧１２
の振幅Ｖopを一定値Ｖconst に維持するよう必要な制御
電圧ＶCNT を印加電圧制御端子６に与える動作を行な
う。従って“数３”、“数５”よりＶCNT は光信号１０
の電力Ｐinに対して“数６”を満足するように変化す
る。Next, the operation of the control voltage feedback circuit 9 will be described. The control voltage feedback circuit 9 has a signal voltage 12
The control voltage V CNT required to maintain the amplitude V op of the constant voltage V const at a constant value V const is applied to the applied voltage control terminal 6. Therefore, according to “Equation 3” and “Equation 5”, V CNT is the optical signal 10
The power P in changes so as to satisfy "Equation 6".
【００１４】[0014]
【数６】 (Equation 6)
【００１５】上記のＶCNT の動作により信号電圧１２の
振幅Ｖopは光信号１０の電力Ｐinによらず一定値Ｖ
const を維持できる。Due to the above operation of V CNT , the amplitude V op of the signal voltage 12 is a constant value V regardless of the power P in of the optical signal 10.
Can maintain const .
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】図６にＡＰＤの周波数
帯域幅Ｂと、ＡＰＤへの印加電圧ＶAPD との関係を示
す。低電圧側で周波数帯域幅Ｂが急激に低下する電圧を
リーチスルー電圧ＶR と呼ぶ。印加電圧ＶAPD がリーチ
スルー電圧ＶR よりも小さい場合のＡＰＤの周波数帯域
幅をｆo Ｈｚとする。本装置光電変換回路の必要とする
周波数帯域幅がｆcＨｚとした場合、ｆc Ｈｚがｆo Ｈ
ｚよりも大きいならば、印加電圧ＶAPD はリーチスルー
電圧ＶR よりも小さくすることはできない。従来の光電
変換回路では、光信号１０の光電力Ｐinが大きい場合、
備えられている制御電圧帰還回路９の動作により印加電
圧ＶAPD 無制限に抑圧され、リーチスルー電圧ＶR より
も小さな値となって、出力される信号電圧が必要な周波
数帯域幅ｆc Ｈｚを有さなくなる、という問題点があっ
た。FIG. 6 shows the relationship between the frequency bandwidth B of the APD and the applied voltage V APD to the APD . The voltage at which the frequency bandwidth B sharply decreases on the low voltage side is called the reach through voltage V R. The frequency bandwidth of the APD when the applied voltage V APD is smaller than the reach through voltage V R is defined as f o Hz. When the frequency bandwidth required by the photoelectric conversion circuit of this device is f c Hz, f c Hz is f o H
If larger than z, the applied voltage V APD cannot be smaller than the reach through voltage V R. In the conventional photoelectric conversion circuit, when the optical power P in of the optical signal 10 is high,
The applied voltage V APD is suppressed indefinitely by the operation of the control voltage feedback circuit 9 provided, and becomes a value smaller than the reach through voltage V R , and the output signal voltage has a required frequency bandwidth f c Hz. There was a problem that it would disappear.
【００１７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、入力された光信号の電力が大き
い場合でも印加電圧ＶAPD がリーチスルー電圧ＶR より
も大きな値を保ち、光電変換回路に必要な帯域ｆc Ｈｚ
を有した正常な信号電圧が信号端子より取り出すことが
できる光電変換回路を得ることを目的としている。The present invention has been made to solve the above problems, and the applied voltage V APD maintains a value larger than the reach through voltage V R even when the power of the input optical signal is large. Band required for photoelectric conversion circuit f c Hz
It is an object of the present invention to obtain a photoelectric conversion circuit in which a normal signal voltage having a voltage can be taken out from a signal terminal.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】この発明の第１の実施例
による光電変換回路は、高圧電源とＡＰＤのカソードと
の間にツェナーダイオードを挿入し、印加電圧ＶAPD が
リーチスルー電圧ＶR以下にならないようにするととも
に、ＡＰＤのアノードと信号出力端子との間にリミッタ
ー回路を挿入し、信号電圧の振幅を所定値以上にならぬ
よう制限したものである。In the photoelectric conversion circuit according to the first embodiment of the present invention, a Zener diode is inserted between the high voltage power source and the cathode of the APD, and the applied voltage V APD is less than the reach through voltage V R. In addition to the above, the limiter circuit is inserted between the anode of the APD and the signal output terminal to limit the amplitude of the signal voltage so as not to exceed a predetermined value.
【００１９】この発明の第２の実施例による光電変換回
路は、トランジスタのベースと接地電位との間にツェナ
ーダイオードを挿入し、印加電圧ＶAPD がリーチスルー
電圧ＶR 以下にならないようにするとともに、ＡＰＤの
アノードと信号出力端子との間にリミッター回路を挿入
し、信号電圧の振幅を所定値以上にならぬよう制限した
ものである。In the photoelectric conversion circuit according to the second embodiment of the present invention, a Zener diode is inserted between the base of the transistor and the ground potential so that the applied voltage V APD does not fall below the reach through voltage V R. , A limiter circuit is inserted between the anode of the APD and the signal output terminal, and the amplitude of the signal voltage is restricted so as not to exceed a predetermined value.
【００２０】この発明の第３の実施例による光電変換回
路は、ＡＰＤのカソードにダイオードを介して基準電圧
源を接続し、印加電圧ＶAPD がリーチスルー電圧ＶR 以
下にならないようにするとともに、ＡＰＤのアノードと
信号出力端子との間にリミッター回路を挿入し信号電圧
の振幅を所定値以上にならぬよう制限したものである。In the photoelectric conversion circuit according to the third embodiment of the present invention, a reference voltage source is connected to the cathode of the APD via a diode so that the applied voltage V APD does not fall below the reach through voltage V R. A limiter circuit is inserted between the anode of the APD and the signal output terminal to limit the amplitude of the signal voltage so as not to exceed a predetermined value.
【００２１】[0021]
【作用】この発明の第１〜第３の実施例による光電変換
回路は、ＡＰＤに印加される印加電圧ＶAPD がリーチス
ルー電圧ＶR よりも小さな値にならぬよう、印加電圧Ｖ
APD は制限特性を有しているので、入力された光信号の
電力が大きい場合でも、必要な帯域ｆc Ｈｚを有した正
常な信号電圧が信号端子より取り出すことができる。次
に、上述のようにリーチスルー電圧ＶR よりも小さな値
にならぬよう印加電圧ＶAPD が一定値に制限された場
合、信号電圧の振幅は入力される光信号の電力に比例し
て増大するが、ＡＰＤのアノードと信号出力端子との間
に挿入されたリミッター回路にて上記信号電圧の振幅の
増大は制限され、出力される信号電圧は一定値を維持す
る。よって入力される光信号の電力にかかわらず、光電
変換回路に必要な周波数帯域幅ｆc Ｈｚを有し、振幅が
一定の信号電圧を、信号出力端子より取り出すことがで
きる。The photoelectric conversion circuits according to the first to third embodiments of the present invention apply the applied voltage V APD so that the applied voltage V APD applied to the APD does not become a value smaller than the reach through voltage V R.
Since the APD has a limiting characteristic, a normal signal voltage having a required band f c Hz can be taken out from the signal terminal even when the power of the input optical signal is large. Next, when the applied voltage V APD is limited to a constant value so as not to become a value smaller than the reach through voltage V R as described above, the amplitude of the signal voltage increases in proportion to the power of the input optical signal. However, the increase of the amplitude of the signal voltage is limited by the limiter circuit inserted between the anode of the APD and the signal output terminal, and the output signal voltage maintains a constant value. Therefore, regardless of the power of the input optical signal, a signal voltage having a frequency bandwidth f c Hz necessary for the photoelectric conversion circuit and a constant amplitude can be taken out from the signal output terminal.
【００２２】[0022]
実施例１ 以下、この発明の第１の実施例を図を用いて説明する。
図１において１〜１２は従来の実施例と同一である。１
３は、第１の抵抗３と並列に接続された第１のツェナー
ダイオードである。第１のツェナーダイオード１２のツ
ェナー電圧ＶZ1は“数７”を満足する。First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 to 12 are the same as in the conventional embodiment. 1
Reference numeral 3 is a first Zener diode connected in parallel with the first resistor 3. The Zener voltage V Z1 of the first Zener diode 12 satisfies “ Equation 7”.
【００２３】[0023]
【数７】 (Equation 7)
【００２４】１４は、出力電圧をＶconst 以下に制限す
るリミッター回路である。Reference numeral 14 is a limiter circuit for limiting the output voltage to V const or less.
【００２５】次に動作について説明する。図１におい
て、光信号の電力が小さく、ＡＰＤ１に印加される印加
電圧ＶAPD がリーチスルー電圧ＶR よりも大きい場合
は、従来の技術と動作は同様である。次いで、光信号の
電力が大きく、従来の技術ではＶAPD がリーチスルー電
圧ＶR よりも小さくなる場合に以下の説明のように動作
する。第一のツェナーダイオードのツェナー電圧は“数
７”を満足しているので、光信号の電力を増加していっ
た時、印加電圧ＶAPD はリーチスルー電圧ＶR にクリッ
プされる。クリップされた時のＡＰＤのアノードに生成
される信号電圧の振幅は“数８”を満足している。ＡＰ
Ｄのアノードに生成される電圧をＶA 、クリップされた
時の光信号の電力をＰCLIPとするとNext, the operation will be described. In FIG. 1, when the power of the optical signal is low and the applied voltage V APD applied to the APD 1 is higher than the reach through voltage V R , the operation is the same as the conventional technique. Then, when the power of the optical signal is large and the conventional technique makes V APD smaller than the reach-through voltage V R , the operation is performed as described below. Since the Zener voltage of the first Zener diode satisfies "Equation 7", the applied voltage V APD is clipped to the reach through voltage V R when the power of the optical signal is increased. The amplitude of the signal voltage generated at the anode of the APD when clipped satisfies "Equation 8". AP
Let V A be the voltage generated at the anode of D and P CLIP be the power of the optical signal when clipped.
【００２６】[0026]
【数８】 (Equation 8)
【００２７】次いで、入力される光信号の電力ＰinがＰ
CLIPを超えた場合、ＡＰＤのアノードに生成される電圧
ＶA は“数９”に従う。Next, the power P in of the input optical signal is P in
When exceeding CLIP , the voltage V A generated at the anode of the APD follows “Equation 9”.
【００２８】[0028]
【数９】 [Equation 9]
【００２９】次いで、ＡＰＤのアノードと、信号出力端
子８との間には、出力信号１２を、一定値Ｖconst 以下
に制限するリミッター回路が挿入されているので、入力
される光信号１０の電力ＰinがＰCLIPを超えた領域で
も、信号出力端子８から出力される信号電圧Ｖop１２は
“数１０”を満足する。Next, a limiter circuit for limiting the output signal 12 to a constant value V const or less is inserted between the anode of the APD and the signal output terminal 8, so that the power of the input optical signal 10 is reduced. Even in the region where P in exceeds P CLIP , the signal voltage V op 12 output from the signal output terminal 8 satisfies “ Equation 10”.
【００３０】[0030]
【数１０】 [Equation 10]
【００３１】この時出力される信号電圧Ｖop１２の周波
数帯域幅は必要な帯域ｆc Ｈｚを有している。また、制
御電圧帰還回路９は制御状態から外れ、印加電圧制御端
子６に加わる制御電圧ＶCNT は、制御電圧帰還回路９の
出力飽和電圧に安定する。The frequency bandwidth of the signal voltage V op 12 output at this time has a required bandwidth f c Hz. Further, the control voltage feedback circuit 9 is out of the control state, and the control voltage V CNT applied to the applied voltage control terminal 6 becomes stable at the output saturation voltage of the control voltage feedback circuit 9.
【００３２】実施例２ 以下、この発明の第２の実施例を図について説明する。
図２において、１〜１２は従来の実施例と同一である。
１４は出力電圧をＶconst 以下に制限するリミッター回
路、１５はトランジスタ４と接地電位との間に接続され
た第２のツェナーダイオードである。第２のツェナーダ
イオード１５のツェナー電圧ＶZ2は“数１１”を満足す
る。Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 2, 1 to 12 are the same as in the conventional embodiment.
A limiter circuit 14 limits the output voltage to V const or less, and a second Zener diode 15 is connected between the transistor 4 and the ground potential. The Zener voltage V Z2 of the second Zener diode 15 satisfies “ Equation 11”.
【００３３】[0033]
【数１１】 [Equation 11]
【００３４】次に動作について説明する。図２におい
て、光信号の電力が小さく、ＡＰＤ１に印加される印加
電圧ＶAPD が、リーチスルー電圧ＶR よりも大きい場合
は、従来の技術と動作は同様である。次いで、光信号の
電力が大きく、従来の技術でＶAPD がリーチスルー電圧
ＶRよりも小さくなる場合に以下の説明のように動作す
る。第２のツェナーダイオード１５のツェナー電圧は
“数１１”を満足しているので光信号１０の電力が増加
していった時、印加電圧制御端子６の電圧ＶCNT はＶ
CNTCLIP にてクリップされる。ＶCNTCLIP を“数１２”
に示す。Next, the operation will be described. In FIG. 2, when the power of the optical signal is low and the applied voltage V APD applied to the APD 1 is higher than the reach through voltage V R , the operation is the same as the conventional technique. Then, the power of the optical signal is large, V APD in the prior art operates as in the following description when smaller than reach-through voltage V R. Since the Zener voltage of the second Zener diode 15 satisfies “Equation 11”, when the power of the optical signal 10 increases, the voltage V CNT of the applied voltage control terminal 6 becomes V CNT.
Clipped at CNTCLIP . V CNTCLIP is "Number 12"
Shown in
【００３５】[0035]
【数１２】 (Equation 12)
【００３６】この時ＡＰＤ１の印加電圧ＶAPD はリーチ
スルー電圧ＶR にクリップされる。ＡＰＤ１のアノード
に生成される電圧ＶA 、クリップされた時の光信号の電
力ＰCLIPは“数８”を満足する。次いで入力される光信
号の電力ＰinがＰCLIPを超えた場合、ＡＰＤ１のアノー
ドに生成される電圧ＶA は“数９”に従う。また、ＡＰ
Ｄ１のアノードと、信号出力端子８との間には、出力信
号１２を、一定値Ｖconst 以下に制限するリミッター回
路が挿入されているので、入力される光信号１０の電力
ＰinがＰCLIPを超えた領域でも、信号端子８から出力さ
れる信号電圧Ｖop１２は“数１０”を満足する。この
時、出力される信号電圧Ｖop１２の周波数帯域幅は必要
な帯域ｆc Ｈｚを有している。また、制御電圧帰還回路
９は、制御状態から外れ、印加電圧制御端子６に加わる
制御電圧ＶCNT は、制御電圧帰還回路９の出力飽和電圧
に安定する。At this time, the applied voltage V APD of APD1 is clipped to the reach through voltage V R. The voltage V A generated at the anode of the APD1 and the power P CLIP of the optical signal when clipped satisfy "Equation 8". Next, when the power P in of the input optical signal exceeds P CLIP , the voltage V A generated at the anode of the APD 1 follows “Equation 9”. Also, AP
Since a limiter circuit that limits the output signal 12 to a constant value V const or less is inserted between the anode of D1 and the signal output terminal 8, the power P in of the input optical signal 10 is P CLIP. Even in the region exceeding V, the signal voltage V op 12 output from the signal terminal 8 satisfies “ Equation 10”. At this time, the frequency bandwidth of the output signal voltage V op 12 has a required bandwidth f c Hz. Further, the control voltage feedback circuit 9 is out of the control state, and the control voltage V CNT applied to the applied voltage control terminal 6 becomes stable at the output saturation voltage of the control voltage feedback circuit 9.
【００３７】実施例３ 以下、この発明の第３の実施例を図について説明する。
図３において、１〜１２は従来の実施例と同一である。
１４は、出力電圧をＶconst 以下に制限するリミッター
回路、１６はＡＰＤ１のカソードに接続されたダイオー
ド、１７はダイオード１６のアノードに接続された電圧
Ｖo の基準電圧源、ダイオード１６の順方向降下電圧を
Ｖd とすると、Ｖo は“数１３”を満足する。Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 3, 1 to 12 are the same as in the conventional embodiment.
14 is a limiter circuit for limiting the output voltage to V const or less, 16 is a diode connected to the cathode of the APD 1, 17 is a reference voltage source of the voltage V o connected to the anode of the diode 16, and forward drop of the diode 16 When the voltage is V d , V o satisfies “Equation 13”.
【００３８】[0038]
【数１３】 (Equation 13)
【００３９】次に動作について説明する。図３において
光信号の電力が小さくＡＰＤ１に印加される印加電圧Ｖ
APD がリーチスルー電圧ＶR よりも大きい場合は従来の
技術と動作は同様である。次いで、光信号の電力が大き
く、従来の技術でＶAPD がリーチスルー電圧ＶR よりも
小さくなる場合に以下の説明のように動作する。基準電
圧源の出力電圧は“数１３”を満足しているので、光信
号１０の電力が増加していった時、印加電圧ＶAPD はリ
ーチスルー電圧ＶR にクリップされる。ＡＰＤ１のアノ
ードに生成される電圧ＶA 、クリップされた時の光信号
の電力ＰCLIPは“数８”を満足する。Next, the operation will be described. In FIG. 3, the power of the optical signal is small and the applied voltage V applied to the APD 1
When APD is larger than the reach through voltage V R , the operation is similar to the conventional technique. Then, the power of the optical signal is large, V APD in the prior art operates as in the following description when smaller than reach-through voltage V R. Since the output voltage of the reference voltage source satisfies “Equation 13”, the applied voltage V APD is clipped to the reach through voltage V R when the power of the optical signal 10 increases. The voltage V A generated at the anode of the APD1 and the power P CLIP of the optical signal when clipped satisfy "Equation 8".
【００４０】次いで入力される光信号の電力ＰinがＰ
CLIPを超えた場合、ＡＰＤ１のアノードに生成される電
圧ＶA は“数９”に従う。次いで、ＡＰＤ１のアノード
と、信号出力端子８との間には、出力信号１２を一定値
Ｖconst 以下に制限するリミッター回路が挿入されてい
るので入力される光信号１０の電力ＰinがＰCLIPを超え
た領域でも、信号端子８から出力される信号電圧Ｖop１
２は“数１０”を満足する。この時、出力される信号電
圧Ｖop１２の周波数帯域幅は必要な帯域ｆc Ｈｚを有し
ている。また、制御電圧帰還回路９は、制御状態から外
れ、印加電圧制御端子６に加わる制御電圧ＶCNT は、制
御電圧帰還回路９の出力飽和電圧に安定する。The power P in of the optical signal input next is P
When the voltage exceeds CLIP , the voltage V A generated at the anode of APD1 follows “Equation 9”. Next, since a limiter circuit that limits the output signal 12 to a constant value V const or less is inserted between the anode of the APD 1 and the signal output terminal 8, the power P in of the input optical signal 10 is P CLIP. Signal voltage V op 1 output from the signal terminal 8 even in a region exceeding V
2 satisfies “Equation 10”. At this time, the frequency bandwidth of the output signal voltage V op 12 has a required bandwidth f c Hz. Further, the control voltage feedback circuit 9 is out of the control state, and the control voltage V CNT applied to the applied voltage control terminal 6 becomes stable at the output saturation voltage of the control voltage feedback circuit 9.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、この発明の第１〜第３の
実施例によれば、ＡＰＤの印加電圧がリーチスルー電圧
以下にならぬよう制限回路を備えるとともに、信号出力
端子の前にリミッター回路を挿入したので、従来の技術
ではリーチスルー電圧以下にＡＰＤの印加電圧が抑圧さ
れ、正常な周波数帯域を有した信号電圧が得られない大
きな光入力信号電力範囲においても、正常な周波数帯域
を有し、かつ振幅が同一の信号電圧を信号端子より取り
出すことができる効果がある。As described above, according to the first to third embodiments of the present invention, the limiting circuit is provided so that the applied voltage of the APD does not fall below the reach through voltage, and the signal output terminal is provided before the signal output terminal. Since the limiter circuit is inserted, in the conventional technique, the applied voltage of the APD is suppressed below the reach-through voltage, and a normal frequency band is obtained even in a large optical input signal power range where a signal voltage having a normal frequency band cannot be obtained. It is possible to take out the signal voltage having the same value and the same amplitude from the signal terminal.
【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施例２を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施例３を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図４】従来の光電変換回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional photoelectric conversion circuit.
【図５】ＡＰＤ印加電圧とＡＰＤ増倍率の関係を示すグ
ラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between an APD applied voltage and an APD multiplication factor.
【図６】ＡＰＤ印加電圧とＡＰＤ周波数帯域の関係を示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between an APD applied voltage and an APD frequency band.
１ ＡＰＤ ２ 高圧電源 ３ 第一の抵抗 ４ トランジスタ ５ 第二の抵抗 ６ 印加電圧制御端子 ７ 第三の抵抗 ８ 信号出力端子 ９ 制御電圧帰還回路 １３ 第一のツェナーダイオード １４ リミッター回路 １５ 第二のツェナーダイオード １６ ダイオード １７ 基準電圧源 1 APD 2 High-voltage power supply 3 First resistance 4 Transistor 5 Second resistance 6 Applied voltage control terminal 7 Third resistance 8 Signal output terminal 9 Control voltage feedback circuit 13 First Zener diode 14 Limiter circuit 15 Second Zener Diode 16 Diode 17 Reference voltage source
Claims (3)
Ｄ）と、上記ＡＰＤのカソードに印加する電圧の発生源
である高圧電源と、上記ＡＰＤのカソードと上記高圧電
源との間に接続された第１の抵抗と、上記第１の抵抗に
並列に接続された第１のツェナーダイオードと、上記Ａ
ＰＤのカソードにコレクタが接続されたトランジスタ
と、上記トランジスタと接地電位との間に接続された第
２の抵抗と、上記ＡＰＤへの印加電圧を制御する為に上
記トランジスタのベースに接続された印加電圧制御端子
と、上記ＡＰＤのアノードと接地電位との間に接続され
た第３の抵抗と、上記ＡＰＤのアノードに生成される信
号の電圧振幅を検出し、その検出値が常に一定になるよ
うに、上記印加電圧制御端子に制御電圧を出力する制御
電圧帰還回路と、上記ＡＰＤのアノードに生成された信
号の電圧振幅を一定値以下に制限するリミッター回路
と、上記リミッター回路出力を外部に取り出す信号出力
端子と、を備えた光電変換回路。1. An avalanche photodiode (AP
D), a high-voltage power source that is a source of a voltage applied to the cathode of the APD, a first resistor connected between the cathode of the APD and the high-voltage power source, and in parallel with the first resistor. The connected first Zener diode and the above A
A transistor having a collector connected to the cathode of the PD, a second resistor connected between the transistor and the ground potential, and an application connected to the base of the transistor to control the applied voltage to the APD. The voltage control terminal, the third resistor connected between the anode of the APD and the ground potential, and the voltage amplitude of the signal generated at the anode of the APD are detected so that the detected value is always constant. In addition, a control voltage feedback circuit that outputs a control voltage to the applied voltage control terminal, a limiter circuit that limits the voltage amplitude of the signal generated at the anode of the APD to a certain value or less, and the output of the limiter circuit to the outside. A photoelectric conversion circuit including a signal output terminal.
Ｄ）と、上記ＡＰＤのカソードに印加する電圧の発生源
である高圧電源と、上記ＡＰＤのカソードと上記高圧電
源との間に接続された第１の抵抗と、上記ＡＰＤのカソ
ードにコレクタが接続されたトランジスタと、上記トラ
ンジスタのエミッタと接地電位との間に接続された第２
の抵抗と、上記ＡＰＤへの印加電圧を制御する為に上記
トランジスタのベースに接続された印加電圧制御端子
と、上記トランジスタのベースと接地電位との間に接続
された第２のツェナーダイオードと、上記ＡＰＤのアノ
ードと接地電位との間に接続された第３の抵抗と、上記
ＡＰＤのアノードに生成される信号の電圧振幅を検出
し、その検出値が常に一定になるように、上記印加電圧
制御端子に制御電圧を出力する制御電圧帰還回路と、上
記ＡＰＤのアノードに生成された信号の電圧振幅を一定
値以下に制限するリミッター回路と、上記リミッター回
路出力を外部に取り出す信号出力端子と、を備えた光電
変換回路。2. An avalanche photodiode (AP
D), a high voltage power source that is a source of a voltage applied to the cathode of the APD, a first resistor connected between the cathode of the APD and the high voltage power source, and a collector connected to the cathode of the APD. And a second transistor connected between the emitter of the transistor and the ground potential.
Of resistance, an applied voltage control terminal connected to the base of the transistor to control the applied voltage to the APD, and a second Zener diode connected between the base of the transistor and ground potential. The third resistor connected between the anode of the APD and the ground potential and the voltage amplitude of the signal generated at the anode of the APD are detected, and the applied voltage is applied so that the detected value is always constant. A control voltage feedback circuit for outputting a control voltage to a control terminal, a limiter circuit for limiting the voltage amplitude of the signal generated at the anode of the APD to a certain value or less, and a signal output terminal for taking out the output of the limiter circuit to the outside. Photoelectric conversion circuit equipped with.
Ｄ）と、上記ＡＰＤのカソードに印加する電圧の発生源
である高圧電源と、上記ＡＰＤのカソードと上記高圧電
源との間に接続された第１の抵抗と、上記ＡＰＤのカソ
ードに接続されたダイオードと、上記ダイオードのアノ
ードに接続された基準電圧源と、上記ＡＰＤのカソード
にコレクタが接続されたトランジスタと、上記トランジ
スタのエミッタと接地電位との間に接続された第２の抵
抗と、上記ＡＰＤへの印加電圧を制御する為に上記トラ
ンジスタのベースに接続された印加電圧制御端子と、上
記ＡＰＤのアノードと接地電位との間に接続された第３
の抵抗と、上記ＡＰＤのアノードに生成される信号の電
圧振幅を検出し、その検出値が常に一定になるよう上記
印加電圧制御端子に制御電圧を出力する制御電圧帰還回
路と、上記ＡＰＤのアノードに生成された信号の電圧振
幅を一定値以下に制限するリミッター回路と、上記リミ
ッター回路出力を外部に取り出す信号出力端子と、を備
えた光電変換回路。3. An avalanche photodiode (AP
D), a high-voltage power source that is a source of a voltage applied to the cathode of the APD, a first resistor connected between the cathode of the APD and the high-voltage power source, and a cathode of the APD. A diode; a reference voltage source connected to the anode of the diode; a transistor whose collector is connected to the cathode of the APD; a second resistor connected between the emitter of the transistor and ground potential; An applied voltage control terminal connected to the base of the transistor for controlling the applied voltage to the APD, and a third connected between the anode of the APD and the ground potential.
And a control voltage feedback circuit that detects the voltage amplitude of the signal generated at the anode of the APD and outputs a control voltage to the applied voltage control terminal so that the detected value is always constant, and the anode of the APD. A photoelectric conversion circuit comprising: a limiter circuit for limiting the voltage amplitude of the signal generated in the above to a fixed value or less, and a signal output terminal for taking out the output of the limiter circuit to the outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6266710A JPH08130323A (en) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | Photoelectric conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6266710A JPH08130323A (en) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | Photoelectric conversion circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130323A true JPH08130323A (en) | 1996-05-21 |
Family
ID=17434612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6266710A Pending JPH08130323A (en) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | Photoelectric conversion circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08130323A (en) |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP6266710A patent/JPH08130323A/en active Pending
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