JPH09257571A

JPH09257571A - 光受信回路

Info

Publication number: JPH09257571A
Application number: JP7035796A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takeuchi; 洋竹内; Hiroki Nagano; 弘樹永野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】オフセット電圧を低く保ち、所望の出力電圧
を維持しつつ、高帯域な特性を持った光受信回路を提供
する。【解決手段】光信号を電気信号に変換するフォトダイ
オード１５と、フォトダイオード１５に生じる電気信号
である電流を電圧に変換する際に、必要とされる電流−
電圧変換効率の１／ｎ倍の効率で電流−電圧変換する電
流−電圧変換増幅器１７と、ｎ倍に電圧増幅する電気増
幅器３０とを有している。この構成によりフォトダイオ
ード１５からの電流を電圧に変換するのに本来必要とさ
れる電流−電圧変換増幅器１７の電流−電圧変換効率の
値を１／ｎとすることができるため、ＣＲ時定数を１／
ｎに低減して容易に回路の広帯域化を実現することがで
きる。しかも、次段でｎ倍の電圧増幅を行なうため、出
力電圧は、電流−電圧変換増幅器１７の電流−電圧変換
効率を１／ｎ倍にする前と同じ値に増幅させて得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力される光信号
を電気信号に変換する光受信回路に関し、特に広い周波
数にわたって光信号を電気信号に変換し、かつＤＣオフ
セットレベル（光入力のない時の基準電源電圧と光受信
回路出力との差電圧）を低減する光受信回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置等の光学式記録再
生装置の光信号ピックアップ部１４は図８に示すよう
に、半導体レーザ１から出射された光がグレーティング
プレート２，ハーフプリズム３，コリメートレンズ４を
通って対物レンズ５により集光され記録媒体としてのデ
ィスク１０に当たり、記録媒体１０で反射された光が、
シリンドリカルレンズ７を通して光受信回路６に照射さ
れ、電気信号へ変換された後、制御回路１２に接続され
ている。なお、８はフォーカスアクチュエータ、９はト
ラッキングアクチュエータ、１１はスライドモータ、１
３はサーボコントロールである。また光受信回路６は前
記装置のフォーカス及びトラッキングサーボを制御する
必要があるため図９に示すように複数のフォトダイオー
ド１５を備えた光受信素子Ｍを用いる。

【０００３】初期の光受信回路６は図１０に示すよう
に、フォトダイオード１５のみを備えており、その電流
出力を長いケーブルを介して制御回路１２と接続してい
た。制御回路１２内に電流−電圧変換増幅器１７を設
け、電圧出力に変換したのち、複数のフォトダイオード
ＡからＦの変換出力を加減算し、フォーカスアクチュエ
ータ８やトラッキングアクュエータ９を制御するための
信号を出力したり、記録媒体１０から読み出した情報を
出力していた。

【０００４】しかし近年装置の小型化，記録媒体１０の
高速回転化に伴い、微弱な電流出力では信号が制御回路
１２に伝わる間のノイズの影響を避けるのが難しくな
り、図１１に示すような電流−電圧変換増幅器１７を光
受信回路６側に内蔵し、その電圧出力を長いケーブルを
介して制御回路１２に接続する方式が主流となってい
る。光受信回路６では、フォトダイオード１５にて発
生した光電流により電流−電圧変換増幅器１７の帰還抵
抗１６から電流ｉ１を引き込む。従って、前記増幅器１
７の出力Ｖ₀には（Ｒ１×ｉ₁＋Ｖｃ）の電圧が発生す
る。

【０００５】図１２に前記光受信素子の断面構造を示
す。１つのチップの中にフォトダイオード１５と、フォ
トダイオード１５からの信号を電圧信号に変換する回路
部とが搭載されている。

【０００６】また、記録媒体１０が高速回転・高密度化
されると、それに伴い光受信回路６に要求される周波数
帯域は高くなってきている。例えば、初期の光受信回路
の周波数帯域は１．５ＭＨｚでよかったが、正規の回転
数の８倍で読み込もうとすると、１２ＭＨｚ以上の帯域
が必要になる。

【０００７】一方、サーボ制御は各光受信回路の差信号
で行っている（例えば図９において、Ａ＋Ｃ−Ｂ−Ｄ，
Ｅ−Ｆ）。従って、各受信回路の出力電圧Ｖ₀において
オフセット電圧を持っていると、正常なサーボ制御が難
しくなる。通常、各受信回路のオフセット電圧は、±２
０ｍＶ以下に押さえる必要がある。

【０００８】同様な光学装置は、たとえば特開平７−９
３７７１号に示されている。図１１の回路のうち一つの
フォトダイオードに関する回路のみを抜き出した回路ブ
ロックを図１３に示す。帰還抵抗１６を流れる微弱な電
流ｉ₂による電圧降下のため、光入力がなくても電流−
電圧変換増幅器１７の反転入力端子の電位が降下してし
まい、それを補正するため非反転端子と基準電源Ｖｃの
間にオフセット電圧補正抵抗１９を備えている。電流−
電圧変換増幅器１７に流れ込む電流ｉ₂＝ｉ₃であるた
め、オフセット電圧をゼロにするには抵抗値Ｒ₁＝Ｒ₂と
する必要がある。本構成の電流−電圧変換増幅器１７の
周波数特性は、フォトダイオード１５のジャンクション
容量１８と増幅器の帰還抵抗１６のＣＲ時定数で主に律
束されている。

【０００９】一般に遮断周波数ｆｃは、１／（２・π・
Ｃ₁・Ｒ₁）で与えられる。通常Ｃ₁＝０．３ｐＦ，Ｒ₁＝
７０ｋΩ程度であるため、ｆｃ＝７．１ＭＨｚ程度しか
得られなかった。また、オフセット電圧補正抵抗１９は
一般に７０ＫΩ程度と大きい値が必要であるため、電流
−電圧変換増幅器１７の入力インピーダンスが大きくな
り、その周波数帯域を低下させている。

【００１０】図１４は特開平３−２３２２１２０号に記
載の光受信回路である。オフセット電圧補正抵抗１９と
並列に容量２０を挿入することにより、インピーダンス
を下げて周波数特性を向上させている。２１は容量であ
る。たとえばＣ＝１０ｐＦとし、ｆ＝１０ＭＨｚとする
と、インピーダンスは１／（２・π・ｆ・Ｃ）＝１．６
ＫΩ程度まで低減する。

【００１１】図１５は特開平６−３０３０４８号に記載
の回路である。エミッタフォロア回路２４に応答の速い
縦型ＰＮＰトランジスタを用いることで広い周波数帯域
を持った回路を実現させている。２２は定電流回路，２
３は増幅回路，２５は差動増幅回路である。

【００１２】図１６は特開平６−２３２６４７号に記載
の回路である。フォトダイオード１５と増幅器２７の間
をコイル２６で接続することにより、フォトダイオード
１５の容量分とコイル２６の誘導分とにより所定の高い
周波数で共振させている。高い周波数成分を含む広い帯
域にわたって増幅器２７でもって増幅された信号は補正
回路２８により平坦化される。

【００１３】図１７は特開平７−７３３５号に記載の回
路である。逆相出力に対して正相出力を分圧し、容量を
介して入力端子に帰還をかけることにより、受光素子の
接合容量に流れる周波数劣化要因の電流を打ち消し、接
合容量による帯域制限を受けない回路を実現している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図１３の回路において
周波数帯域を向上させるには、ジャンクション容量１８
の容量値Ｃ₁，或いは帰還抵抗１６の抵抗値Ｒ₁を下げる
必要がある。容量値Ｃ₁に関しては、前記光信号ピック
アップ部１４の光学設計によりフォトダイオード１５の
面積が決まってくるため、あまり下げることができな
い。従って抵抗値Ｒ１を下げることが必要となる。しか
し、抵抗値Ｒ₁を下げただけでは、周波数帯域は向上し
ても増幅器１７のゲインが低くなり、後段の制御回路１
２への信号電圧Ｖ₀が所望の値より低くなってしまうと
いう欠点があった。

【００１５】また図１４の回路では容量２０によりイン
ピーダンスは小さくできるが、現実的には１０ｐＦ程度
以上に容量値をあげることは、チップ面積の関係から難
しくなる。従って前述のとおりインピーダンスは１．６
ＫΩ程度までしか低くならないし、通常ＣＤ−ＲＯＭ装
置用の光受信回路はフォーカス信号用が４個，トラッキ
ング信号用が２個で計６個の回路が必要とするため、チ
ップ面積もかなり大きくなってしまうという欠点があっ
た。

【００１６】図１５の回路構成において、増幅回路２３
では、電流源Ｉ₁₅₀に比例した電流がＩ₁₅₁として流れる
ので、Ｖ₁₅₁の電位はＶ₁₅₁＝Ｉ₁₅₁ＸＲ₁₅₁＝α・Ｉ₁₅₁ＸＲ₁₅₁ （αは比例定数である）となり、さらに回路２４の出力Ｖ₁₅₂は、トランジスタ
Ｑ₁₅₂のベース．エミッタ電位をＶ_BEとすると、Ｖ₁₅₂＝Ｖ₁₅₁＋Ｖ_BE＝α・Ｉ₁₅₁ＸＲ₁₅₁＋Ｖ_BE （１）となる。（１）式から、Ｖ₁₅₂は、Ｉ₁₅₁，Ｒ₁₅₁，Ｖ_BE
の関数であるため、プロセスバラツキの影響を受けやす
く、回路の出力Ｖ_OUTを、ｒｅｆ電圧の調整によって基
準電圧に合わせようとしても、オフセット電圧をゼロに
することは、困難であった。また図１５の回路構成では
周波数帯域は広くなっても、出力端子から入力端子への
帰還をかけていないので、オフセット電圧をゼロにする
ことはできず、実際光学式記録再生装置の回路構成とし
ては適さない回路となる。

【００１７】一方、図１６の回路構成の場合、広帯域化
にはよいが、コイル２６を使用する必要があり、コイル
２６をＳｉのチップの中に搭載することは難しい。ま
た、オフセット電圧に関しては、基準電圧と出力電圧を
比較する機能がないので、定義することができず、光学
式記録再生装置に適していない。

【００１８】また図１７の回路構成でも広帯域化にはよ
いが、オフセット電圧に関して図１６の回路と同様に基
準電圧と出力電圧を比較する機能がないので、定義する
ことができず、光学式記録再生装置に適していない。

【００１９】本発明の目的は、オフセット電圧・光出力
電圧を一定の範囲内に保ち、かつ周波数帯域を向上させ
る光受信回路を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光受信回路は、光電変換素子と、電流
−電圧変換増幅器と、電圧増幅器とを有する光受信回路
であって、光電変換素子は、光信号を電気信号に変換す
るものであり、電流−電圧変換増幅器は、前記光電変換
素子からの電気信号である電流を電圧に変換するもので
あって、その変換に必要とされる電流−電圧変換効率の
１／ｎ倍の変換効率にて電流−電圧変換を行うものであ
り、電圧増幅器は、前記電流−電圧変換された出力をｎ
倍に増幅するものである。

【００２１】また前記電流−電圧変換増幅器は、第１の
入力端子に入力される前記光電変換素子からの電気信号
と、第２の入力端子に入力される基準電圧との差に比例
した出力信号を変換後の電圧信号として出力する差動増
幅器で構成したものであり、前記電圧増幅器は、第１の
入力端子に入力される前記電圧信号と、第２の入力端子
に入力される基準電圧との差に比例しｎ倍に増幅して電
圧信号として出力する差動増幅器で構成したものであ
り、前記基準電圧回路は、前記電流−電圧変換増幅器及
び電圧増幅器の第２の入力端子に低インピーダンスで基
準電圧を供給するものである。

【００２２】また前記ｎは、２から１０の数値の範囲で
設定されるものである。

【００２３】また本発明に係る光受信回路は、光電変換
素子と、電流−電圧変換増幅器と、基準電圧回路とを有
する光受信回路であって、光電変換素子は、光信号を電
気信号に変換するものであり、電流−電圧変換増幅器
は、前記光電変換素子からの電気信号である電流を電圧
に変換するものであって、第１の入力端子に入力される
前記光電変換素子からの電気信号と、第２の入力端子に
入力される基準電圧との差に比例した出力信号を変換後
の電圧信号として出力するものであり、基準電圧回路
は、前記電流−電圧変換増幅器の第２の入力端子に低イ
ンピーダンスで基準電圧を供給するものである。

【００２４】また本発明に係る光受信回路は、複数の光
電変換素子と電流−電圧変換増幅器の組と、基準電圧回
路とを有する光受信回路であって、光電変換素子は、光
信号を電気信号に変換するものであり、電流−電圧変換
増幅器は、前記光電変換素子からの電気信号である電流
を電圧に変換するものであって、第１の入力端子に入力
される前記光電変換素子からの電気信号と、第２の入力
端子に入力される基準電圧との差に比例した出力信号を
変換後の電圧信号として出力するものであり、基準電圧
回路は、前記複数の電流−電圧変換増幅器の第２の入力
端子に共通に低インピーダンスで基準電圧を供給するも
のである。

【００２５】

【作用】このように構成された本発明の光受信回路は、
光電変換素子（例えばフォトダイオード）と直接つなが
っている電流−電圧変換増幅器の帰還抵抗が本来必要と
される値の１／ｎとすることができるため、ＣＲ時定数
を１／ｎに低減することができ、容易に回路の広帯域化
を実現できる。

【００２６】しかも、次段でｎ倍の電圧増幅を行なうた
め、出力電圧は前記電流−電圧変換増幅器の帰還抵抗を
１／ｎ倍する前の値と同じになって出力される。

【００２７】また、電流−電圧変換増幅器の入力のうち
基準電圧を与える端子と基準電源との間に低インピーダ
ンスで基準電圧を供給する基準電圧回路を挿入すること
により、基準電圧回路のインピーダンス変換効果を利用
することができ、実際は数十ｋΩの抵抗を設けているに
も拘らず、見かけ上のインピーダンスを１００Ω程度に
低減させることができ、回路の広帯域化を実現できる。

【００２８】また２段の増幅器の構成にすることによ
り、１段目の増幅器と２段目の増幅器の周波数特性を調
整して、周波数特性の平坦な帯域を拡張するることがで
きる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に本発明を図面を参照して説明
する。

【００３０】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る光受信回路６を示すブロック図である。図にお
いて、フォトダイオード（光電変換素子）１５に電流−
電圧変換増幅器１７が接続されており、電流−電圧変換
増幅器１７の出力が電圧増幅器３０に入力されるように
なっている。なお、光受信回路６は、６個のフォトダイ
オード１５と、これらに接続された６個の電流−電圧変
換増幅器１７および電圧増幅器３０とで構成されている
が、以下の説明では、そのうちの１組について述べる。
電流−電圧変換増幅器１７は、第１の入力端子に入力さ
れる光電変換素子１５からの電気信号と帰還抵抗１６に
より生じる電圧降下分を、第２の入力端子に入力される
基準電圧を基準として電圧信号を出力する差動増幅器で
構成されており、また電圧増幅器３０は、第１の入力端
子に入力される電圧信号と、第２の入力端子に入力され
る基準電圧との差に比例しｎ倍に増幅して電圧信号とし
て出力する差動増幅器で構成されている。それぞれの増
幅器１７，３０の非反転端子（第２の入力端子）と基準
電源Ｖｃの間には、基準電圧を各増幅器１７，３０の第
２の入力端子に印加するためのオフセット電圧補正抵抗
１９，２９が接続されている。

【００３１】フォトダイオード１５からの信号電流は電
流−電圧変換増幅器１７で電圧に変換され、更にその出
力は電圧増幅器３０で増幅される。電圧増幅器３０は、
ｎＲ₆／Ｒ₅の倍率で電圧を増幅する。Ｒ₅＝Ｒ₆とする
と、ｎ倍の増幅器となる。またオフセット電流−電圧変
換増幅器１７の抵抗値Ｒ₇は、オフセット電圧を小さく
するため、Ｒ₇＝ｎＲ₆／／Ｒ₅＝ｎＲ₅／（１＋ｎ）近傍
の値に設定し、増幅器３０の非反転端子（第２の入力端
子）に接続されている。

【００３２】本構成でのトータルの電流−電圧変換効率
は、Ｖ₀＝Ｖ_C＋Ｉ₄×（Ｒ₁／ｎ）×ｎ＝Ｖ_C＋Ｉ₄×Ｒ₁
となる。したがって、フォトダイオード１５から見たと
きの帰還抵抗１６の抵抗値はＲ₁／ｎに低減されるが、
出力電圧は電流Ｉ₄をＲ₁倍した大きな電圧を得ることが
できる。

【００３３】本構成にしたときの効果を図面を用いて説
明する。図１８に電圧増幅利得ｎに対する、オフセット
電圧の値を示す。ここで、光受信回路６全体のオフセッ
ト電圧をΔＶ₀、電流−電圧変換増幅器１７の出力オフ
セット電圧、すなわち、フォトダイオード１５に光が入
らないときの基準電圧Ｖ_cと図２のＡ点との差電圧をΔ
Ｖ₁、電圧増幅器３０の入力オフセット電圧、すなわ
ち、図２のトランジスタＱ₅のベース端子とトランジス
タＱ₆のベース端子の差電圧をΔＶ₂、電圧増幅器３０の
電圧増幅率をｎとすると、ΔＶ₀＝ｎ×（ΔＶ₁＋Δ
Ｖ₂）＋ΔＶ₂となる。ΔＶ₁，ΔＶ₂は、一般に増幅器の
入力トランジスタ差動対の不整合に依存し１ｍＶ程度で
ある。また光受信回路６の出力オフセット電圧ΔＶ₀が
大きいと、後段につながるフォーカスアクュエータやト
ラッキングアクュエータの制御精度が悪くなるため、Δ
Ｖ₀は２０ｍＶ未満であることが要求されている。これ
らの値を前記関係式に代入すると、ｎは９．５未満とな
り、ｎは１０以下にすることが必要とある。

【００３４】また、図１９に電圧増幅利得ｎに対する、
光受信回路の帯域の特性を示す。ここで光受信回路６の
遮断周波数をｆ_C、従来の変換効率を有する電流−電圧
変換増幅器の遮断周波数をｆ₁とすると、前述の関係よ
りｆ_C＝１／（２・π・Ｃ₁・（Ｒ₁／ｎ））＝ｎ・ｆ₁と
なる。従って、ｆ_Cはｎに比例して大きくなることが分
かる。例えば、ｆ₁が７．１ＭＨｚであれば、ｎを３と
すると、ｆ_Cは２１．３ＭＨｚとなり、正規の回転数の
８倍で読み込む場合に要求される帯域を十分満たすこと
できる。

【００３５】図２は、図１に示す光受信回路を具体的に
構成した回路図である。図２において、電流−電圧変換
増幅器１７は、ｎｐｎトランジスタＱ₁，Ｑ₂，Ｑ₁₀，ｐ
ｎｐトランジスタＱ₃，Ｑ₄，Ｑ₉，電流源Ｉ１，Ｉ２，
Ｉ３，抵抗Ｒ₁／ｎ，Ｒ₇，容量Ｃ₃，Ｃ₄で構成されてい
る。

【００３６】電圧増幅器３０は、ｎｐｎトランジスタＱ
₅，Ｑ₆，Ｑ₁₂，ｐｎｐトランジスタＱ₇，Ｑ₈，Ｑ₁₁，電
流源Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６，抵抗ｎＲ₆，Ｒ₈，容量Ｃ₅，Ｃ₆
で構成されている。

【００３７】本構成にした場合の周波数特性を図２０に
示す。図２においてｎｐｎトランジスタＱ₁のベースを
入力とし、ｎｐｎトランジスタＱ₁₀のエミッタに設けた
Ａ点を出力と考えた場合の電流−電圧変換増幅器１７の
周波数特性は、容量Ｃ₃，Ｃ₄，抵抗Ｒ₇，Ｒ₁／ｎの値を
調整することにより、図２０（ａ）に示すようにｆ_Pに
＋Δｐ（１００ｋＨｚの利得を基準としたときの利得
差）のピーキングを持たせることができる。

【００３８】またＡ点に接続するｎｐｎトランジスタＱ
₅のベースを入力とし、ｎｐｎトランジスタＱ₁₂のエミ
ッタに設けたＢ点を出力と考えた場合の周波数特性は、
容量Ｃ₅，Ｃ₆，抵抗Ｒ₈，ｎＲ₆の値を調整することによ
り、図２０（ｂ）に示すようにｆ_Pに−Δｐ（１００ｋ
Ｈｚの利得を基準としたときの利得差）の利得低下分を
持たせることができる。

【００３９】従って、図２の構成にすることにより、電
流−電圧変換増幅器１７の１Δｐと、電圧増幅器３０の
−Δが打ち消しあって、図２０（ｃ）に示すような低減
からｆｐまで平坦な特性が得られる。

【００４０】（実施形態２）図３は、本発明の実施形態
２に係る光受信回路を示す回路図である。図３におい
て、電流−電圧変換増幅器１７の非反転端子（第２の入
力端子）には基準電圧回路３１が接続されており、基準
電圧回路３１と基準電源Ｖｃとの間には、オフセット補
正抵抗１９が接続されている。

【００４１】電流−電圧変換増幅器１７の非反転端子
は、図２のｎｐｎトランジスタＱ₂のベースに相当する
ので、ｎｐｎトランジスタＱ₂のベースに接続される基
準電圧回路３１により低インピーダンス化されることと
なり、周波数特性は向上する。また、オフセット電圧
は、帰還抵抗１６の抵抗値Ｒ₁とオフセット電圧補正抵
抗１９の抵抗値Ｒ₉を等しくすることにより、小さく抑
えることができる。

【００４２】低インピーダンスの基準電圧回路３１は、
例えば図３に示すようにボルテージフォロアの差動増幅
器を構成することにより、容易に実現することができ
る。その基準電圧回路３１を具体的に構成した場合を図
４に示す。図２の回路と同様にｎｐｎトランジスタＱ₁₃
からｐｎｐトランジスタＱ₁₆で差動増幅器を構成し、ｎ
ｐｎトランジスタＱ₁₈の出力をｎｐｎトランジスタＱ₁₃
のベースに接続することにより、ボルテージフォロアの
オペアンプを構成している。

【００４３】図３の回路全体の回路構成例を図５に示
す。ｎｐｎトランジスタＱ₁₈の出力をｎｐｎトランジス
タＱ₂のベースへ接続することにより、実際オフセット
補正抵抗１９として数十ＫΩの抵抗素子が接続されてい
るにも拘らず、ｎｐｎトランジスタＱ₂のベースから見
たときのインピーダンスは１００Ω程度に低減させるこ
とができる。

【００４４】（実施形態３）図６は本発明の実施形態３
に係る光受信回路を示す回路図である。図６に示す光受
信回路は、図１で説明したように電流−電圧変換増幅器
１７に電圧増幅器３０が接続されており、それぞれの非
反転端子（第２の入力端子）には基準電圧回路３１，３
２が接続されている。また、当然フォトダイオード１５
の接続を逆にしても使用できる。

【００４５】（実施形態４）図７は本発明の実施形態４
に係る光受信回路を示す回路図である。図７では、複数
の電流−電圧変換増幅器１７の非反転端子（第２の入力
端子）には、１つの基準電圧回路３１を共通に接続して
いる。基準電圧回路３１と基準電源Ｖｃの間に挿入され
ているオフセット補正抵抗１９の抵抗値は、それぞれの
電流−電圧変換増幅器１７の帰還抵抗１６の抵抗値を、
接続されている電流−電圧変換増幅器１７の個数Ｎで割
った値の近傍に設定している。例えば図７の構成では、
帰還抵抗１６の抵抗値をＲ₁とし、オフセット補正抵抗
１９の抵抗値をＲ₉とした場合、電流−電圧変換増幅器
１７の個数が４であるから、Ｒ₉＝Ｒ₁／４の付近に設定
される。こうすることにより、オフセット補正抵抗１９
の抵抗値も小さくすることができ、かつ基準電圧回路３
１の数も減るため、チップ面積を１０％程度小さくする
ことができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光受信回路
は、光電変換素子からの電流を電圧に変換するのに本来
必要とされる電流−電圧変換増幅器の電流−電圧変換効
率の値を１／ｎとすることができるため、ＣＲ時定数を
１／ｎに低減して容易に回路の広帯域化を実現すること
ができる。しかも、次段でｎ倍の電圧増幅を行なうた
め、出力電圧は前記電流−電圧変換増幅器の電流−電圧
変換効率を１／ｎ倍にする前と同じ値に増幅させて得る
ことができる

【００４７】また電流−電圧変換増幅器の入力のうち基
準電圧を与える端子と基準電源との間に、低インピーダ
ンスで基準電圧を供給する基準電圧回路を挿入すること
により、基準電圧回路のインピーダンス変換効果を利用
することができ、実際は数十ｋΩの抵抗を設けているに
も拘らず、見かけ上のインピーダンスを１００Ω程度に
低減させることができ、回路の広帯域化を実現すること
ができる。

【００４８】また２段の増幅器の構成とすることによ
り、１段目の増幅器と２段目の増幅器の周波数特性を調
整して、周波数特性の平坦な帯域を拡張することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る光受信回路のうち１
つのフォトダイオードに関する部分のみを示すブロック
図である。

【図２】図１に示した実施形態１の具体的な回路構成例
を示す回路図である。

【図３】本発明の実施形態２に係る光受信回路のうち１
つのフォトダイオードに関する部分のみを示すブロック
図である。

【図４】図３に示した実施形態１の低インピーダンス回
路の具体的な回路構成例を示す回路図である。

【図５】図３に示した実施形態の具体的な回路構成例を
示す回路図である。

【図６】本発明の実施形態３に係る光受信回路のうち１
つのフォトダイオードに関する部分のみを示すブロック
図である。

【図７】本発明の実施形態４に係る光受信回路を示すブ
ロック図である。

【図８】従来例の光学式記録再生装置を示すブロック図
である。

【図９】従来例に係る光受信素子の平面図である。

【図１０】従来例の光受信素子の等価回路図である。

【図１１】従来例の光受信回路のブロック図である。

【図１２】従来例の光受信素子を示す断面図である。

【図１３】従来例の光受信回路のうち１つのフォトダイ
オードに関する部分のみ示す図である。

【図１４】特開平３−２３２２１２０号公報に記載の回
路図である。

【図１５】特開平６−３０３０４８号公報に記載の回路
図である。

【図１６】特開平６−２３２６４７号公報に記載の回路
図である。

【図１７】特開平７−７３３５号公報に記載の回路図で
ある。

【図１８】本発明の実施形態１においてｎの値に対する
オフセット電圧の値を示す図である。

【図１９】本発明の実施形態１においてｎの値に対する
遮断周波数の相対値を示す図である。

【図２０】本発明の実施形態１における周波数特性を示
す図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ２グレーティングプレート３ハーフプリズム４コリメートレンズ５対物レンズ６光受信素子７シリンドリカルレンズ８フォーカスアクチュエータ９トラッキングアクチュエータ１０記録媒体１１スライドモータ１２制御回路１３サーボコントロール１４光信号ピックアップ部１５フォトダイオード１６帰還抵抗１７電流−電圧変換増幅器１８ジャンクション容量１９オフセット電圧補正抵抗２０容量２１容量２２定電流回路２３増幅回路２４エミッタフォロア回路２５差動増幅回路２６コイル２７増幅器２８補正回路２９オフセット電圧補正抵抗３０電圧増幅器３１基準電圧回路３２基準電圧回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換素子と、電流−電圧変換増幅器
と、電圧増幅器とを有する光受信回路であって、光電変換素子は、光信号を電気信号に変換するものであ
り、電流−電圧変換増幅器は、前記光電変換素子からの電気
信号である電流を電圧に変換するものであって、その変
換に必要とされる電流−電圧変換効率の１／ｎ倍の変換
効率にて電流−電圧変換を行うものであり、電圧増幅器は、前記電流−電圧変換された出力をｎ倍に
増幅するものであることを特徴とする光受信回路。
【請求項２】前記電流−電圧変換増幅器は、第１の入
力端子に入力される前記光電変換素子からの電気信号
と、第２の入力端子に入力される基準電圧との差に比例
した出力信号を変換後の電圧信号として出力する差動増
幅器で構成したものであり、前記電圧増幅器は、第１の入力端子に入力される前記電
圧信号と、第２の入力端子に入力される基準電圧との差
に比例しｎ倍に増幅して電圧信号として出力する差動増
幅器で構成したものであり、前記基準電圧回路は、前記電流−電圧変換増幅器及び電
圧増幅器の第２の入力端子に低インピーダンスで基準電
圧を供給するものであることを特徴とする請求項１に記
載の光受信回路。
【請求項３】前記ｎは、２から１０の数値の範囲で設
定されるものであることを特徴とする請求項１叉は２に
記載の光受信回路。
【請求項４】光電変換素子と、電流−電圧変換増幅器
と、基準電圧回路とを有する光受信回路であって、光電変換素子は、光信号を電気信号に変換するものであ
り、電流−電圧変換増幅器は、前記光電変換素子からの電気
信号である電流を電圧に変換するものであって、第１の
入力端子に入力される前記光電変換素子からの電気信号
と、第２の入力端子に入力される基準電圧との差に比例
した出力信号を変換後の電圧信号として出力するもので
あり、基準電圧回路は、前記電流−電圧変換増幅器の第２の入
力端子に低インピーダンスで基準電圧を供給するもので
あることを特徴とする光受信回路。
【請求項５】複数の光電変換素子と電流−電圧変換増
幅器の組と、基準電圧回路とを有する光受信回路であっ
て、光電変換素子は、光信号を電気信号に変換するものであ
り、電流−電圧変換増幅器は、前記光電変換素子からの電気
信号である電流を電圧に変換するものであって、第１の
入力端子に入力される前記光電変換素子からの電気信号
と、第２の入力端子に入力される基準電圧との差に比例
した出力信号を変換後の電圧信号として出力するもので
あり、基準電圧回路は、前記複数の電流−電圧変換増幅器の第
２の入力端子に共通に低インピーダンスで基準電圧を供
給するものであることを特徴とする光受信回路。