JPH09321554A - 増幅回路 - Google Patents

増幅回路

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JPH09321554A
JPH09321554A JP8139198A JP13919896A JPH09321554A JP H09321554 A JPH09321554 A JP H09321554A JP 8139198 A JP8139198 A JP 8139198A JP 13919896 A JP13919896 A JP 13919896A JP H09321554 A JPH09321554 A JP H09321554A
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transistor
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Satoshi Sekiguchi
智 関口
Kentaro Tsukahara
健太郎 塚原
Masaaki Watanabe
正明 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】出力周波数特性がフラットな電流−電圧変換回
路を提供する。 【解決手段】第1バッファ回路1を構成するトランジス
タ6a及び6bの共通エミッタに定電流源14の出力電
流が電流ミラー回路15を介して供給される。スイッチ
11のオフ時、前記共通エミッタの電圧は略電源電圧に
なるので、トランジスタ6a及び6bのベース−エミッ
タ間電圧は逆方向電圧になり、トランジスタ6a及び6
bのベース−エミッタ間に発生する寄生容量Cbeの容
量値を低下させることができる。その為、寄生容量の充
放電による伝送遅延を十分に抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトダイオード
からの光電流を電流−電圧変換するために使用される増
幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、赤外線等を利用して通信データを
送受信することによってコードレス化を図った通信機器
がある。通信機器の受信側の機器において、赤外線をフ
ォトダイオードによって電流に変換し、前記電流を電流
−電圧変換回路で電圧に変換し、さらに、変換された電
圧を復調することによって通信データを得ていた。従
来、このような受信機器で使用されている電流−電圧変
換回路が図2の如く知られていた。
【0003】図2において、フォトダイオード1に赤外
線が照射されて、前記赤外線に応じた光電流がトランジ
スタ2のベースに供給される。尚、光電流は通信データ
により変化する信号である。トランジスタ2はベースに
基準電圧が印加されるトランジスタ3と差動接続されて
いるので、光電流を差動増幅した出力電流がトランジス
タ2のコレクタから発生する。前記出力電流は出力段ト
ランジスタ4と第1帰還抵抗5とを介してトランジスタ
2のベースに帰還される。ここで、光電流の大きさをI
PDとし、第1帰還抵抗5の抵抗値をR1とすると、出力
端子OUTから発生する出力電圧は(IPD×R1)とな
る。よって、フォトダイオード1の光電流を第1帰還抵
抗5で定まる変換ゲインにより電圧に変換することがで
きる。
【0004】図2は変換ゲインが変更可能な電流−電圧
変換回路であって、スイッチ回路となる第1バッファ回
路6及び第2帰還抵抗7と、第2バッファ回路8及び第
3帰還抵抗9とを第1帰還抵抗5に並列接続している。
第1及び第2バッファ回路6及び8をオン・オフ制御す
ることにより、第2及び第3帰還抵抗7及び9の帰還路
が導通・遮断される。これにより、帰還抵抗の合成抵抗
が変更されるので、変換ゲインを変更することができ
る。
【0005】また、第1バッファ回路6はトランジスタ
6a及び6bから成る差動対、第2バッファ回路8はト
ランジスタ8a及び8bから成る差動対によって構成さ
れている。そして、第1バッファ回路6のオン・オフ制
御は、トランジスタ6a及び6bの共通エミッタに接続
される定電流源10を外部制御信号が印加されるスイッ
チ11をオン・オフすることにより行われる。また、第
2バッファ回路8も、第1バッファ回路6の構成と同様
に、定電流源12をスイッチ13によりオンオフ制御さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2の電流
−電圧変換回路をIC化すると、IC化されたトランジ
スタの構造によりトランジスタのそれぞれの端子間に寄
生容量が発生する。特に、トランジスタ6a、6b、8
a及び8bのベース−エミッタ間に発生する寄生容量C
jeが電流−電圧変換回路の周波数特性に悪影響を与え
ていた。
【0007】即ち、第1バッファ回路6において、スイ
ッチ11をオンすると、第1バッファ回路6の差動対の
開ループゲインが大きく設定されるためにトランジスタ
6a及び6bのベース間に仮想短絡が発生するので、ト
ランジスタ6a及び6bのベース間電圧は略等しくな
る。その為、入力信号が寄生容量Cjeに流れず、電流
−電圧変換回路の動作に悪影響を与えない。しかし、ス
イッチ11がオフすると、トランジスタ6a及び6bの
ベース間の電圧は出力端子OUTとトランジスタ2のベ
ースとの電圧差となるので、交流入力信号が容量Cje
に流れる。入力信号により容量Cjeが充放電されるこ
とにより、信号伝送の遅延を招き、電流−電圧変換回路
の変換ゲインの周波数特性が悪化するという問題あっ
た。特に、図3(イ)の実線の如く数MHZの高周波で
変換ゲインがうねるという問題があった。尚、図3
(イ)の点線は理想の変換ゲインの周波数特性である。
また、このような問題は、第2バッファ回路82も発生
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、2つの入力端
子と1つの出力端子を有する増幅器と、前記増幅器の一
方の入力端子と出力端子との間に並列接続される複数の
帰還抵抗と、前記複数の帰還抵抗を介した帰還路を遮断
または導通するためのバッファ回路とを備える増幅器に
おいて、前記バッファ回路は、ベースに前記増幅器の出
力信号が印加される第1トランジスタと、該第1トラン
ジスタと差動接続されると共に、コレクタが前記帰還抵
抗に接続され、コレクタ及びベースが共通接続される第
2トランジスタと、前記第1及び第2トランジスタの共
通エミッタに接続され、前記第1及び第2トランジスタ
の動作電流を発生する定電流回路と、前記第1及び第2
トランジスタの共通エミッタに、微小電流を供給する微
小電流供給回路と、から成ることを特徴とする。
【0009】また、微小電流供給回路は、微小電流を発
生する微小電流源と、前記微小電流を反転し、前記第1
及び第2トランジスタの共通エミッタに供給する電流ミ
ラー回路とから成ることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
図であり、14は微小電流を発生する定電流源、15は
トランジスタ15a乃至15cから成り、前記微小電流
を第1及び第2バッファ回路6及び8に供給するための
電流ミラー回路である。尚、図1において、図2の従来
例と同一の素子については、同一の符号を付し説明を省
略する。図1で、トランジスタ2乃至4と抵抗5とから
成る増幅回路の動作については従来例と同一なため、動
作説明は省略する。
【0011】図1において、外部の制御回路(図示せ
ず)からの制御信号に応じて、スイッチ11及び13が
共にオフすると、第1及び第2バッファ回路6及び8が
オフするので、出力端子にはフォトダイオード1から発
生する光電流による抵抗5の電圧降下に応じた電圧が発
生する。また、前記制御信号に応じて、スイッチ11が
オンしスイッチ13がオフすると、第1バッファ回路6
がオンし第2バッファ回路8がオフする。その為、抵抗
7のみが導通し、出力端子OUTに、光電流による抵抗
5及び6の合成抵抗の電圧降下による電圧が発生する。
同様に、前記制御信号に応じてスイッチ13のみがオン
するとき、抵抗9のみが導通するので、出力端子OUT
には光電流による抵抗5及び9の合成抵抗に応じた電圧
が発生する。そして、スイッチ11及び13が共にオン
するとき、抵抗7及び9が導通するので、前記光電流に
よる抵抗5、7及び9の合成抵抗の電圧降下に応じた電
圧が発生する。
【0012】ところで、定電流源14から微小出力電流
はトランジスタ15aに供給され、トランジスタ15a
とミラー接続されたトランジスタ15bとトランジスタ
15cとのコレクタからトランジスタ6a及び6bの共
通エミッタとトランジスタ8a及び8bの共通エミッタ
にそれぞれ供給される。第1バッファ回路6がオンして
いるとき、定電流源10の出力電流は定電流源14の出
力電流に比べ十分に大きく設定されているので、電流ミ
ラー回路15の出力電流が第1バッファ回路6の動作に
影響を全く与えない。また、第2バッファ回路8も第1
バッファ回路6の場合と同様に、定電流源12の出力電
流は定電流源14の微小出力電流に比べ十分に大な為、
電流ミラー回路15の出力電流により影響は与えられな
い。
【0013】ここで、スイッチ11がオフすると、トラ
ンジスタ6a及び6bのベース間の電圧に差が生じる。
トランジスタ6a及び6bの共通エミッタにはトランジ
スタ15cのコレクタ電流が供給される。前記コレクタ
電流が供給されることにより前記共通エミッタの電圧が
電源電圧Vccと略等しい電圧になる。これによりトラ
ンジスタ6a及び6bのベース−エミッタ間電圧が十分
なレベルの逆方向電圧となるので、半導体基板上でベー
スとエミッタとの空乏層が広がり、寄生容量の容量値を
十分に低下させることができる。第1バッファ回路6の
オフ時、フォトダイオード1から高周波の出力電流が発
生しても、トランジスタ6a及び6bの寄生容量Cje
が小容量であるので、寄生容量Cjeによる伝送遅延が
発生しない。
【0014】また、第2バッファ回路8のトランジスタ
8a及び8bの共通エミッタにもトランジスタ15bか
ら微小コレクタ電流が供給されているので、スイッチ1
3のオフ時寄生容量Cjeの容量値を低下させることが
できる。よって、第2バッファ回路8でもフォトダイオ
ード1からの高周波信号による伝送遅延を抑制できる。
【0015】従って、電流−電圧変換回路の出力周波数
特性は図3(ロ)の如くなり、図3(イ)の如き理想の
周波数と略等しい特性が得られる。
【0016】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明に依れば、ゲイ
ンを差動対から成るバッファ回路のオンオフで変更する
電流−電圧変換回路において、前記差動対の共通エミッ
タに常時微小電流を供給するので、前記差動対を構成す
るトランジスタのベース−エミッタの間に発生する寄生
容量の容量値を低減することができる。従って、高域に
おいて、寄生容量の充放電による伝送遅延を防止するこ
とができ、低周波域から高周波域まで、出力周波数特性
を略フラットとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【図3】本発明の説明に供するための特性図である。
【符号の説明】
1 フォトダイオード 6 第1バッファ回路 8 第2バッファ回路 10、12、14 定電流源 11、13 スイッチ 15 電流ミラー回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2つの入力端子と1つの出力端子を有する
    増幅器と、前記増幅器の一方の入力端子と出力端子との
    間に並列接続される複数の帰還抵抗と、前記複数の帰還
    抵抗を介した帰還路を遮断または導通するためのバッフ
    ァ回路とを備える増幅器において、 前記バッファ回路は、 ベースに前記増幅器の出力信号が印加される第1トラン
    ジスタと、 該第1トランジスタと差動接続されると共に、コレクタ
    が前記帰還抵抗に接続され、コレクタ及びベースが共通
    接続される第2トランジスタと、 前記第1及び第2トランジスタの共通エミッタに接続さ
    れ、前記第1及び第2トランジスタの動作電流を発生す
    る定電流回路と、 前記第1及び第2トランジスタの共通エミッタに、微小
    電流を供給する微小電流供給回路と、 から成ることを特徴とする増幅回路。
  2. 【請求項2】微小電流供給回路は、微小電流を発生する
    微小電流源と、前記微小電流を反転し、前記第1及び第
    2トランジスタの共通エミッタに供給する電流ミラー回
    路とから成ることを特徴とする請求項1記載の増幅回
    路。
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