JPH0964654A - 光電変換回路 - Google Patents

光電変換回路

Info

Publication number
JPH0964654A
JPH0964654A JP7242323A JP24232395A JPH0964654A JP H0964654 A JPH0964654 A JP H0964654A JP 7242323 A JP7242323 A JP 7242323A JP 24232395 A JP24232395 A JP 24232395A JP H0964654 A JPH0964654 A JP H0964654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conversion circuit
current
photodiode
emitter
photoelectric conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7242323A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Uno
正幸 宇野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP7242323A priority Critical patent/JPH0964654A/ja
Publication of JPH0964654A publication Critical patent/JPH0964654A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力電流範囲を広くすることの可能な電流電
圧変換回路を備えた光電変換回路を提供する。 【解決手段】 フォトダイオード1と、エミッタを接地
しコレクタを抵抗負荷3に接続しベースを容量8を介し
てフォトダイオード1に接続したエミッタ接地増幅回路
として動作するnpnトランジスタ2と、該トランジス
タ2のベース・エミッタ間に接続したバイアス抵抗9
と、コレクタを電源にベースをnpnトランジスタ2の
コレクタにエミッタを抵抗負荷5に接続したエミッタフ
ォロアとして動作するnpnトランジスタ4と、npn
トランジスタ2のベースとnpnトランジスタ4のエミ
ッタの間に接続した電流電圧変換用の帰還抵抗6とで光
電変換回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、フォトダイオー
ドで受光した光電流を電圧に変換するようにした光電変
換回路に関し、特に光磁気ディスクやコンパクトディス
クの光ピックアップ等に用いられる高速用の光電変換回
路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高い周波数帯域を要する光電変換
回路として、図4に示すようなエミッタ接地型の電流電
圧変換回路を備えた光電変換回路が、一般的に用いられ
ている。図4において、1はフォトダイオード、2はエ
ミッタが接地され、コレクタには抵抗負荷3が接続さ
れ、ベースを入力とするエミッタ接地増幅回路として動
作するnpnトランジスタであり、4はエミッタフォロ
アとして動作するnpnトランジスタ、5はエミッタフ
ォロアにバイアス電流を与える抵抗負荷である。そし
て、エミッタ接地及びエミッタフォロアの2段構成の増
幅回路の入出力間に電流電圧変換用の帰還抵抗6を設け
て、電流電圧変換回路を構成している。
【0003】この構成の電流電圧変換回路において、フ
ォトダイオードをこの電流電圧変換回路の入力であるn
pnトランジスタ2のベースに接続すれば、フォトダイ
オードで発生した光電流を電圧に変換できるが、直接n
pnトランジスタ2のベースにフォトダイオードを接続
すると、フォトダイオードの逆バイアスが低くなり、高
い周波数に対応できないため、容量8を介してAC的に
npnトランジスタ2のベースにフォトダイオード1を
接続すると共に、抵抗7によりフォトダイオード1のD
Cバイアスを与えるようにしている。このように構成す
ることにより、光電変換回路の出力VOUT には、フォト
ダイオード1の入射光の高周波成分のみが出力されるよ
うになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の構成
の光電変換回路の出力電圧の範囲は、次のようになる。
すなわち、フォトダイオード1に交流成分がない場合、
出力VOUT の電圧は、エミッタ接地増幅回路として機能
するnpnトランジスタ2の入力と同電位で、VBEとな
る。出力VOUT は交流成分の出力となるため、最大でも
±VBEの約1.4 VP-P 程度の出力範囲に収まる入力電流
にしか対応できない。そして実際には、直線性が得られ
る範囲を考えるため、入力電流の範囲は更に狭くなる。
【0005】本発明は、従来の光電変換回路における上
記問題点を解消するためになされたもので、請求項1記
載の発明は、エミッタ接地型の電流電圧変換回路の出力
バイアスを適正にすることによって、入力電流範囲を広
げることを可能にした光電変換回路を提供することを目
的とする。また請求項2記載の発明は、フォトダイオー
ドをDC的に直結接続しても、フォトダイオードの逆バ
イアスを大きくでき、且つ入力電流範囲を広くすること
が可能な光電変換回路を提供することを目的とする。更
にまた請求項3記載の発明は、入力電流が大きく変化し
た場合でも動作が可能な光電変換回路を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1記載の発明は、フォトダイオードと、該フ
ォトダイオードで発生した光電流を電圧出力に変換する
電流電圧変換回路とを備えた光電変換回路において、前
記電流電圧変換回路を、エミッタがグランド又は電源に
接地されコレクタに負荷が接続されベースを入力とする
エミッタ接地型トランジスタを初段に有する増幅回路
と、該増幅回路の入出力間に設けられた電流電圧変換用
の帰還抵抗と、前記エミッタ接地型トランジスタのベー
スとエミッタ間に設けられたバイアス抵抗手段とで構成
するものである。
【0007】このようにバイアス抵抗手段を設けること
により、帰還抵抗にバイアス電流を与え、出力バイアス
点を任意に設定することが可能となり、これにより出力
振幅を広くすることができ、入力電流の範囲を拡大する
ことができる。
【0008】また請求項2記載の発明は、請求項1記載
の光電変換回路において、前記バイアス抵抗手段による
電流の向きをフォトダイオードの光電流の向きと反対の
方向となるように構成するものである。これにより、フ
ォトダイオードをDC的に直結接続してもフォトダイオ
ードの逆バイアスを大きくすることができ、入力電流範
囲を拡大することが可能となる。また請求項3記載の発
明は、請求項1又は2記載の光電変換回路において、前
記バイアス抵抗手段の抵抗値をスイッチにより可変でき
るように構成するものである。これにより、入力電流が
大幅に変化した場合でも、動作を可能にすることができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態及び実施例】次に実施例について説
明する。図1は、本発明に係る光電変換回路の第1実施
例を示す回路構成図で、図4に示した従来例と同一又は
対応する構成要素には同一符号を付して示し、その説明
を省略する。本実施例が図4に示した実施例と異なる点
は、エミッタ接地増幅回路として機能するnpnトラン
ジスタ2のエミッタ・ベース間に、バイアス抵抗9を設
けた点である。
【0010】このバイアス抵抗9を設けることにより、
フォトダイオード1からの光電流が零のときでも、帰還
抵抗6にバイアス電流が流れ、出力バイアス点が上昇す
る。このバイアス電流IBIASは、npnトランジスタ2
のベース電流を無視すると、次式(1)で表される。 IBIAS=VBE/RB ・・・・・(1) したがって、フォトダイオード1の光電流が零のときの
出力バイアス点の電圧VOUT は、次式(2)で表され
る。 VOUT =VBE+VBE×RT /RB ・・・・・(2) ここで、VBEはnpnトランジスタ2のベース・エミッ
タ間電圧、RB はバイアス抵抗9の抵抗値、RT は帰還
抵抗6の抵抗値を示している。
【0011】また、出力の振幅範囲は、0〜(VCC−V
BE)であるので、上記(2)式で示した出力VOUT を、
出力振幅範囲の中間点、すなわち(VCC−VBE)/2と
するように、バイアス抵抗9の抵抗値RB を調整するこ
とによって、最大の入力電流範囲が設定できる。例え
ば、VCC(電源電圧)=5V,VBE=0.7 Vとすると、
出力振幅は4.3 VP-P となり、従来例の約3倍の入力電
流に対応できるようになる。
【0012】上記第1実施例は、図4に示した従来例と
同様に、フォトダイオードの逆バイアスを大きくするた
め、フォトダイオードと電流電圧変換回路を容量を介し
て接続したものを示したが、本発明においては、フォト
ダイオードを電流電圧変換回路にDC的に直接接続して
も、十分大きな逆バイアスを印加しながら、なお且つ入
力電流を広くとることが可能である。
【0013】図2は、フォトダイオードを電流電圧変換
回路にDC的に直接接続して構成した第2実施例を示す
回路構成図である。この第2実施例では、図1に示した
第1実施例におけるnpnトランジスタ2,4を、それ
ぞれpnpトランジスタ10,11に置き換えることによっ
て、フォトダイオードに印加する逆バイアスを大きくし
ている。
【0014】このように構成することにより、フォトダ
イオード1には、(VCC−VBE)の逆バイアスが印加さ
れるため、電源電圧に近い逆バイアスの印加が可能とな
る。この実施例におけるpnpトランジスタには、縦型
の高速pnpトランジスタを用いるのが望ましい。ま
た、この実施例におけるバイアス抵抗9の抵抗値R
B は、出力VOUT が出力振幅の最低レベルとなる、すな
わちVOUT ≒VBE程度になるように設定するのが、効率
がよい。
【0015】次に、図2に示した第2実施例を光磁気デ
ィスク等に対応するために改良した第3実施例を、図3
に基づいて説明する。光磁気ディスクでは、ディスクの
書き換えを可能にするために、通常のディスクからの反
射光を読み込むリードモードと、ディスクのデータを消
去するイレースモードと、ディスクにデータを書き込む
ライトモードの各モードがある。この中、イレースモー
ド及びライトモード時は、リードモード時の5〜10倍程
度の光が照射されるため、極端に光電流が大きくなる。
これに対応するには、図3に示す第3実施例の構成を用
いればよい。
【0016】図3に示す第3実施例が図2に示した第2
実施例と異なる点は、バイアス抵抗9と並列に、入力信
号SWによりオン・オフ制御されるスイッチングトラン
ジスタ13を介して抵抗12を設けた点である。これによ
り、イレースモード時及びライトモード時には、スイッ
チングトランジスタ13をオンして、バイアス電流を大き
くすることにより、大なる入力電流にも対応可能とな
る。
【0017】また更に、帰還抵抗6に並列に、図示しな
いスイッチングトランジスタを介した抵抗を接続し、該
スイッチングトランジスタを入力信号SWで制御される
スイッチングトランジスタ13と連動してオン・オフさせ
ることにより、より効果的に大なる入力電流に対応させ
ることができる。
【0018】また、上記各実施例においては、エミッタ
接地増幅回路あるいはエミッタフォロアを構成するトラ
ンジスタとしてバイポーラトランジスタを用いたものを
示したが、MOSトランジスタを用い、ソース接地型入
力構成としても、全く同等の効果が得られる。
【0019】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
請求項1記載の発明によれば、出力バイアス点を任意に
設定できるため出力振幅を広くすることが可能となり、
入力電流範囲を拡大することができる。また請求項2記
載の発明によれば、フォトダイオードをDC的に直結接
続してもフォトダイオードの逆バイアスを大きくするこ
とができ、且つ入力電流範囲を拡大することができる。
また請求項3記載の発明によれば、入力電流が大きく変
化する場合にも対応させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光電変換回路の第1実施例を示す
回路構成図である。
【図2】第2実施例を示す回路構成図である。
【図3】第3実施例を示す回路構成図である。
【図4】従来の光電変換回路の構成例を示す回路構成図
である。
【符号の説明】
1 フォトダイオード 2 npnトランジスタ 3 抵抗負荷 4 npnトランジスタ 5 抵抗負荷 6 帰還抵抗 7 抵抗 8 容量 9 バイアス抵抗 10 pnpトランジスタ 11 pnpトランジスタ 12 抵抗 13 スイッチングトランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトダイオードと、該フォトダイオー
    ドで発生した光電流を電圧出力に変換する電流電圧変換
    回路とを備えた光電変換回路において、前記電流電圧変
    換回路を、エミッタがグランド又は電源に接地されコレ
    クタに負荷が接続されベースを入力とするエミッタ接地
    型トランジスタを初段に有する増幅回路と、該増幅回路
    の入出力間に設けられた電流電圧変換用の帰還抵抗と、
    前記エミッタ接地型トランジスタのベースとエミッタ間
    に設けられたバイアス抵抗手段とで構成したことを特徴
    とする光電変換回路。
  2. 【請求項2】 前記バイアス抵抗手段による電流の向き
    を、フォトダイオードの光電流の向きと反対方向とする
    ように構成したことを特徴とする請求項1記載の光電変
    換回路。
  3. 【請求項3】 前記バイアス抵抗手段は、スイッチによ
    り抵抗値を可変できるように構成されていることを特徴
    とする請求項1又は2記載の光電変換回路。
JP7242323A 1995-08-29 1995-08-29 光電変換回路 Pending JPH0964654A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7242323A JPH0964654A (ja) 1995-08-29 1995-08-29 光電変換回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7242323A JPH0964654A (ja) 1995-08-29 1995-08-29 光電変換回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0964654A true JPH0964654A (ja) 1997-03-07

Family

ID=17087505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7242323A Pending JPH0964654A (ja) 1995-08-29 1995-08-29 光電変換回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0964654A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008022249A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Dx Antenna Co Ltd 増幅器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04367107A (ja) * 1991-06-14 1992-12-18 Ricoh Co Ltd 光検出回路
JPH06120743A (ja) * 1992-08-19 1994-04-28 Fujitsu Ltd 光受信用前置増幅器および光受信装置
JPH07212147A (ja) * 1994-01-19 1995-08-11 Fujitsu Ltd 電流電圧変換回路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04367107A (ja) * 1991-06-14 1992-12-18 Ricoh Co Ltd 光検出回路
JPH06120743A (ja) * 1992-08-19 1994-04-28 Fujitsu Ltd 光受信用前置増幅器および光受信装置
JPH07212147A (ja) * 1994-01-19 1995-08-11 Fujitsu Ltd 電流電圧変換回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008022249A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Dx Antenna Co Ltd 増幅器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7391265B2 (en) Amplifier unit and optical disc drive
JPH0773205B2 (ja) レベル変換回路
US7427738B2 (en) Light-receiving amplifier and optical pickup device
US6114686A (en) Current-to-voltage conversion IC and a photoelectric conversion IC
JP4019439B2 (ja) Ccd型電荷転送読出し用レジスタの電荷/電圧変換装置
JPH11205247A (ja) 光電変換回路
JP3116884B2 (ja) 光受信器用トランスインピーダンスアンプ
JPH0964654A (ja) 光電変換回路
JPH0516508Y2 (ja)
US7466204B2 (en) Differential amplifier circuit, operational amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit using the same, function selection circuit, and light-receiving circuit using the same
JPH08293742A (ja) 電流増幅器
JPH09252224A (ja) 電流/電圧変換回路
JPH0645838A (ja) 受光増幅装置
JP3916431B2 (ja) 受光アンプ回路
JPH10107563A (ja) アナログスイッチ回路およびこれを用いた受光増幅装置
US4426626A (en) Signal switching circuit
JP3214174B2 (ja) 演算増幅器
JPH0996562A (ja) 光電変換回路
JP2000209041A (ja) 受光増幅回路
US7859342B2 (en) Differential amplifier circuit, operational amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit using the same, function selection circuit, and light-receiving circuit using the same
JP2782350B2 (ja) 低歪電流源
JPH0666605B2 (ja) トランスインピーダンス回路
JPH1079625A (ja) 光受信回路
KR910005774Y1 (ko) 제어신호 증폭 재생회로
JP2505236B2 (ja) 増幅回路

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040831

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050111