JPH0992869A - Received light amplifier circuit - Google Patents

Received light amplifier circuit

Info

Publication number
JPH0992869A
JPH0992869A JP7245968A JP24596895A JPH0992869A JP H0992869 A JPH0992869 A JP H0992869A JP 7245968 A JP7245968 A JP 7245968A JP 24596895 A JP24596895 A JP 24596895A JP H0992869 A JPH0992869 A JP H0992869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
input
light
amplifier circuit
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.)
Granted
Application number
JP7245968A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3266769B2 (en
Inventor
Seiichi Yokogawa
成一 横川
Seiji Michinaka
誠司 道中
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP24596895A priority Critical patent/JP3266769B2/en
Publication of JPH0992869A publication Critical patent/JPH0992869A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3266769B2 publication Critical patent/JP3266769B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a current-voltage conversion amplifier circuit from being saturated if a high-intensity light is received, by taking a current from the other end of a photodetector element and reducing this current less than an input photocurrent applied from one end of this element to the amplifier circuit. SOLUTION: A received light amplifier circuit has a photodetector element 100 and current-voltage conversion amplifier circuit 3. A resistor R1 is inserted between the anode of the element 100 and ground and current mirror circuits 1 and 2 are connected to the cathode and the anode of the element 100. Utilizing a current from the cathode of the element 100 and mirror circuits 1 and 2, a reverse-phase current Ipda is made and added to the input of the circuit 3, thereby reducing the photocurrent Ipda. Thus, a current Iin inputted to the circuit 3 is the difference current between a photocurrent Ipd produced by the element and current Ipda, this reducing the saturation of an input transistor Q101.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、情報携帯端末機器等の機器間の光空間伝送、特
にIrDA方式による光伝送の際に使用される受光側の
受光増幅装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light-receiving side light-receiving / amplifying device used for optical space transmission between devices such as personal computers and portable information terminals, and particularly for optical transmission by the IrDA system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、情報携
帯端末機器等の機器間の光空間伝送方式としてIrDA
(infrared Data associatio
n)方式が標準化されており、特に画像データ等に使用
するための信号伝送の高速化が種々検討されている。以
下、このIrDA方式に対応する従来の受光増幅回路に
ついて、図15乃至図17を参照して説明する。
2. Description of the Related Art In recent years, IrDA has been used as an optical space transmission method between devices such as personal computers and portable information terminals.
(Infrared Data associative
The n) method has been standardized, and various attempts have been made to speed up signal transmission particularly for use in image data. Hereinafter, a conventional photoreceiver / amplifier circuit compatible with the IrDA system will be described with reference to FIGS.

【0003】図15は従来の受光増幅回路を含む赤外線
受信機の等価回路図、図16は図15の受光増幅回路の
具体的回路図、図17は図16の各部波形図である。
FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of an infrared receiver including a conventional photoreceiver / amplifier circuit, FIG. 16 is a concrete circuit diagram of the photoreceiver / amplifier circuit of FIG. 15, and FIG. 17 is a waveform diagram of each part of FIG.

【0004】従来、赤外線データ伝送に使用している受
信機は、図15に示すように、受光素子100で受けた
赤外光によって発生した光電流を電流電圧変換増幅回路
101により電圧に変換し、アンプ102で増幅し、コ
ンパレータ103でパルスを再生する構成となってい
る。
Conventionally, a receiver used for infrared data transmission converts a photocurrent generated by infrared light received by a light receiving element 100 into a voltage by a current-voltage conversion amplifier circuit 101, as shown in FIG. The amplifier 102 amplifies the signal and the comparator 103 reproduces the pulse.

【0005】より具体的には、受光素子100によって
発生した光電流Ipdは、電流電圧変換増幅回路101内
の帰還抵抗Rfによって、逆極性で絶対値がRfに比例
した電圧に変換される。ここで、電流電圧変換増幅回路
101の出力Vhaは、 Vha=−Ipd×Rf ・・・(101) で表される。
More specifically, the photocurrent I pd generated by the light receiving element 100 is converted by the feedback resistor Rf in the current-voltage conversion / amplification circuit 101 into a voltage having an opposite polarity and an absolute value proportional to Rf. Here, the output Vha of the current-voltage conversion amplifier circuit 101 is represented by Vha = −I pd × Rf (101).

【0006】出力Vhaはアンプ102によって更に増
幅され出力V2ndとなる。そして出力V2ndの波形が、予
め設定されたコンパレータ103のスレッシュレベルV
thを横切るタイミングでコンパレータ出力が反転し、
パルス信号VOが再生される。
The output Vha is further amplified by the amplifier 102 and becomes the output V 2nd . The waveform of the output V 2nd is the threshold level V of the preset comparator 103.
The comparator output is inverted at the timing that crosses th,
The pulse signal V O is reproduced.

【0007】ところで、従来より光電流Ipdに対して広
い動作レンジを確保できるよう回路的に工夫が施されて
いる。
By the way, conventionally, a circuit is devised so that a wide operation range can be secured for the photocurrent I pd .

【0008】まず、図15に示すように、帰還抵抗Rf
に並列にダイオード接続されたトランジスタQ100が
付加され、大きな光電流Ipdが入力してもアンプが飽和
しにくいようにしている。また、図16に示すように、
入力の直流バイアス電圧を上げてVhaの動作レンジを
拡大するために、入力トランジスタQ101のエミッタ
にダイオード接続したトランジスタQ102が挿入され
ている。図15及び図16の回路において、Vhaの動
作レンジは以下のようになる。
First, as shown in FIG. 15, the feedback resistor Rf
A transistor Q100, which is diode-connected in parallel, is added to this so as to prevent the amplifier from being saturated even when a large photocurrent I pd is input. Also, as shown in FIG.
In order to increase the DC bias voltage of the input and extend the operating range of Vha, a diode-connected transistor Q102 is inserted in the emitter of the input transistor Q101. In the circuits of FIGS. 15 and 16, the operating range of Vha is as follows.

【0009】トランジスタQ101の電流増幅率が充分
大きいと仮定すると、 Vha=Vin=2×Vbe=1.4V ・・・(102) ここで、VbeはQ101、Q102のベース−エミッ
タ間電圧で0.7Vとしている。
Assuming that the current amplification factor of the transistor Q101 is sufficiently large: Vha = Vin = 2 × Vbe = 1.4V (102) where Vbe is the base-emitter voltage of Q101 and Q102. It is set to 7V.

【0010】ここで、Ipdが発生することにより、Vh
aの電圧は下がるが、ダイオードQ100によってクラ
ンプされるため、Vha MIN.は、 Vha MIN.=1.4V−0.7V=0.7V ・・・(103) となる。従って、Vhaの動作範囲ΔVhaは、 ΔVha=Vha−Vha MIN. =1.4V−0.7V=0.7V ・・・(104) となる。
When I pd is generated, Vh
Although the voltage of a decreases, it is clamped by the diode Q100, so that Vha MIN. becomes Vha MIN. = 1.4V−0.7V = 0.7V (103). Therefore, the operating range ΔVha of Vha is ΔVha = Vha-Vha MIN. = 1.4V-0.7V = 0.7V (104).

【0011】なお、図16の回路中、Q103は出力段
のトランジスタ、I1、I2はそれぞれ定電流源である。
In the circuit of FIG. 16, Q103 is an output stage transistor, and I 1 and I 2 are constant current sources.

【0012】上記回路によれば、図17(a)のような
入力信号に対して、図17(b)のように反転した信号
Vhaが得られ、図17(c)に示すようにV2ndのよ
うに増幅され、最終的に図17(d)に示すように出力
信号Voが得られる。
According to the circuit described above, an inverted signal Vha as shown in FIG. 17 (b) is obtained for an input signal as shown in FIG. 17 (a), and V 2nd as shown in FIG. 17 (c) is obtained. As a result, the output signal V o is finally obtained as shown in FIG.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記したよう
な方法により、増幅回路の動作レンジを拡大して、入力
される光量の受光量の範囲を大きくとるようにしてい
た。しかしながら、この回路でもなお、大光量時には以
下に示すような現象が発生し、パルス信号が正常に再生
できないという問題があった。ここで、大光量が入力さ
れる場合とは、例えば、情報携帯端末機器間で信号伝送
を行う場合において、機器同志が非常に近接した場合等
が挙げられる。以下、問題点を説明するための波形図、
図18を参照して具体的に説明する。
Conventionally, the operation range of the amplifier circuit is expanded and the range of the received light amount of the input light amount is widened by the above-described method. However, even in this circuit, there is a problem that the following phenomenon occurs when the amount of light is large, and the pulse signal cannot be normally reproduced. Here, the case where a large amount of light is input includes, for example, a case where signals are transmitted between information portable terminal devices and the devices are very close to each other. Below, the waveform diagram to explain the problem,
This will be specifically described with reference to FIG.

【0014】まず、図16において、光電流Ipdが定電
流源I2の定電流量を越えると、Ipdは流れるパスが無
くなるためトランジスタQ101のベースに流れ込む。
この結果、トランジスタQ101は深い飽和状態に入
る。このため、受光状態でなくなりIpdが流れなくなっ
た後も、トランジスタQ101は飽和から回復しない。
この結果、図18(b)に示すように、Vhaの波形が
鈍り伸びてしまい、次のパルスに接触しかけているた
め、(c)に示すようにV2ndの波形がコンパレータの
スレッシュレベルを横切れず、(d)に示すようにVO
が長時間ローレベルになってしまう例を示している。
First, in FIG. 16, when the photocurrent I pd exceeds the constant current amount of the constant current source I 2 , there is no path for I pd to flow into the base of the transistor Q101.
As a result, the transistor Q101 enters a deep saturation state. Therefore, the transistor Q101 does not recover from saturation even after the light receiving state is stopped and I pd no longer flows.
As a result, as shown in FIG. 18 (b), the waveform of Vha is blunted and stretched, and it is about to come into contact with the next pulse. Therefore, as shown in (c), the waveform of V 2nd crosses the threshold level of the comparator. , As shown in (d), V O
Shows an example in which is low level for a long time.

【0015】この現象は、光電流Ipdが電流電圧変換増
幅回路101の出力部のバイアス電流であるI2と比べ
て大きいほど顕著に現れ、また、受光する信号の周波数
が高いほど影響が大きい。
This phenomenon becomes more remarkable as the photocurrent I pd is larger than I 2 which is the bias current of the output section of the current-voltage conversion amplifier circuit 101, and the higher the frequency of the received light signal, the greater the influence. .

【0016】仮にI2が100μA前後であるとする
と、光電流Ipdが数百μA以上発生すると上記の問題が
発生する。本発明が対象とする赤外線データ通信の分野
において、光電流は数mAのオーダーまで発生させ得る
ことが条件となっており、大光量入力時のパルス鈍り対
策は避けられない問題となっている。
If I 2 is around 100 μA, the above problem occurs when the photocurrent I pd is several hundred μA or more. In the field of infrared data communication targeted by the present invention, it is a condition that photocurrent can be generated up to the order of several mA, and a countermeasure against pulse blunting when a large amount of light is input is an unavoidable problem.

【0017】特に、IrDA方式のなかでも、伝送速度
が4Mbps以上の場合において、この問題が重要とな
ってくる。IrDAのデータ伝送方式としては、現在I
rDA1.0(SIR)方式とIrDA1.1(FI
R)方式の2方式があり、前者及び後者がそれぞれ対象
とする伝送速度は2.4kbps〜115.2kbp
s、及び9.6kbps〜4Mbpsである。
Particularly, even in the IrDA system, this problem becomes important when the transmission speed is 4 Mbps or more. The IrDA data transmission method is currently I
rDA1.0 (SIR) method and IrDA1.1 (FI
R) system, there are two systems, and the transmission rates targeted by the former and the latter are 2.4 kbps to 115.2 kbp.
s, and 9.6 kbps to 4 Mbps.

【0018】図19(a)及び(b)はそれぞれ、Ir
DA1及びIrDA2の信号波形図である。図19
(a)に示すように、IrDA1の信号伝送は、信号単
位Tの3/16T間において信号がHIGHであれば、信号
は「0」、LOWであれば信号は「1」である。従っ
て、信号が「0」、「0」と連続した場合であっても、
両者間は比較的間隔が空いている。
19 (a) and 19 (b) respectively show Ir.
It is a signal waveform diagram of DA1 and IrDA2. FIG.
As shown in (a), the signal transmission of IrDA1 is "0" if the signal is HIGH during 3 / 16T of the signal unit T, and "1" if it is LOW. Therefore, even if the signal is continuous with "0" and "0",
There is a relatively large gap between the two.

【0019】これに対して、図19(b)に示すよう
に、IrDA2の信号伝送の場合、500msを信号伝
送の1単位として、この1単位を4等分し最初の125
msから順番にHIGHとなった場合に(00)、(0
1)、(10)、(11)の意味を与えている。従っ
て、仮に(11)のデータが後方にのびてしまったとき
には、次のデータが例えば(01)であるにもかかわら
ず(00)であると判定してしまう等の誤認の可能性が
生じる。
On the other hand, as shown in FIG. 19B, in the case of IrDA2 signal transmission, 500 ms is set as one unit of the signal transmission, and this one unit is divided into four equal parts to obtain the first 125.
When it becomes HIGH in order from ms, (00), (0
The meanings of 1), (10), and (11) are given. Therefore, if the data of (11) extends backward, there is a possibility of misidentification such as determining that the next data is (00) although it is (01), for example.

【0020】このように、赤外線データ通信の中でも、
特にデータ量の多い画像データ伝送の場合(IrDA
1.1の4Mbps等)には信号が理想的に再生できな
いという問題が生じ易い。
As described above, in infrared data communication,
Especially for image data transmission with a large amount of data (IrDA
1.1) (4 Mbps, etc.) tends to cause a problem that a signal cannot be ideally reproduced.

【0021】そこで、本発明の目的は、画像データ伝送
のようにデータ量が多い場合に大光量が入射しても、電
流電圧変換の際に回路の飽和等が生じず確実に信号を再
生できる高信頼性の受光増幅装置を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to reliably reproduce a signal without causing circuit saturation or the like during current-voltage conversion even when a large amount of light is incident when the amount of data is large as in image data transmission. It is to provide a highly reliable light receiving and amplifying device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、受光素子と、該受光素子で発
生する光電流を増幅する電流電圧変換増幅回路とを備
え、前記受光素子の光電流が該受光素子のアノードまた
はカソードのいづれか一端より前記電流電圧変換増幅回
路に入力されてなる受光増幅回路において、前記受光素
子の他端からも電流を取り出し、該電流分を前記受光素
子の一端より前記電流電圧変換増幅回路へ入力される光
電流より削減することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention comprises a light receiving element and a current-voltage conversion amplifier circuit for amplifying a photocurrent generated in the light receiving element. In a photoreceiver / amplifier circuit in which the photocurrent of the photoreceiver is input to the current-voltage conversion amplifier circuit from one end of either the anode or the cathode of the photoreceiver, a current is also taken out from the other end of the photoreceiver, and the current component is It is characterized in that it is reduced from the photocurrent inputted from one end of the light receiving element to the current-voltage conversion amplifier circuit.

【0023】請求項2は、請求項1に記載の受光増幅回
路において、前記受光素子の他端から取り出される電流
分を、前記受光素子の一端から前記電流電圧変換増幅回
路に入力される光電流よりも小さく低減する構成とした
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the light-receiving / amplifying circuit according to the first aspect, a current component extracted from the other end of the light-receiving element is input to the current-voltage conversion / amplifying circuit from one end of the light-receiving element. It is characterized in that it is configured to be smaller than the above.

【0024】請求項3は、請求項1に記載の受光増幅回
路において、前記受光素子の前記電流電圧変換増幅回路
への入力端とは異なる他端に、トランジスタで構成され
た第1のカレントミラー回路の入力部を接続するととも
に、前記第1のカレントミラー回路の出力部に第1のカ
レントミラー回路と逆極性のトランジスタで構成された
第2のカレントミラー回路の入力部が接続され、第2の
カレントミラー回路の出力部が前記受光素子の電流電圧
変換増幅回路への入力端に接続されたことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the light receiving / amplifying circuit according to the first aspect, a first current mirror formed of a transistor is provided at the other end of the light receiving element different from the input end to the current / voltage converting / amplifying circuit. The input part of the circuit is connected, and the output part of the first current mirror circuit is connected to the input part of the second current mirror circuit composed of a transistor having a polarity opposite to that of the first current mirror circuit. The output part of the current mirror circuit is connected to the input end of the light receiving element to the current-voltage conversion amplifier circuit.

【0025】請求項4は、請求項1乃至3のいづれかに
記載の受光増幅回路において、前記受光素子の前記電流
電圧変換増幅回路への入力端に分流用抵抗を接続した岐
路を設け、前記抵抗と前記電流電圧変換増幅回路のイン
ピーダンスとの比によって、前記電流電圧変換増幅回路
への光電流を分流させることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the light receiving and amplifying circuit according to any one of the first to third aspects, a branch line is provided at the input end of the light receiving element to the current-voltage converting and amplifying circuit, and a branching resistor is connected to the resistor. The photocurrent to the current-voltage conversion amplifier circuit is shunted according to the ratio of the impedance of the current-voltage conversion amplifier circuit.

【0026】請求項5は、請求項3に記載の受光増幅回
路において、前記第1及び第2のカレントミラー回路の
内、少なくとも前記第1のカレントミラー回路の電流出
力値を電流入力値よりも小さく設定してなることを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the photoreceiver / amplifier circuit according to the third aspect, at least the current output value of the first current mirror circuit among the first and second current mirror circuits is higher than the current input value. It is characterized by being set small.

【0027】請求項6は、請求項3に記載の受光増幅回
路において、前記第1のカレントミラー回路が接続され
た前記受光素子の他端と電源またはGNDとの間に、抵
抗を設けて、所定の電流値以上のときのみ前記第1及び
第2のカレントミラー回路が動作するよう構成してなる
ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the light receiving and amplifying circuit according to the third aspect, a resistor is provided between the other end of the light receiving element to which the first current mirror circuit is connected and the power supply or GND, It is characterized in that the first and second current mirror circuits are operated only when the current value is equal to or more than a predetermined current value.

【0028】請求項7は、請求項3に記載の受光増幅回
路において、前記第1のカレントミラー回路の出力部と
前記第2のカレントミラー回路の入力部との間に、前記
受光素子の他端から取り出す電流の位相を前記受光素子
の一端より前記電流電圧変換増幅回路へ入力される電流
の位相よりも遅延させる遅延回路を設けてなることを特
徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the light receiving and amplifying circuit according to the third aspect, the other of the light receiving element is provided between the output section of the first current mirror circuit and the input section of the second current mirror circuit. A delay circuit for delaying the phase of the current extracted from the end from the phase of the current input to the current-voltage conversion amplifier circuit from one end of the light receiving element is provided.

【0029】請求項8は、請求項7に記載の受光増幅回
路において、前記遅延回路は一端が共通接続されたコン
デンサと抵抗とからなり、前記遅延回路の接続点は前記
第1のカレントミラー回路の出力部に接続され、前記抵
抗は前記第1のカレントミラー回路の出力部と前記第2
のカレントミラー回路の入力部との間に介挿され、前記
コンデンサの他端はGNDまたは電源に接続されてなる
ことを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the light receiving and amplifying circuit according to the seventh aspect, the delay circuit includes a capacitor and a resistor whose one ends are commonly connected, and the connection point of the delay circuit is the first current mirror circuit. Is connected to the output of the first current mirror circuit and the resistor is connected to the output of the first current mirror circuit.
Of the current mirror circuit, and the other end of the capacitor is connected to GND or a power supply.

【0030】請求項9は、請求項7または8のいづれか
に記載の受光増幅回路において、前記受光素子と前記電
流電圧変換増幅回路との間に、該電流電圧変換増幅回路
の入力部に設けられた入力段トランジスタの飽和を防止
するための飽和防止回路が設けられ、該飽和防止回路は
一端が共通接続された飽和防止用抵抗とベース、エミッ
タが短絡された飽和防止用トランジスタとからなり、前
記飽和防止回路の接続点は前記受光素子に接続され、前
記飽和防止用抵抗の他端は前記電流電圧変換増幅回路の
入力部に接続され、前記飽和防止用トランジスタの他端
は前記入力段のトランジスタのコレクタに接続されてな
ることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the light receiving and amplifying circuit according to any one of the seventh and eighth aspects, the light receiving and amplifying circuit is provided between the light receiving element and the current and voltage converting and amplifying circuit at an input portion of the current and voltage converting and amplifying circuit. And a saturation prevention circuit for preventing saturation of the input stage transistor, the saturation prevention circuit comprising a saturation prevention resistor having one end commonly connected and a saturation prevention transistor having a base and an emitter short-circuited. The connection point of the saturation prevention circuit is connected to the light receiving element, the other end of the saturation prevention resistor is connected to the input part of the current-voltage conversion amplifier circuit, and the other end of the saturation prevention transistor is the transistor of the input stage. It is characterized by being connected to the collector of.

【0031】請求項10は請求項7または8のいづれか
に記載の受光増幅回路において、前記電流電圧変換増幅
回路の入力部に設けられた入力段トランジスタに、該入
力段トランジスタの飽和を防止するための飽和防止用ト
ランジスタが接続され、該飽和防止用トランジスタのエ
ミッタ及びベースがそれぞれ、前記電流電圧変換増幅回
路の入力及び出力に接続され、コレクタがGNDまたは
電源に接続されてなることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the light receiving and amplifying circuit according to any one of the seventh and eighth aspects, an input stage transistor provided in an input section of the current-voltage converting and amplifying circuit prevents saturation of the input stage transistor. The saturation prevention transistor is connected, the emitter and the base of the saturation prevention transistor are connected to the input and output of the current-voltage conversion amplifier circuit, and the collector is connected to the GND or the power supply. .

【0032】以下、各解決手段による作用を説明する。The operation of each solving means will be described below.

【0033】請求項1によれば、受光素子で発生し電流
電圧変換増幅回路に入力される光電流量を低減するの
で、大きな光電流(即ち、受光量が大きな場合)が発生
した場合でも、従来のように電流電圧変換増幅回路(の
入力段トランジスタ)で生じた飽和のために、正確な信
号再生ができなくなるという問題を回避することができ
る。
According to the first aspect, the photoelectric flow rate generated in the light receiving element and input to the current-voltage conversion / amplification circuit is reduced. Therefore, even when a large photocurrent (that is, a large amount of received light) is generated, As described above, it is possible to avoid the problem that accurate signal reproduction cannot be performed due to the saturation generated in (the input stage transistor of) the current-voltage conversion amplifier circuit.

【0034】ここで、電流電圧変換増幅回路へ入力され
る光電流から削除する電流分が大きすぎると、逆に入力
電流が小さくなりすぎるので、請求項2のように、削除
する電流分を本来入力される光電流よりも小さく設定す
ることによって、ある程度の入力電流量を確保できる。
Here, if the current component to be deleted from the photocurrent input to the current-voltage conversion / amplification circuit is too large, the input current will be too small on the contrary. By setting the photocurrent smaller than the input photocurrent, a certain amount of input current can be secured.

【0035】請求項3のようにカレントミラー回路を利
用すれば、上記の構成を、従来回路に対して比較的簡易
な回路の追加をするだけで実現できる。
If a current mirror circuit is used as in claim 3, the above configuration can be realized by adding a relatively simple circuit to the conventional circuit.

【0036】請求項4によれば、請求項1による効果に
加えて、さらに入力電流の低減を図れる。
According to claim 4, in addition to the effect of claim 1, the input current can be further reduced.

【0037】請求項5によれば、カレントミラー回路を
利用する回路構成において、上述した請求項2の作用の
ように、削除する電流分を本来入力される光電流よりも
小さく設定することができ、入力電流量の確保を行え
る。
According to the fifth aspect, in the circuit configuration using the current mirror circuit, the current component to be deleted can be set smaller than the originally input photocurrent as in the case of the above-described second aspect. The amount of input current can be secured.

【0038】請求項6の回路構成によれば、抵抗の両端
の電位差が0.7Vになった時に、(第1の)カレント
ミラー回路が動作する。このように電位差が0.7Vに
なるのは、抵抗値を例えば1KΩとした場合に、光電流
値IpdON=0.7V/1KΩ=700μA以上の時である。 つまり、
光電流が700μA以上となる大光量が入射したときに回路
が動作するようにできる。従って、光電流が小さい時に
もさらに低減してしまうといった問題を回避できる。
According to the circuit configuration of claim 6, the (first) current mirror circuit operates when the potential difference between both ends of the resistor becomes 0.7V. In this way, the potential difference becomes 0.7 V when the photocurrent value I pd ON = 0.7 V / 1 KΩ = 700 μA or more when the resistance value is 1 KΩ. That is,
The circuit can operate when a large amount of light with a photocurrent of 700 μA or more is incident. Therefore, it is possible to avoid the problem that the photocurrent is further reduced even when the photocurrent is small.

【0039】請求項7のように遅延回路を設けて、もと
もとの光電流に対してこの光電流より削減する(逆位相
の)光電流を遅延させて加えることによって、パルスエ
ッジの鋭い電流波形となり、これによって電流電圧変換
増幅回路の入力段トランジスタは飽和からの回復が拘束
となり、パルス鈍りを低減できる。
By providing a delay circuit as described in claim 7 and delaying and adding a photocurrent (of opposite phase) that is smaller than the photocurrent to the original photocurrent, a current waveform with a sharp pulse edge is obtained. As a result, the recovery of the input stage transistor of the current-voltage converting / amplifying circuit from saturation is restricted, and the pulse blunting can be reduced.

【0040】請求項7の遅延回路は請求項8のように、
コンデンサーと抵抗による比較的簡易な回路構成によっ
て実現できる。
A delay circuit according to a seventh aspect is the same as the eighth aspect.
It can be realized by a relatively simple circuit configuration using capacitors and resistors.

【0041】請求項9、10のように飽和防止用トラン
ジスタを設けることによって、電流電圧変換増幅回路の
入力段トランジスタの飽和低減を図れる。
By providing the saturation prevention transistor as in the ninth and tenth aspects, it is possible to reduce the saturation of the input stage transistor of the current-voltage conversion amplifier circuit.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、受光素子によっ
て得られた光電流を電流電圧変換増幅回路に入力する装
置において、得られた光電流が非常に大きい(即ち、入
射される光量が非常に大きい)場合に、電流電圧変換増
幅回路に入力される光電流を低減してこの回路における
飽和を防止するよう構成した点にある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The feature of the present invention is that in a device for inputting a photocurrent obtained by a light receiving element to a current-voltage conversion amplifier circuit, the obtained photocurrent is very large (that is, the amount of incident light is In the case of (very large), the photocurrent input to the current-voltage conversion amplifier circuit is reduced to prevent saturation in this circuit.

【0043】本発明の第1の実施例について、図1及び
図2を参照して説明する。ここでは、図15、16に示
す従来の回路構成と異なる点についてのみ説明する。図
15、16の回路と異なる点として、本発明はまず、受
光素子100のアノード側とGND間に抵抗R1を挿入
している点が挙げられる。さらに、受光素子100のカ
ソード側及びアノード側のそれぞれにPNPトランジス
タで構成されたカレントミラー回路1、2を接続してい
る。図15のトランジスタQ100は、動作レンジに制
限がかからないようにするために削除している。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, only the points different from the conventional circuit configurations shown in FIGS. 15 and 16 will be described. The difference from the circuits of FIGS. 15 and 16 is that the present invention firstly inserts a resistor R1 between the anode side of the light receiving element 100 and GND. Furthermore, the current mirror circuits 1 and 2 formed of PNP transistors are connected to the cathode side and the anode side of the light receiving element 100, respectively. The transistor Q100 in FIG. 15 is removed so that the operating range is not limited.

【0044】ここで、抵抗R1の挿入は回路の動作レン
ジの拡大の為、また、カレントミラー回路1、2の追加
は光電流の低減の為である。動作レンジの拡大のみで
は、大電流(大光量)に充分な対応ができないので、さ
らに光電流の低減を行っている。逆に、光電流の低減の
みで充分な対応ができる回路構成とすれば、カレントミ
ラー回路1、2の追加のみでも、抵抗R1を削除するこ
とも可能である。
Here, the insertion of the resistor R1 is for expanding the operating range of the circuit, and the addition of the current mirror circuits 1 and 2 is for reducing the photocurrent. A large current (large amount of light) cannot be sufficiently dealt with only by expanding the operating range, so the photocurrent is further reduced. On the contrary, if the circuit configuration is such that only the reduction of the photocurrent is sufficient, it is possible to remove the resistor R1 only by adding the current mirror circuits 1 and 2.

【0045】以下、図1の回路動作について具体的に説
明するが、まず、抵抗R1の挿入によって回路の動作レ
ンジを拡大できることの説明を、図3を参照して行う。
図3はカレントミラー回路を挿入する前の回路構成であ
る。図3の回路動作について具体的に説明する。受光素
子100で発生した光電流Ipdは、抵抗R1の抵抗値と
電流電圧変換増幅回路3の入力インピーダンスとの値に
応じて分流して流れ込む。
The circuit operation of FIG. 1 will be specifically described below. First, the fact that the operating range of the circuit can be expanded by inserting the resistor R1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows a circuit configuration before the current mirror circuit is inserted. The circuit operation of FIG. 3 will be specifically described. The photocurrent I pd generated in the light receiving element 100 is shunted and flows according to the resistance value of the resistor R1 and the input impedance of the current-voltage conversion amplifier circuit 3.

【0046】電流電圧変換増幅回路3の内部の帰還抵抗
Rfが無い場合のアンプのオープンループゲインをAと
すると、電流電圧変換増幅回路3の入力インピーダンス
Ziは、 Zi=Rf/(1+A) ・・・(1) となる。R1がRfに近い値をとり、Aが例えば103
程度に充分大きければ、 R1》Zi ・・・(2) となるため、Ipdの殆どが電流電圧変換増幅回路3に流
れ込むため、増幅動作としては従来例と同様になり、出
力電圧は、 Vha=−Ipd×Rf ・・・(3) が成り立つ。従って、Vhaが取りえる動作範囲がこの
電流電圧変換増幅回路3の動作レンジとなる。
Assuming that the open loop gain of the amplifier when there is no feedback resistor Rf inside the current-voltage conversion amplifier circuit 3 is A, the input impedance Zi of the current-voltage conversion amplifier circuit 3 is Zi = Rf / (1 + A).・ It becomes (1). R1 takes a value close to Rf, and A is, for example, 10 3
If it is sufficiently large, R1 >> Zi (2), and most of I pd flows into the current-voltage conversion amplifier circuit 3. Therefore, the amplification operation is the same as in the conventional example, and the output voltage is Vha. = −I pd × Rf (3) holds. Therefore, the operating range of Vha is the operating range of the current-voltage conversion amplifier circuit 3.

【0047】次に、Vhaの初期直流電圧を求める。ト
ランジスタQ101の電流増幅率が充分大きいと仮定す
ると、R1に流れる直流電流Ir1は全てRfに流れる
ため、以下の式が成り立つ。
Next, the initial DC voltage of Vha is obtained. Assuming that the current amplification factor of the transistor Q101 is sufficiently large, the DC current Ir1 flowing through R1 is entirely flowing through Rf, and therefore the following formula is established.

【0048】 Vha=Vin×(R1+Rf)/R1 ・・・(4) ここでR1=Rfとすると、 Vha=Vin×2=2×Vbe×2=2.8V ・・・(5) Ipdが発生することによりVhaの電圧は下がる。トラ
ンジスタQ101のコレクタ電圧VCの最低値は約1V
であるため、Vhaの最低値は約0.3Vとなる。従っ
て、この例の場合のVhaの動作ΔVhaは、 ΔVha=2.8V−0.3V=2.5V ・・・(6) となり、従来例の動作レンジ約0.7Vに対して改善が
見られる。
Vha = Vin × (R1 + Rf) / R1 (4) When R1 = Rf, Vha = Vin × 2 = 2 × Vbe × 2 = 2.8V (5) I pd is As a result, the voltage of Vha drops. The minimum collector voltage V C of the transistor Q101 is about 1V.
Therefore, the minimum value of Vha is about 0.3V. Therefore, the operation ΔVha of Vha in the case of this example is ΔVha = 2.8V-0.3V = 2.5V (6), which is an improvement over the operating range of about 0.7V of the conventional example. .

【0049】図4は、抵抗の挿入箇所を変えた他の実施
例の回路図である。この回路は図3に対して、受光素子
100の接続の仕方が異なり、受光素子100の一端が
GND側に接続された例である。この場合も、動作とし
ては図3と同様であり、抵抗R1を付加することにより
電流電圧変換増幅回路の動作レンジの拡大を図れる。し
かしながら、前述したように、このように動作レンジを
拡大しても、大電流が流れたときに充分な対応はできな
い。例えば、動作レンジを2.5V(ΔVha)まで拡
大すると(簡単のため、Rf=25kΩとする)、動作
電流範囲をΔIとしたときに、ΔI=ΔVha/Rf=
2.5/25kΩ=100μAとなり、これを越える電
流には対応できない。
FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment in which the resistor insertion location is changed. This circuit is an example in which the way of connecting the light receiving element 100 is different from that of FIG. 3, and one end of the light receiving element 100 is connected to the GND side. Also in this case, the operation is similar to that of FIG. 3, and the operation range of the current-voltage conversion amplifier circuit can be expanded by adding the resistor R1. However, as described above, even if the operation range is expanded in this way, it is not possible to sufficiently deal with a large current. For example, when the operating range is expanded to 2.5 V (ΔVha) (for simplicity, Rf = 25 kΩ), when the operating current range is ΔI, ΔI = ΔVha / Rf =
It becomes 2.5 / 25 kΩ = 100 μA, and cannot handle a current exceeding this.

【0050】そこで、上記のようにカレントミラー回路
1、2を設けているが、以下、この動作について説明す
る。
Therefore, although the current mirror circuits 1 and 2 are provided as described above, this operation will be described below.

【0051】図1及び図2の回路において、受光素子1
00のカソード側から取り出した電流とカレントミラー
回路を利用して、逆位相の電流Ipdaを作り電流電圧変
換増幅回路3の入力へ加算することにより光電流Ipda
分を低減する。ここで、カレントミラー回路1、2はI
pd>Ipdaの関係になるように設定している。この結
果、図5からも明らかなように、電流電圧変換増幅回路
3に入力される電流IinはIpdとIpdaの差電流が入力
される。これにより、従来問題となっていた入力トラン
ジスタQ101の飽和を低減できる。
In the circuits of FIGS. 1 and 2, the light receiving element 1
A current Ipda having an opposite phase is created by using the current taken out from the cathode side of 00 and the current mirror circuit, and the current Ipda is added to the input of the current-voltage conversion amplifier circuit 3 to obtain the photocurrent Ipda.
Reduce minutes. Here, the current mirror circuits 1 and 2 are I
The setting is such that pd> Ipda. As a result, as apparent from FIG. 5, the current Iin input to the current-voltage conversion amplifier circuit 3 is the difference current between Ipd and Ipda. As a result, the saturation of the input transistor Q101, which has been a problem in the past, can be reduced.

【0052】具体的な一例を挙げると、抵抗R1の挿入
のみで対応できない限界の光電流をIMAXとすると、 IMAX=ΔVha/Rf ・・・(7) となる。
[0052] and one specific example, the photocurrent limit can not cope When I MAX in the insertion of the resistor R1 alone, the I MAX = ΔVha / Rf ··· ( 7).

【0053】ここで、ΔVha=2.5V、Rf=20
KΩとすると、 IMAX=2.5V/20KΩ=125μA 仮にIpd:Ipda=2:1とすると、アンプに入力され
る電流Iinは Iin=Ipd−Ipda=Ipd−1/2・Ipd=1/2・I
pd となり、Ipd=200μAのときであればIin=100
μAを低減できる。
Here, ΔVha = 2.5V, Rf = 20
When KΩ, I MAX = 2.5V / 20KΩ = 125μA if I pd: I pda = 2: 1, then current I in input to the amplifier I in = I pd -I pda = I pd -1 / 2 · I pd = 1/2 · I
pd , and if I pd = 200 μA, then I in = 100
μA can be reduced.

【0054】また、上記実施例では、受光素子100の
アノード側が電流電圧変換増幅回路3に接続された例を
示しているが、図6に示すように、受光素子100のカ
ソード側を接続するように構成してもよい。この回路の
場合、受光素子100のアノード側から電流を取り出し
逆位相の電流をつくり遅延させてカソード側(電流電圧
変換増幅回路3への入力部)へ加算する。この例でも図
1と同様の作用、効果が得られる。以下の各実施例や応
用例の説明においては、図1及び図2の構成で代表する
が、図6の構成にも適用することができる。
In the above embodiment, the anode side of the light receiving element 100 is connected to the current-voltage conversion amplifier circuit 3, but as shown in FIG. 6, the cathode side of the light receiving element 100 is connected. You may comprise. In the case of this circuit, a current is taken out from the anode side of the light receiving element 100, a current having an opposite phase is generated, delayed, and added to the cathode side (input section to the current-voltage conversion amplifier circuit 3). Also in this example, the same operation and effect as in FIG. 1 can be obtained. In the following description of each embodiment and application example, the configuration shown in FIGS. 1 and 2 is representative, but the configuration shown in FIG. 6 can also be applied.

【0055】ところで、上記図1、2(及び図6)の回
路構成において、カレントミラー回路1、2が常時オン
してしまうと、光入力が小さい時でも電流電圧変換増幅
回路3への光電流入力が低減されてしまい、光検知がで
きなくなる場合が生じる恐れがある。そこで、大光量入
力時のみカレントミラー回路が動作するように構成する
のが望ましい。
By the way, in the circuit configurations of FIGS. 1 and 2 (and FIG. 6), if the current mirror circuits 1 and 2 are constantly turned on, the photocurrent to the current-voltage conversion amplifier circuit 3 is obtained even when the light input is small. There is a possibility that the input is reduced and the light cannot be detected. Therefore, it is desirable that the current mirror circuit operates only when a large amount of light is input.

【0056】図7は上記の課題を解決した他の実施例に
よる回路図である。この回路は、図1の回路に対して受
光素子100のカソード側と電源VCCとの間に抵抗R
2を付加している。これにより、微小光電流時にはカレ
ントミラー回路1、2をオフすることができ、大光量入
力時のみ入力光電流Iinを低減することができる。
FIG. 7 is a circuit diagram of another embodiment which solves the above problems. This circuit is different from the circuit of FIG. 1 in that a resistor R is provided between the cathode side of the light receiving element 100 and the power supply VCC.
2 is added. As a result, the current mirror circuits 1 and 2 can be turned off when a minute photocurrent is input, and the input photocurrent Iin can be reduced only when a large amount of light is input.

【0057】具体的には、受光素子100のカソード側
の電圧をVKとし、R2=1KΩと設定した場合、カレ
ントミラー回路1が動作し始めるには、Vcc−VKの値
が約0.7Vになる必要がある。従って、カレントミラ
ー回路1が動作し始める電流をIpdONとすると、 IpdON=0.7V/1KΩ=700μA ・・・(8) となる。
Specifically, when the voltage on the cathode side of the light receiving element 100 is set to V K and R2 = 1 KΩ is set, the value of Vcc-V K is about 0. Must be 7V. Therefore, if the current at which the current mirror circuit 1 starts operating is IpdON, then IpdON = 0.7V / 1KΩ = 700 μA (8)

【0058】つまり、この例であれば、700μA以上
の大光量が発生したときに、本発明のカレントミラー他
の回路が動作して入力電流の低減を行うことになる。
That is, in this example, when a large amount of light of 700 μA or more is generated, the circuit of the current mirror and the like of the present invention operates to reduce the input current.

【0059】以上のように、電流電圧変換増幅回路の初
期直流電圧をシフトして動作レンジを拡大し、更に抵抗
R1の挿入によって入力光電流の低減することにより、
大光量時のパルス鈍りを低減できるが、さらに図8乃至
図10によって大光電流時のパルス鈍りをより改善でき
る。図8は本発明のさらに他の実施例によるブロック回
路図、図9は図8の具体的回路図、図10はそのさらに
詳細な回路図である。図7の実施例と異なる点は、カレ
ントミラー回路1、2間に抵抗R3とコンデンサーC1
とからなる遅延回路4を設けた点である。この回路によ
る動作について以下説明する。
As described above, by shifting the initial DC voltage of the current-voltage converting / amplifying circuit to expand the operation range and further reducing the input photocurrent by inserting the resistor R1,
Although the pulse dullness at the time of a large amount of light can be reduced, the pulse dullness at the time of a large amount of photocurrent can be further improved by FIGS. 8 to 10. 8 is a block circuit diagram according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a specific circuit diagram of FIG. 8, and FIG. 10 is a more detailed circuit diagram thereof. The difference from the embodiment of FIG. 7 is that a resistor R3 and a capacitor C1 are provided between the current mirror circuits 1 and 2.
The point is that the delay circuit 4 consisting of is provided. The operation of this circuit will be described below.

【0060】まず、定性的に説明すれば、図11の波形
図に示すとおり、光電流Ipdに対して受光素子100の
カソード側から取り出した逆位相の電流を遅延させて、
Ipdaをつくり、それを電流電圧変換増幅回路3の入力
に加算すると、図10のIinの電流波形となり、もとも
とのIpdの電流波形に対してパルスのエッジの鋭い電流
波形となる。これにより、電流電圧変換増幅回路3の入
力トランジスタは、飽和からの回復が高速となり、電流
電圧変換増幅回路3のVha及び2ndアンプ出力V2
ndはそれぞれ、パルスの鈍りを低減でき、従ってコン
パレータ出力VOにおいてパルス幅を忠実に再現でき
る。
First, qualitatively, as shown in the waveform diagram of FIG. 11, the opposite phase current extracted from the cathode side of the light receiving element 100 is delayed with respect to the photocurrent I pd ,
When Ipda is created and added to the input of the current-voltage conversion amplifier circuit 3, the current waveform of I in of FIG. 10 is obtained, and the current waveform of which the edge of the pulse is sharper than the original current waveform of I pd is obtained. As a result, the input transistor of the current-voltage conversion amplifier circuit 3 recovers quickly from saturation, and Vha of the current-voltage conversion amplifier circuit 3 and the output of the 2nd amplifier V2
Each nd can reduce the pulse bluntness and thus faithfully reproduce the pulse width at the comparator output V O.

【0061】次に具体的な回路構成で説明する。Next, a specific circuit configuration will be described.

【0062】図10において、光電流をIpd、抵抗R2
に流れる電流をIr2、カレントミラー回路1に入力さ
れる電流をIpdi,カレントミラー回路の出力電流をI
pdo、カレントミラー回路2に入力される電流をIr3
カレントミラー回路2の出力電流をIpda、電流電圧変
換増幅回路3へ入力される電流をIinとする。まず、簡 単のため、Ipdi=Ipd ・・・(9) とする。このことは、動作説明においてほとんど影響を
与えない。
In FIG. 10, the photocurrent is I pd and the resistance R2 is
Ir 2 the current flowing through the, the current input to the current mirror circuit 1 I pdi, the output current of the current mirror circuit I
pdo , the current input to the current mirror circuit 2 is Ir 3 ,
The output current of the current mirror circuit 2 is I pda , and the current input to the current-voltage conversion amplifier circuit 3 is I in . First, for simplicity, I pdi = I pd (9) This has almost no influence on the operation description.

【0063】また、カレントミラー回路の出力:入力の
比が1/2に設定されているとすると、 Ipdo=1/2×Ipdi=1/2×Ipd ・・・(10) また、C1とR3とから構成された遅延回路4によって
遅延された逆位相電流Ipdaは、パルスの立ち上がり以
降の電流波形をI pda rとすると、 I pda r=Ir3=Ipdo-p×{1−exp(−t/C1/R3)}・・・(11) 但し、Ipdo-pはIpdoのピーク値である。
If the output: input ratio of the current mirror circuit is set to 1/2, then I pdo = 1/2 × I pdi = 1/2 × I pd (10) antiphase current I pda delayed by the delay circuit 4 constructed from C1 and R3 Prefecture, when the rise and after the current waveform of the pulse and I pda r, I pda r = Ir3 = I pdo-p × {1- exp (-t / C1 / R3)} (11) where I pdo-p is the peak value of I pdo .

【0064】パルスの立ち下がり以降の電流波形をI
pda fとすると、 I pda f=Ir3=Ipdo-p× exp(−t/C1/R3)・・・(12) となる。
The current waveform after the fall of the pulse is I
When pda f, the I pda f = Ir3 = I pdo -p × exp (-t / C1 / R3) ··· (12).

【0065】(10)(11)(12)式より、電流電
圧変換増幅回路に入力される電流Iinを求める。上記と
同様、パルスの立ち上がり以降の電流波形をI pda r
パルスの立ち下がり以降の電流波形をI pda fとし、I
pdのピーク値をIpd-pとすると、 I in r=Ipd-p−I pda r =Ipd-p −Ipd-p/2 × {1−exp(−t/C1/R3)} =Ipd-p/2+ Ipd-p/2 × exp(−t/C1/R3)・・・(13) I in f=Ipd − I pda f =Ipd − Ipd-p/2 × exp(−t/C1/R3)・・・(14) となる。(7)式において、パルスの立ち上がり以降は
pd=0となるので、 I in f=−Ipd-p/2 × exp(−t/C1/R3)・・・(15) となる。(10)式〜(15)式を詳細な電流波形で示
したものが、図12である。図12(a)及び(b)は
それぞれ、電流値合成前の波形図及び合成後(で実際に
入力される)波形図である。図12においては、光電流
パルスの立上がり、及び立下がりの時間は非常に短いと
して無視して示している。図12を見てもわかるとお
り、電流電圧変換増幅回路に入力されている電流Iin
エッジの尖った電流波形となり、電流波形の立ち下がり
時には、飽和している入力トランジスタQ101のベー
ス端子の蓄積電荷を強制的に引き抜き、飽和からの回復
を助け回復速度を増す。
From the equations (10), (11) and (12), the current I in input to the current-voltage conversion amplifier circuit is obtained. Similarly to the above, the current waveform after the pulse rise is I pda r ,
Let I pda f be the current waveform after the fall of the pulse, and
When the peak value of pd and I pd-p, I in r = I pd-p -I pda r = I pd-p -I pd-p / 2 × {1-exp (-t / C1 / R3)} = I pd-p / 2 + I pd-p / 2 × exp (-t / C1 / R3) ··· (13) I in f = I pd - I pda f = I pd - I pd-p / 2 × exp (-t / C1 / R3) ... (14). In the equation (7), since I pd = 0 after the rising edge of the pulse, I in f = −I pd-p / 2 × exp (−t / C1 / R3) (15) FIG. 12 shows equations (10) to (15) with detailed current waveforms. FIGS. 12A and 12B are a waveform diagram before current value combination and a waveform diagram after (currently input by) current value combination, respectively. In FIG. 12, the rise time and the fall time of the photocurrent pulse are neglected and shown as being very short. As can be seen from FIG. 12, the current I in input to the current-voltage conversion / amplification circuit has a current waveform with a sharp edge, and when the current waveform falls, the base terminal of the saturated input transistor Q101 accumulates. It forcibly pulls out the charge and helps recover from saturation, increasing the recovery speed.

【0066】図13、図14は、図8乃至図10に対し
て更に電流電圧変換増幅回路3の入力段トランジスタの
飽和を低減するために飽和防止回路5を付加した例であ
る。図13は、受光素子100のアノード側が、抵抗R
4を介して電流電圧変換増幅回路3の入力に接続され、
受光素子100のアノードと電流電圧変換増幅回路3の
入力段トランジスタQ1のコレクタとの間にダイオード
Q1が接続されている。
FIGS. 13 and 14 show an example in which the saturation prevention circuit 5 is added to FIGS. 8 to 10 to further reduce the saturation of the input stage transistor of the current-voltage conversion amplifier circuit 3. In FIG. 13, the resistance R is on the anode side of the light receiving element 100.
Connected to the input of the current-voltage conversion amplifier circuit 3 via 4,
A diode Q1 is connected between the anode of the light receiving element 100 and the collector of the input stage transistor Q1 of the current-voltage conversion amplifier circuit 3.

【0067】この回路構成において、Ipdが増大した時
に、抵抗R4による電圧降下によって受光素子100の
アノード端子電圧VAが上がり、トランジスタQ101
のコレクタ電圧VCが下がると、IpdはダイオードQ1
を流れてトランジスタQ101のコレクタに流れ込むた
めトランジスタQ101の飽和は低減される。トランジ
スタQ101の飽和が浅いほど、図12に示したような
飽和からの回復の高速化の効果が増加する。
In this circuit configuration, when I pd increases, the anode terminal voltage V A of the light receiving element 100 rises due to the voltage drop across the resistor R4, and the transistor Q101
When the collector voltage V C of the diode decreases, I pd becomes diode Q1.
Flowing into the collector of the transistor Q101, the saturation of the transistor Q101 is reduced. The shallower the saturation of the transistor Q101, the greater the effect of accelerating the recovery from the saturation as shown in FIG.

【0068】図14は、図13とは別の飽和低減手段を
付加した例であり、受光素子100のアノード、即ち、
電流電圧変換増幅回路3の入力にPNPトランジスタQ
2のエミッタを接続し、トランジスタQ2のコレクタは
GNDに接続され、ベース端子は電流電圧変換増幅回路
3の出力Vhaに接続されている。
FIG. 14 is an example in which a saturation reducing means different from that of FIG. 13 is added, and the anode of the light receiving element 100, that is,
The PNP transistor Q is connected to the input of the current-voltage conversion amplifier circuit 3.
2 is connected, the collector of the transistor Q2 is connected to GND, and the base terminal is connected to the output Vha of the current-voltage conversion amplifier circuit 3.

【0069】この回路構成において、光電流Ipdが増大
してVhaの電圧が下がり、Vin−Vhaの値が約0.
7Vを越えると、トランジスタQ2が動作して、Ipd
Q2のエミッタへ流れ込みGNDを抜ける。これによ
り、電流電圧変換増幅回路3の入力トランジスタQ10
1の飽和は低減される。
In this circuit configuration, the photocurrent I pd increases, the voltage of Vha decreases, and the value of V in -Vha is about 0.
When the voltage exceeds 7V, the transistor Q2 operates and I pd flows into the emitter of Q2 and exits from GND. As a result, the input transistor Q10 of the current-voltage conversion amplifier circuit 3 is
The saturation of 1 is reduced.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受光増幅装置の増幅回路自体の動作レンジを大幅に拡大
でき、且つ大光量時の増幅回路への入力電流を低減でき
る。また、受光増幅回路が飽和しても、その飽和の深さ
を低減でき、かつ飽和からの回復を高速化できる。この
結果、大光量入力時でも光信号によるパルスを忠実に再
生することができ、受光増幅装置自体の光電流動作範囲
を大幅に拡大できる。
As described above, according to the present invention,
The operating range of the amplification circuit itself of the light receiving and amplification device can be greatly expanded, and the input current to the amplification circuit at the time of a large amount of light can be reduced. Further, even if the light receiving and amplifying circuit is saturated, the depth of the saturation can be reduced, and the recovery from the saturation can be speeded up. As a result, even when a large amount of light is input, the pulse generated by the optical signal can be faithfully reproduced, and the photocurrent operating range of the light receiving and amplifying device itself can be greatly expanded.

【0071】しかも、比較的簡易な回路の追加で実現で
きるため、集積化及び回路設計が容易である。
Moreover, since it can be realized by adding a relatively simple circuit, integration and circuit design are easy.

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

【図1】本発明の一実施例による受光増幅装置のブロッ
ク回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram of a photoreceiver / amplifier according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の詳細な回路図である。FIG. 2 is a detailed circuit diagram of FIG.

【図3】図1の回路の導出を説明するための回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining derivation of the circuit in FIG.

【図4】図1の回路の導出を説明するための他の回路図
である。
FIG. 4 is another circuit diagram for explaining the derivation of the circuit of FIG.

【図5】(a)乃至(c)は図2の回路の各部波形図で
ある。
5A to 5C are waveform diagrams of various parts of the circuit of FIG.

【図6】本発明の他の実施例による受光増幅装置のブロ
ック回路図である。
FIG. 6 is a block circuit diagram of a photoreceiver / amplifier according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに他の実施例による受光増幅装置
の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a photoreceiver / amplifier according to still another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のさらに他の実施例による受光増幅装置
のブロック回路図である。
FIG. 8 is a block circuit diagram of a photoreceiver / amplifier according to still another embodiment of the present invention.

【図9】図8の具体的回路図である。9 is a specific circuit diagram of FIG.

【図10】図9の詳細な回路図である。FIG. 10 is a detailed circuit diagram of FIG. 9.

【図11】(a)乃至(f)はそれぞれ、図10の回路
の各部波形図である。
11A to 11F are waveform diagrams of respective parts of the circuit of FIG.

【図12】(a)及び(b)はそれぞれ、図10の回路
の効果を説明するための波形図である。
12A and 12B are waveform charts for explaining the effect of the circuit of FIG.

【図13】本発明のさらに他の実施例による受光増幅装
置の回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram of a photoreceiver / amplifier according to still another embodiment of the present invention.

【図14】本発明のさらに他の実施例による受光増幅装
置の回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram of a photoreceiver / amplifier according to still another embodiment of the present invention.

【図15】従来例による受光増幅装置のブロック回路図
である。
FIG. 15 is a block circuit diagram of a light receiving and amplifying device according to a conventional example.

【図16】図15の具体的回路図である。16 is a specific circuit diagram of FIG.

【図17】(a)乃至(d)はそれぞれ、図16の回路
の各部波形図である。
17 (a) to (d) are waveform diagrams of respective portions of the circuit of FIG.

【図18】図16の回路の問題点を説明するための波形
図である。
FIG. 18 is a waveform diagram for explaining problems of the circuit of FIG.

【図19】(a)及び(b)はそれぞれ、IrDA方式
による信号伝送の波形図である。
19 (a) and 19 (b) are waveform diagrams of signal transmission by the IrDA system, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のカレントミラー回路 2 第2のカレントミラー回路 3 電流電圧変換増幅回路 4 遅延回路 5 飽和防止回路 100 受光素子 R1 分流用抵抗 R2 スイッチング用抵抗 Q2 飽和防止用トランジスタ 1 1st current mirror circuit 2 2nd current mirror circuit 3 current-voltage conversion amplifier circuit 4 delay circuit 5 saturation prevention circuit 100 light receiving element R1 shunt resistor R2 switching resistor Q2 saturation prevention transistor

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受光素子と、該受光素子で発生する光電
流を増幅する電流電圧変換増幅回路とを備え、前記受光
素子の光電流が該受光素子のアノードまたはカソードの
いづれか一端より前記電流電圧変換増幅回路に入力され
てなる受光増幅回路において、 前記受光素子の他端からも電流を取り出し、該電流分を
前記受光素子の一端より前記電流電圧変換増幅回路へ入
力される光電流より削減することを特徴とする受光増幅
回路。
1. A light-receiving element and a current-voltage conversion amplifier circuit for amplifying a photocurrent generated in the light-receiving element, wherein the photocurrent of the light-receiving element is the current voltage from either one of an anode or a cathode of the light-receiving element. In the light-receiving / amplifying circuit input to the conversion / amplifying circuit, a current is also taken out from the other end of the light-receiving element, and the amount of the current is reduced from the photocurrent input to the current / voltage conversion / amplifying circuit from one end of the light-receiving element. A photoreceiver / amplifier circuit characterized by the above.
【請求項2】 請求項1に記載の受光増幅回路におい
て、前記受光素子の他端から取り出される電流分を、前
記受光素子の一端から前記電流電圧変換増幅回路に入力
される光電流よりも小さく低減する構成としたことを特
徴とする受光増幅回路。
2. The photoreceiver / amplifier circuit according to claim 1, wherein a current component taken out from the other end of the photoreceiver element is smaller than a photocurrent inputted from the one end of the photoreceiver element to the current-voltage conversion amplifier circuit. A photoreceiver / amplifier circuit characterized by being configured to reduce the number.
【請求項3】 請求項1に記載の受光増幅回路におい
て、前記受光素子の前記電流電圧変換増幅回路への入力
端とは異なる他端に、トランジスタで構成された第1の
カレントミラー回路の入力部を接続するとともに、前記
第1のカレントミラー回路の出力部に第1のカレントミ
ラー回路と逆極性のトランジスタで構成された第2のカ
レントミラー回路の入力部が接続され、第2のカレント
ミラー回路の出力部が前記受光素子の電流電圧変換増幅
回路への入力端に接続されたことを特徴とする受光増幅
回路。
3. The light receiving / amplifying circuit according to claim 1, wherein the other end of the light receiving element different from the input end to the current / voltage converting / amplifying circuit has an input of a first current mirror circuit formed of a transistor. The second current mirror circuit is connected to the output section of the first current mirror circuit, and the input section of the second current mirror circuit composed of a transistor having a polarity opposite to that of the first current mirror circuit is connected to the second current mirror circuit. A light-receiving / amplifying circuit, wherein an output portion of the circuit is connected to an input terminal of the light-receiving element to a current / voltage converting / amplifying circuit.
【請求項4】 請求項1乃至3のいづれかに記載の受光
増幅回路において、前記受光素子の前記電流電圧変換増
幅回路への入力端に分流用抵抗を接続した岐路を設け、
前記分流用抵抗の抵抗値と前記電流電圧変換増幅回路の
インピーダンスとの比によって、前記電流電圧変換増幅
回路への光電流を分流させることを特徴とする受光増幅
回路。
4. The light-receiving / amplifying circuit according to claim 1, wherein a branch connecting a shunt resistor is provided at an input end of the light-receiving element to the current-voltage converting / amplifying circuit.
A light receiving / amplifying circuit for dividing a photocurrent to the current / voltage converting / amplifying circuit according to a ratio of a resistance value of the shunt resistor and an impedance of the current / voltage converting / amplifying circuit.
【請求項5】 請求項3に記載の受光増幅回路におい
て、前記第1及び第2のカレントミラー回路の内、少な
くとも前記第1のカレントミラー回路の電流出力値を電
流入力値よりも小さく設定してなることを特徴とする受
光増幅回路。
5. The photoreceiver / amplifier circuit according to claim 3, wherein the current output value of at least the first current mirror circuit of the first and second current mirror circuits is set smaller than the current input value. A photoreceiver / amplifier circuit characterized by the following.
【請求項6】 請求項3に記載の受光増幅回路におい
て、前記第1のカレントミラー回路が接続された前記受
光素子の他端と電源またはGNDとの間に、抵抗を設け
て、前記電流電圧変換増幅回路へ入力される光電流が、
所定の電流値以上のときのみ前記第1及び第2のカレン
トミラー回路が動作するよう構成してなることを特徴と
する受光増幅回路。
6. The photoreceiver / amplifier circuit according to claim 3, wherein a resistor is provided between the other end of the photoreceiver element to which the first current mirror circuit is connected and a power supply or GND, and the current voltage is increased. The photocurrent input to the conversion amplifier circuit is
A light receiving and amplifying circuit, characterized in that the first and second current mirror circuits are operated only when a current value exceeds a predetermined value.
【請求項7】 請求項3に記載の受光増幅回路におい
て、前記第1のカレントミラー回路の出力部と前記第2
のカレントミラー回路の入力部との間に、前記受光素子
の他端から取り出す電流の位相を前記受光素子の一端よ
り前記電流電圧変換増幅回路へ入力される電流の位相よ
りも遅延させる遅延回路を設けてなることを特徴とする
受光増幅回路。
7. The photoreceiver / amplifier circuit according to claim 3, wherein an output portion of the first current mirror circuit and the second
A delay circuit for delaying the phase of the current extracted from the other end of the light receiving element from the input part of the current mirror circuit than the phase of the current input from the one end of the light receiving element to the current-voltage conversion amplifier circuit. A photoreceiver / amplifier circuit characterized by being provided.
【請求項8】 請求項7に記載の受光増幅回路におい
て、前記遅延回路は一端が共通接続されたコンデンサと
抵抗とからなり、前記遅延回路の接続点は前記第1のカ
レントミラー回路の出力部に接続され、前記抵抗は前記
第1のカレントミラー回路の出力部と前記第2のカレン
トミラー回路の入力部との間に介挿され、前記コンデン
サの他端はGNDまたは電源に接続されてなることを特
徴とする受光増幅回路。
8. The photoreceiver / amplifier circuit according to claim 7, wherein the delay circuit includes a capacitor and a resistor whose one ends are commonly connected, and the connection point of the delay circuit is an output portion of the first current mirror circuit. The resistor is inserted between the output part of the first current mirror circuit and the input part of the second current mirror circuit, and the other end of the capacitor is connected to GND or a power supply. A photoreceiver / amplifier circuit characterized by the above.
【請求項9】請求項3に記載の受光増幅回路において、
前記受光素子と前記電流電圧変換増幅回路との間に、該
電流電圧変換増幅回路の入力部に設けられた入力段トラ
ンジスタの飽和を防止するための飽和防止回路が設けら
れ、該飽和防止回路は一端が共通接続された飽和防止用
抵抗とベース、エミッタが短絡された飽和防止用トラン
ジスタとからなり、前記飽和防止回路の接続点は前記受
光素子に接続され、前記飽和防止用抵抗の他端は前記電
流電圧変換増幅回路の入力部に接続され、前記飽和防止
用トランジスタの他端は前記入力段のトランジスタのコ
レクタに接続されてなることを特徴とする受光増幅回
路。
9. The light receiving and amplifying circuit according to claim 3,
Between the light receiving element and the current-voltage conversion amplification circuit, a saturation prevention circuit for preventing saturation of the input stage transistor provided in the input section of the current-voltage conversion amplification circuit is provided, and the saturation prevention circuit is One end is composed of a saturation prevention resistor commonly connected and a saturation prevention transistor whose base and emitter are short-circuited, the connection point of the saturation prevention circuit is connected to the light receiving element, and the other end of the saturation prevention resistor is A light receiving and amplifying circuit, which is connected to an input part of the current-voltage converting and amplifying circuit, and the other end of the saturation prevention transistor is connected to a collector of the transistor of the input stage.
【請求項10】請求項3に記載の受光増幅回路におい
て、前記電流電圧変換増幅回路の入力部に設けられた入
力段トランジスタに、該入力段トランジスタの飽和を防
止するための飽和防止用トランジスタが接続され、該飽
和防止用トランジスタのエミッタ及びベースがそれぞ
れ、前記電流電圧変換増幅回路の入力及び出力に接続さ
れ、コレクタがGNDまたは電源に接続されてなること
を特徴とする受光増幅回路。
10. The photoreceiver / amplifier circuit according to claim 3, wherein a saturation prevention transistor for preventing saturation of the input-stage transistor is provided in the input-stage transistor provided in the input section of the current-voltage conversion amplifier circuit. A light-receiving / amplifying circuit, wherein the saturation preventing transistor has an emitter and a base connected to an input and an output of the current-voltage converting / amplifying circuit, respectively, and a collector connected to GND or a power supply.
JP24596895A 1995-09-25 1995-09-25 Light receiving amplifier circuit Expired - Fee Related JP3266769B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24596895A JP3266769B2 (en) 1995-09-25 1995-09-25 Light receiving amplifier circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24596895A JP3266769B2 (en) 1995-09-25 1995-09-25 Light receiving amplifier circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0992869A true JPH0992869A (en) 1997-04-04
JP3266769B2 JP3266769B2 (en) 2002-03-18

Family

ID=17141519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24596895A Expired - Fee Related JP3266769B2 (en) 1995-09-25 1995-09-25 Light receiving amplifier circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3266769B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226362A (en) * 1998-09-08 2012-11-15 Mobilemedia Ideas Llc Image display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226362A (en) * 1998-09-08 2012-11-15 Mobilemedia Ideas Llc Image display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3266769B2 (en) 2002-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2625347B2 (en) Automatic offset control circuit for digital receiver.
JP2991911B2 (en) Digital data receiver
US5430765A (en) Digital data receiver having DC offset cancelling preamplifier and dual-mode transimpedance amplifier
EP2112727B1 (en) DC coupled driver with active termination
JPH06232916A (en) Digital data receiver
US6292058B1 (en) Signal amplifying circuit connected to a transfer circuit having a known non-linear transfer characteristic
JP2003318681A (en) Amplification circuit and optical communication apparatus
JP2001127560A (en) Preamplifier circuit
JP2003037453A (en) Current/voltage conversion circuit
JPWO2005055416A1 (en) Preamplifier for optical reception
US4431930A (en) Digital time domain noise filter
JPH0992869A (en) Received light amplifier circuit
US7626456B2 (en) Overdrive control system
EP0680144B1 (en) Receiver arrangement
US5394108A (en) Non-linear burst mode data receiver
JP2737718B2 (en) Optical receiving circuit
JP2020010202A (en) Transimpedance amplifier circuit
JPH06216854A (en) Optical receiver circuit
JPH08233870A (en) Switchable peak and average detection circuit
JP2531922B2 (en) Unipolar code / bipolar code conversion circuit
JPH05259752A (en) Optical receiver
JP3039875B2 (en) Optical receiver
JPH1127216A (en) Input existence detection circuit
JPH03273720A (en) Optical receiver
JPH1075217A (en) Current input type receiver

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees