JPH0992874A - 受光集積回路 - Google Patents
受光集積回路Info
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- JPH0992874A JPH0992874A JP24456895A JP24456895A JPH0992874A JP H0992874 A JPH0992874 A JP H0992874A JP 24456895 A JP24456895 A JP 24456895A JP 24456895 A JP24456895 A JP 24456895A JP H0992874 A JPH0992874 A JP H0992874A
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Abstract
るｄｖ／ｄｔノイズの耐量を大きくすること。 【解決手段】 差動アンプ回路９の入力部とダミーフォ
トダイオード３との間にノイズ信号増幅用のアンプ回路
７を挿入してノイズ耐量を大きくする。
Description
置を含む光結合装置、すなわちフォトカプラに使用され
る受光集積回路に関する。
と受光素子を対向させている構造をとっており、通常、
異なる電位を持つ２つの回路を電気的に絶縁しつつ信号
を光によって伝達する機能を有する。このフォトカプラ
を電子部品的な見方をすれば、コンデンサと等価にな
り、フォトカプラの入出力間に結合容量Ｃがあると考え
られる。ここで、入出力間にｄｖ／ｄｔなるノイズが入
った場合、例えば発光素子が点灯していなくても結合容
量Ｃ及び急峻なノイズｄｖ／ｄｔによりＣ・ｄｖ／ｄｔ
に起因する電流が発生し、これが受光側に伝搬されて誤
動作の原因となるという問題がある。
術では、図４に示すような回路構成を用いている。図４
の回路の動作を説明する。発光素子としての発光ダイオ
ード１からの光信号は受光素子としてのフォトダイオー
ド４に入り、ダミーフォトダイオード３はアルミ膜で遮
光されているので光信号は入ってこない。ここで、ダミ
ーフォトダイオード３側のアンプ回路５からの差動アン
プ回路９への入力電位は基準電位となっている。従っ
て、フォトダイオード４に光信号が入射して発生したフ
ォトカレントはアンプ回路６で電流−電圧変換されて差
動アンプ回路９に入り、差動アンプ回路９の出力に接続
された回路、例えばトランジスタ（図示せず）をロジッ
ク動作させる。ここで、アンプ回路６と差動アンプ回路
９との間に接続されたオフセット抵抗８は差動アンプ回
路９の動作入力電位をコントロールするために設けられ
ている。また、これらの回路は集積回路で実現される。
イズが発生した場合、ノイズ信号はフォトダイオード４
とダミーフォトダイオード３の両方に入るが、原理的に
は差動アンプ回路９の差動入力を変化させないので、ノ
イズをキャンセルできる。しかし、この原理の効果を最
大限に発揮させるためには、差動入力の両方の回路が全
く同じ構成で、前記回路を構成する素子も全く同じにで
きている必要があり、かつ前記ノイズがフォトダイオー
ド４とダミーフォトダイオード３に同量ずつ入った場合
である。ところが、前記のような場合はありえず、現実
には前記ノイズをキャンセルするために更なる施策をし
ている。
４の上部にポリシリコン膜１０を形成して、このポリシ
リコン膜１０の電位をＧＮＤ（グランド）電位にしてお
き、ｄｖ／ｄｔなるノイズが入ったときはポリシリコン
膜１０を通ってＧＮＤに抜けるようにしたものが提案さ
れている（特開平４−８５８８５）。
来の施策では、ポリシリコン膜１０をフォトダイオード
４上に形成するためにチップの製造プロセスが複雑にな
り、かつ前記ｄｖ／ｄｔノイズの耐量はチップ構造で限
界が決まってしまう。ここで、従来技術のノイズ耐量は
２０００（Ｖ／μｓ）程度あるが、近年の電子機器の高
速動作化にともない、要求されるノイズ耐量は５０００
（Ｖ／μｓ）程度になっているという問題がある。
ズに対する耐量を大きくすることのできる受光集積回路
を提供することにある。
は、発光素子を備えた発光側と、前記発光素子から光を
受ける受光素子を備えた受光側とから構成されるフォト
カプラにおいて、前記受光側は、前記受光素子に加えて
該受光素子に接続した第１のアンプ回路と、前記受光素
子と同じ形状、寸法の遮光されたダミーフォトダイオー
ドと、前記ダミーフォトダイオードに接続した第２のア
ンプ回路と、前記第１、第２のアンプ回路の各々の出力
を入力とする差動アンプ回路と、該差動アンプ回路の出
力信号によりロジック動作する回路とを備え、前記第２
のアンプ回路の出力側と前記差動アンプ回路の入力側と
の間に第３のアンプ回路を挿入して前記ダミーフォトダ
イオード側の差動入力の電位を上げるように構成するこ
とによってｄｖ／ｄｔなるノイズ耐量を大きくしたこと
を特徴とする。
力は、光信号入力時に前記受光素子側の差動入力の電位
が前記ダミーフォトダイオード側の差動入力の電位より
も高くなって前記差動アンプ回路の出力が反転し、ノイ
ズ入力時には前記ダミーフォトダイオード側の差動入力
の電位が前記受光素子側の差動入力の電位よりも高くな
るように構成される。
５０００（Ｖ／μｓ）以下のノイズでは前記差動アンプ
回路の出力が反転しないように設定されるのが好まし
い。
態について説明する。本発明はｄｖ／ｄｔなるノイズは
電気信号であるので、遮光をしてあるダミーフォトダイ
オード３にもｄｖ／ｄｔなるノイズ信号が伝達するとい
う点に着目している。そして、アンプ回路５の出力側と
差動アンプ回路９の入力側との間にアンプ回路７を挿入
接続した点に特徴を有する。
な電位の条件を用いると、例えば差動アンプ回路９の−
側入力（ダミーフォトダイオード３側入力）電位ＶA に
対して、＋側入力（フォトダイオード４側入力）電位Ｖ
B が大きくなった場合（光信号入力の場合、Ｖc まで上
昇する）に差動アンプ回路９の出力がロジック反転にな
るとする。また、差動アンプ回路９の−側は光信号をア
ルミ膜で遮光してあるダミーフォトダイオード３に接続
しているので、電位ＶA は基準電位となっており光信号
では変化しない。
合は、図３のように差動アンプ回路９の−側の基準電位
ＶA もＶD まで上昇するが、差動アンプ回路９の＋側の
電位も上昇する。そして、従来例では約２０００（Ｖ／
μｓ）のノイズで−側電位より＋側電位が高くなってし
まい、差動アンプ回路９の出力はロジック反転してしま
う。以上のようなことが起こる原因は、前に述べたよう
に差動アンプ回路９の入力の両方の回路が同一構成では
なく、構成する素子の構造にも製造上バラツキがあり、
かつノイズ信号が全く同じように伝達されないからであ
る。また、ノイズ耐量２０００（Ｖ／μｓ）という値は
ポリシリコン膜形成構造で決まってしまうので、従来例
ではこれ以上のノイズ耐量を実現するのは不可能であ
る。
ド３側に入ったノイズ信号を、図３に示すように、約５
０００（Ｖ／μｓ）でも差動アンプ回路９の出力ロジッ
クが反転しないようにアンプ回路７で増幅して−側の基
準電位をＶA からＶF まで上げ、ノイズ耐量を上げてい
る。勿論、光信号入力の場合には図２の信号ありの電位
となって差動アンプ回路９の出力は反転する。なお、本
施策ではノイズ耐量をさらに上げたい場合、アンプ回路
７の利得を調節することで可能である。
プラの受光集積回路において差動アンプ回路入力のダミ
ーフォトダイオード側にノイズ信号増幅用のアンプ回路
を挿入することによりノイズ耐量を従来より大きくでき
る。
電位の変化を示した図である。
ンプ回路の入力電位の変化を示した図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 発光素子を備えた発光側と、前記発光素
子から光を受ける受光素子を備えた受光側とから構成さ
れるフォトカプラにおいて、前記受光側は、前記受光素
子に加えて該受光素子に接続した第１のアンプ回路と、
前記受光素子と同じ形状、寸法の遮光されたダミーフォ
トダイオードと、前記ダミーフォトダイオードに接続し
た第２のアンプ回路と、前記第１、第２のアンプ回路の
各々の出力を入力とする差動アンプ回路と、該差動アン
プ回路の出力信号によりロジック動作する回路とを備
え、前記第２のアンプ回路の出力側と前記差動アンプ回
路の入力側との間に第３のアンプ回路を挿入して前記ダ
ミーフォトダイオード側の差動入力の電位を上げるよう
に構成したことを特徴とする受光集積回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の受光集積回路において、
前記差動アンプ回路の２つの差動入力は、光信号入力時
に前記受光素子側の差動入力の電位が前記ダミーフォト
ダイオード側の差動入力の電位よりも高くなって前記差
動アンプ回路の出力が反転し、ノイズ入力時には前記ダ
ミーフォトダイオード側の差動入力の電位が前記受光素
子側の差動入力の電位よりも高くなるように構成されて
いることを特徴とする受光集積回路。 - 【請求項３】 請求項２記載の受光集積回路において、
前記第３のアンプ回路の増幅率を、５０００（Ｖ／μ
ｓ）以下のノイズでは前記差動アンプ回路の出力が反転
しないように設定したことを特徴とする受光集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24456895A JP2689967B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 受光集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP24456895A JP2689967B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 受光集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992874A true JPH0992874A (ja) | 1997-04-04 |
| JP2689967B2 JP2689967B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17120662
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689967B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011097406A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Renesas Electronics Corp | 出力回路及びそれを用いた受光回路、フォトカプラ |
| CN102916655A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 株式会社东芝 | 光耦合装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3775574B2 (ja) | 2001-05-22 | 2006-05-17 | シャープ株式会社 | 光結合装置 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP24456895A patent/JP2689967B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102916655A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 株式会社东芝 | 光耦合装置 |
| CN102916655B (zh) * | 2011-08-05 | 2015-07-15 | 株式会社东芝 | 光耦合装置 |
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|---|---|
| JP2689967B2 (ja) | 1997-12-10 |
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