JPH11274862A - 電流電圧変換回路 - Google Patents
電流電圧変換回路Info
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- JPH11274862A JPH11274862A JP10078769A JP7876998A JPH11274862A JP H11274862 A JPH11274862 A JP H11274862A JP 10078769 A JP10078769 A JP 10078769A JP 7876998 A JP7876998 A JP 7876998A JP H11274862 A JPH11274862 A JP H11274862A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広帯域範囲において、周波数特性の安定した
電流電圧変換回路を提供する。 【解決手段】 ベースに受光素子ＰＤが接続されるトラ
ンジスタ５と、トランジスタ５のコレクタに接続された
抵抗Ｒ３と、ベースがトランジスタ５のコレクタに、エ
ミッタがトランジスタ５のベースに接続されたトランジ
スタ７と、トランジスタ７のコレクタに接続される抵抗
Ｒ４とから成り、トランジスタ７のコレクタ電圧を出力
電圧Ｖｏｕｔとする。
電流電圧変換回路を提供する。 【解決手段】 ベースに受光素子ＰＤが接続されるトラ
ンジスタ５と、トランジスタ５のコレクタに接続された
抵抗Ｒ３と、ベースがトランジスタ５のコレクタに、エ
ミッタがトランジスタ５のベースに接続されたトランジ
スタ７と、トランジスタ７のコレクタに接続される抵抗
Ｒ４とから成り、トランジスタ７のコレクタ電圧を出力
電圧Ｖｏｕｔとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ化に好適であ
り、受光素子の出力電流を電圧変換する電流電圧変換回
路に関する。
り、受光素子の出力電流を電圧変換する電流電圧変換回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＣＤプレーヤーや赤外線通信機
においては、レザー光や赤外線等を受光する受光素子が
備えられている。一般に、受光素子としてフォトダイオ
ードが使用され、受光された光の強度に応じて出力電流
が発生する。この受光素子からは電流モードで出力信号
が発生するが、受光素子の後段の信号処理する回路は電
圧モードで動作する。従って、受光素子と信号処理回路
との間には受光素子の出力電流を電圧変換する電流電圧
変換回路が必要となる。図３はＩＣ化された従来の電流
電圧変換回路を示す。
においては、レザー光や赤外線等を受光する受光素子が
備えられている。一般に、受光素子としてフォトダイオ
ードが使用され、受光された光の強度に応じて出力電流
が発生する。この受光素子からは電流モードで出力信号
が発生するが、受光素子の後段の信号処理する回路は電
圧モードで動作する。従って、受光素子と信号処理回路
との間には受光素子の出力電流を電圧変換する電流電圧
変換回路が必要となる。図３はＩＣ化された従来の電流
電圧変換回路を示す。
【０００３】図３において、抵抗Ｒ１の電圧降下により
電圧Ｖｘが発生し、電圧Ｖｘはトランジスタ１のベース
に印加される。電圧Ｖｘのレベルに応じてトランジスタ
１に微小電流が流れ、前記微小電流を増幅した分に相当
するコレクタ電流がトランジスタ１に流れる。コレクタ
電流に応じて抵抗Ｒ２に電圧降下が発生し、電圧降下に
よって得られたトランジスタ１のコレクタ電圧ＶＣ１が
トランジスタ２のベースに印加される。
電圧Ｖｘが発生し、電圧Ｖｘはトランジスタ１のベース
に印加される。電圧Ｖｘのレベルに応じてトランジスタ
１に微小電流が流れ、前記微小電流を増幅した分に相当
するコレクタ電流がトランジスタ１に流れる。コレクタ
電流に応じて抵抗Ｒ２に電圧降下が発生し、電圧降下に
よって得られたトランジスタ１のコレクタ電圧ＶＣ１が
トランジスタ２のベースに印加される。
【０００４】また、トランジスタ２及びトランジスタ３
によりバッファ回路が構成される。このバッファ回路に
おいて、トランジスタ３のベース電圧を出力電圧Ｖｏｕ
ｔとすると、電圧ＶＣ１と出力電圧Ｖｏｕｔとの差電圧
に応じて、トランジスタ２及び３からコレクタ電流が発
生する。そのうちトランジスタ２のコレクタ電流は電流
ミラー回路４で反転され、電流ミラー回路４の出力電流
はトランジスタ３のコレクタ電流と引き算される。電流
ミラー回路４の出力電流とトランジスタ３のコレクタ電
流との差電流はトランジスタ３のベースに帰還される。
この帰還により、バッファ回路はトランジスタ２及び３
のベース電圧が同一電圧になるように動作し、その結果
トランジスタ１のコレクタ電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとし
て発生する。
によりバッファ回路が構成される。このバッファ回路に
おいて、トランジスタ３のベース電圧を出力電圧Ｖｏｕ
ｔとすると、電圧ＶＣ１と出力電圧Ｖｏｕｔとの差電圧
に応じて、トランジスタ２及び３からコレクタ電流が発
生する。そのうちトランジスタ２のコレクタ電流は電流
ミラー回路４で反転され、電流ミラー回路４の出力電流
はトランジスタ３のコレクタ電流と引き算される。電流
ミラー回路４の出力電流とトランジスタ３のコレクタ電
流との差電流はトランジスタ３のベースに帰還される。
この帰還により、バッファ回路はトランジスタ２及び３
のベース電圧が同一電圧になるように動作し、その結果
トランジスタ１のコレクタ電圧が出力電圧Ｖｏｕｔとし
て発生する。
【０００５】受光素子ＰＤとしてのフォトダイオードは
等価的に電流源４で表され、電流源４と並列に寄生容量
及び配線容量に相当するコンデンサーＣ１が接続され
る。光の強度に応じて出力電流ｉｓが電流源４から出力
される。電流ｉｓが抵抗Ｒ１に流れ、抵抗Ｒ１で電圧変
換される。抵抗Ｒ１で電圧変換された電圧はバッファ回
路を介して出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。
等価的に電流源４で表され、電流源４と並列に寄生容量
及び配線容量に相当するコンデンサーＣ１が接続され
る。光の強度に応じて出力電流ｉｓが電流源４から出力
される。電流ｉｓが抵抗Ｒ１に流れ、抵抗Ｒ１で電圧変
換される。抵抗Ｒ１で電圧変換された電圧はバッファ回
路を介して出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。
【０００６】次に、図３の動作を伝達式を用いて説明す
る。各々のトランジスタのベース電流が微少であるとし
て無視することができるので、抵抗Ｒ１に流れる電流は
コンデンサーＣ１に充電された電荷量及び電流源１の電
流ｉｓとに等しくなる。これらの電流の関係を式で示す
と、
る。各々のトランジスタのベース電流が微少であるとし
て無視することができるので、抵抗Ｒ１に流れる電流は
コンデンサーＣ１に充電された電荷量及び電流源１の電
流ｉｓとに等しくなる。これらの電流の関係を式で示す
と、
【０００７】
【数１】
【０００８】となる。但し、トランジスタ３のベース−
エミッタ間電圧Ｖｂｅは、電圧ＶｏｕｔやＶｘより十分
小さいとして無視することができる。また、トランジス
タ１のコレクタとサブストレートとの間に寄生容量Ｃ２
が発生する。この寄生容量Ｃ２に流れる電流と抵抗Ｒ２
に流れる電流は、トランジスタ１に流れるエミッタ電流
に等しい。トランジスタ１のエミッタ抵抗をｒｅとする
と、電圧Ｖｘがエミッタ抵抗ｒｅにかかる電圧であるの
で、トランジスタ１のエミッタ電流はＶｘ／ｒｅとな
る。よって、トランジスタ１における電流関係式は、
エミッタ間電圧Ｖｂｅは、電圧ＶｏｕｔやＶｘより十分
小さいとして無視することができる。また、トランジス
タ１のコレクタとサブストレートとの間に寄生容量Ｃ２
が発生する。この寄生容量Ｃ２に流れる電流と抵抗Ｒ２
に流れる電流は、トランジスタ１に流れるエミッタ電流
に等しい。トランジスタ１のエミッタ抵抗をｒｅとする
と、電圧Ｖｘがエミッタ抵抗ｒｅにかかる電圧であるの
で、トランジスタ１のエミッタ電流はＶｘ／ｒｅとな
る。よって、トランジスタ１における電流関係式は、
【０００９】
【数２】
【００１０】となる。但し、トランジスタ２のコレクタ
電圧は出力電圧Ｖｏｕｔと等しいとする。式１及び２か
ら出力電圧Ｖｏｕｔについて展開し、図３の電流電圧変
換回路の伝達関数を求めると、
電圧は出力電圧Ｖｏｕｔと等しいとする。式１及び２か
ら出力電圧Ｖｏｕｔについて展開し、図３の電流電圧変
換回路の伝達関数を求めると、
【００１１】
【数３】
【００１２】となる。但し、Ｒ１／ｒｅ＝Ａ、ｊωＣ１
・ｒｅ＝Ｓ１、ｊωＣ２・Ｒ２＝Ｓ２である。式３に
は、出力電圧Ｖｏｕｔが抵抗Ｒにより電圧変換されるこ
とが示されている。
・ｒｅ＝Ｓ１、ｊωＣ２・Ｒ２＝Ｓ２である。式３に
は、出力電圧Ｖｏｕｔが抵抗Ｒにより電圧変換されるこ
とが示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】図３の電流電圧変換回
路では、式５から明らかなように伝達関数に寄生容量Ｃ
１の項が存在する。この寄生容量は無視できないほど大
きいので、従来の電流電圧変換回路の特性は寄生容量Ｃ
１に依存することになり、電流電圧変換回路の周波数特
性は正確に設定されなかった。特に、図３の電流電圧発
生回路には遮断周波数が設定されているが、遮断周波数
も寄生容量Ｃ１に依存されるので、寄生容量Ｃ１により
所望の遮断周波数を得ることができない。
路では、式５から明らかなように伝達関数に寄生容量Ｃ
１の項が存在する。この寄生容量は無視できないほど大
きいので、従来の電流電圧変換回路の特性は寄生容量Ｃ
１に依存することになり、電流電圧変換回路の周波数特
性は正確に設定されなかった。特に、図３の電流電圧発
生回路には遮断周波数が設定されているが、遮断周波数
も寄生容量Ｃ１に依存されるので、寄生容量Ｃ１により
所望の遮断周波数を得ることができない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、受光素子の出
力電流を電圧に変換する電流電圧変換回路であって、ベ
ースに前記受光素子が接続される第1トランジスタと、
該第1トランジスタのコレクタに接続された第1抵抗と、
ベースが前記第1トランジスタのコレクタに、エミッタ
が前記第1トランジスタのベースに接続された第２トラ
ンジスタと、該第２トランジスタのコレクタに接続され
る第２抵抗とから成り、前記第２トランジスタのコレク
タ電圧を出力電圧とすることを特徴とする。
力電流を電圧に変換する電流電圧変換回路であって、ベ
ースに前記受光素子が接続される第1トランジスタと、
該第1トランジスタのコレクタに接続された第1抵抗と、
ベースが前記第1トランジスタのコレクタに、エミッタ
が前記第1トランジスタのベースに接続された第２トラ
ンジスタと、該第２トランジスタのコレクタに接続され
る第２抵抗とから成り、前記第２トランジスタのコレク
タ電圧を出力電圧とすることを特徴とする。
【００１５】さらに、基準電圧より高い第１所定電圧及
び基準電圧より低い第２所定電圧により、前記第２トラ
ンジスタのコレクタ電圧を制限するリミッタ回路を備え
ることを特徴とする。特に、前記基準電圧を発生する回
路は、エミッタが前記第１トランジスタのエミッタと共
通接続される第３トランジスタと、該第３トランジスタ
のコレクタに接続された第３抵抗と、ベースが前記第３
トランジスタのコレクタにかつエミッタが前記第３トラ
ンジスタのベースに接続された第４トランジスタと、該
第４トランジスタのコレクタに接続される第２抵抗とか
ら成ることを特徴とする。
び基準電圧より低い第２所定電圧により、前記第２トラ
ンジスタのコレクタ電圧を制限するリミッタ回路を備え
ることを特徴とする。特に、前記基準電圧を発生する回
路は、エミッタが前記第１トランジスタのエミッタと共
通接続される第３トランジスタと、該第３トランジスタ
のコレクタに接続された第３抵抗と、ベースが前記第３
トランジスタのコレクタにかつエミッタが前記第３トラ
ンジスタのベースに接続された第４トランジスタと、該
第４トランジスタのコレクタに接続される第２抵抗とか
ら成ることを特徴とする。
【００１６】また、前記リミッタ回路は、アノードに前
記第２トランジスタのコレクタ電圧が、カソードに前記
基準電圧が印加される第１ダイオードと、アノードに前
記基準電圧が、カソードに前記第２トランジスタのコレ
クタ電圧が印加される第２ダイオードとから成ることを
特徴とする。本発明によれば、電流電圧変換回路の伝達
関数に受光素子に発生する寄生容量の項を存在させない
ようにすることができ、その結果受光素子に発生する寄
生容量による影響のない電流電圧発生回路を提供するこ
とができる。
記第２トランジスタのコレクタ電圧が、カソードに前記
基準電圧が印加される第１ダイオードと、アノードに前
記基準電圧が、カソードに前記第２トランジスタのコレ
クタ電圧が印加される第２ダイオードとから成ることを
特徴とする。本発明によれば、電流電圧変換回路の伝達
関数に受光素子に発生する寄生容量の項を存在させない
ようにすることができ、その結果受光素子に発生する寄
生容量による影響のない電流電圧発生回路を提供するこ
とができる。
【００１７】
【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、５はベースに受光素子ＰＤが接続されるトラ
ンジスタ、６はトランジスタ５のコレクタに接続された
抵抗Ｒ３、７はベースが第1トランジスタ５のコレクタ
に、エミッタがトランジスタ５のベースに接続されたト
ランジスタ、８は第２トランジスタのコレクタに接続さ
れる抵抗Ｒ４である。
図であり、５はベースに受光素子ＰＤが接続されるトラ
ンジスタ、６はトランジスタ５のコレクタに接続された
抵抗Ｒ３、７はベースが第1トランジスタ５のコレクタ
に、エミッタがトランジスタ５のベースに接続されたト
ランジスタ、８は第２トランジスタのコレクタに接続さ
れる抵抗Ｒ４である。
【００１８】図１において、トランジスタ７に電流が流
れることによりトランジスタ７のコレクタ電流が抵抗Ｒ
１に供給され、抵抗Ｒ１の電圧降下とトランジスタ７の
エミッタ−コレクタ間電圧とにより電圧Ｖｘが発生し、
この電圧Ｖｘはトランジスタ５のベースに印加される。
電圧Ｖｘのレベルに応じてトランジスタ５のベースに微
小電流が流れ、前記微小電流を増幅した分に相当するコ
レクタ電流がトランジスタ５に流れる。コレクタ電流に
応じて抵抗Ｒ３に電圧降下が発生し、電圧降下によって
得られたトランジスタ５のコレクタ電圧ＶＣ２がトラン
ジスタ７のベースに印加される。
れることによりトランジスタ７のコレクタ電流が抵抗Ｒ
１に供給され、抵抗Ｒ１の電圧降下とトランジスタ７の
エミッタ−コレクタ間電圧とにより電圧Ｖｘが発生し、
この電圧Ｖｘはトランジスタ５のベースに印加される。
電圧Ｖｘのレベルに応じてトランジスタ５のベースに微
小電流が流れ、前記微小電流を増幅した分に相当するコ
レクタ電流がトランジスタ５に流れる。コレクタ電流に
応じて抵抗Ｒ３に電圧降下が発生し、電圧降下によって
得られたトランジスタ５のコレクタ電圧ＶＣ２がトラン
ジスタ７のベースに印加される。
【００１９】また、電圧Ｖｘのレベルに応じて抵抗Ｒ３
に流れる電流が分流されてトランジスタ７のベースに微
小電流が流れ、前記微小電流を増幅した分に相当するコ
レクタ電流がトランジスタ７に流れる。コレクタ電流に
応じて抵抗Ｒ４に電圧降下が発生し、電圧降下によって
得られたトランジスタ７のコレクタ電圧が出力電圧Ｖｏ
ｕｔとして出力される。トランジスタ７のエミッタ電流
は主に定電流源４及び寄生容量Ｃ１に流れる。そして、
トランジスタ７のエミッタ電流の一部の微小電流がトラ
ンジスタ５のベースに供給される。トランジスタ５のコ
レクタ電流及びトランジスタ７のエミッタ電流はそれぞ
れトランジスタ７のエミッタ電流及びトランジスタ５の
コレクタ電流の一部により設定され、ループが形成され
る。その結果、トランジスタ５及び７に流れる電流がバ
ランスされる。
に流れる電流が分流されてトランジスタ７のベースに微
小電流が流れ、前記微小電流を増幅した分に相当するコ
レクタ電流がトランジスタ７に流れる。コレクタ電流に
応じて抵抗Ｒ４に電圧降下が発生し、電圧降下によって
得られたトランジスタ７のコレクタ電圧が出力電圧Ｖｏ
ｕｔとして出力される。トランジスタ７のエミッタ電流
は主に定電流源４及び寄生容量Ｃ１に流れる。そして、
トランジスタ７のエミッタ電流の一部の微小電流がトラ
ンジスタ５のベースに供給される。トランジスタ５のコ
レクタ電流及びトランジスタ７のエミッタ電流はそれぞ
れトランジスタ７のエミッタ電流及びトランジスタ５の
コレクタ電流の一部により設定され、ループが形成され
る。その結果、トランジスタ５及び７に流れる電流がバ
ランスされる。
【００２０】上記の平衡状態にて、受光素子ＰＤとして
のフォトダイオードは等価的に電流源４で表される。
尚、図１の回路をＩＣ化すると、寄生容量及び配線容量
が発生し、図１において電流源４と並列に寄生容量と配
線容量とに相当するコンデンサーＣ１が接続される。光
の強度に応じて出力電流ｉｓが電流源４から出力され
る。電流ｉｓはトランジスタ７及び抵抗Ｒ４に流れ、抵
抗Ｒ４で電圧変換される。抵抗Ｒ１で電圧変換された電
圧は出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。電圧Ｖｏｕｔ
は、図１の平衡状態時に発生する電圧に、電流ｉｓを電
圧変換した電圧が重畳されている。
のフォトダイオードは等価的に電流源４で表される。
尚、図１の回路をＩＣ化すると、寄生容量及び配線容量
が発生し、図１において電流源４と並列に寄生容量と配
線容量とに相当するコンデンサーＣ１が接続される。光
の強度に応じて出力電流ｉｓが電流源４から出力され
る。電流ｉｓはトランジスタ７及び抵抗Ｒ４に流れ、抵
抗Ｒ４で電圧変換される。抵抗Ｒ１で電圧変換された電
圧は出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。電圧Ｖｏｕｔ
は、図１の平衡状態時に発生する電圧に、電流ｉｓを電
圧変換した電圧が重畳されている。
【００２１】次に、図１の動作を伝達式を用いて説明す
る。まず、トランジスタ７のコレクタとサブストレート
との間に寄生容量Ｃ３が発生する。また、各々のトラン
ジスタのベース電流が微少であるとして無視することが
できるとすると、抵抗Ｒ４に流れる電流及び寄生容量Ｃ
３に流れる電流はコンデンサーＣ１に充電された電荷量
及び電流源１の電流ｉｓとに等しくなる。これらの電流
の関係を式で示すと、
る。まず、トランジスタ７のコレクタとサブストレート
との間に寄生容量Ｃ３が発生する。また、各々のトラン
ジスタのベース電流が微少であるとして無視することが
できるとすると、抵抗Ｒ４に流れる電流及び寄生容量Ｃ
３に流れる電流はコンデンサーＣ１に充電された電荷量
及び電流源１の電流ｉｓとに等しくなる。これらの電流
の関係を式で示すと、
【００２２】
【数４】
【００２３】となる。但し、トランジスタ７のエミッタ
に接続される抵抗は十分に小さく、この抵抗に流れる電
流を無視することができる。また、トランジスタ５のコ
レクタとサブストレートとの間にも寄生容量Ｃ２が発生
する。この寄生容量Ｃ２に流れる電流と抵抗Ｒ３に流れ
る電流は、トランジスタ５に流れるエミッタ電流に等し
い。トランジスタ５のエミッタ抵抗をｒｅとすると、電
圧Ｖｘがエミッタ抵抗ｒｅにかかる電圧であるので、ト
ランジスタ１のエミッタ電流はＶｘ／ｒｅとなる。よっ
て、トランジスタ１における電流関係式は、
に接続される抵抗は十分に小さく、この抵抗に流れる電
流を無視することができる。また、トランジスタ５のコ
レクタとサブストレートとの間にも寄生容量Ｃ２が発生
する。この寄生容量Ｃ２に流れる電流と抵抗Ｒ３に流れ
る電流は、トランジスタ５に流れるエミッタ電流に等し
い。トランジスタ５のエミッタ抵抗をｒｅとすると、電
圧Ｖｘがエミッタ抵抗ｒｅにかかる電圧であるので、ト
ランジスタ１のエミッタ電流はＶｘ／ｒｅとなる。よっ
て、トランジスタ１における電流関係式は、
【００２４】
【数５】
【００２５】となる。但し、トランジスタ７のベース−
エミッタ間電圧Ｖｂｅは、Ｖｘより十分小さいとして無
視することができる。式１及び２から出力電圧Ｖｏｕｔ
について展開し、図３の電流電圧変換回路の伝達関数を
求めると、
エミッタ間電圧Ｖｂｅは、Ｖｘより十分小さいとして無
視することができる。式１及び２から出力電圧Ｖｏｕｔ
について展開し、図３の電流電圧変換回路の伝達関数を
求めると、
【００２６】
【数６】
【００２７】となる。但し、ｊωＣ３・Ｒ４＝Ｓ４であ
る。式６には、出力電圧Ｖｏｕｔが抵抗Ｒにより電圧変
換されることが示されている。ここで、図１の電流電圧
変換回路の伝達関数を見ると、寄生容量Ｃ１の項はな
く、寄生容量Ｃ３の項のみが存在する。図１の電流電圧
変換回路の周波数特性は寄生容量Ｃ３だけに依存され
る。一般に、トランジスタ７のコレクタ−サブストレー
ト間の寄生容量Ｃ３は受光素子としてのフォトダイオー
ドの寄生容量Ｃ１の１／２〜１／３０程度小さいので、
寄生容量Ｃ１に影響を受ける従来例に比べ、図１の回路
の周波数特性は正確に設定される。図２は、図１の電流
電圧変換回路を応用した実施の形態である。９は基準電
圧発生回路であり、図１の電流電圧発生回路と同一構成
である。従って、図１の電流電圧変換回路の動作と同一
の動作が行われて、基準電圧Ｖｒｅｆが発生する。つま
り、上記したように、トランジスタ１０のコレクタ電流
とトランジスタ１１のエミッタ電流とがバランスされる
ことにより、トランジスタ１１から一定のエミッタ電流
が流れ、その結果一定レベルの基準電圧Ｖｒｅｆが発生
する。この基準電圧Ｖｒｅｆはバッファ回路１３に印加
され、インピーダンス変換された後リミッタ回路１４に
印加される。また、トランジスタ７のコレクタ電圧もバ
ッファ回路１５に印加され、インピーダンス変換された
後リミッタ回路１４に印加される。リミッタ回路１４は
ダイオード１４ａ及び１４ｂで接続されて成り、基準電
圧Ｖｒｅｆを中心として基準電圧Ｖｒｅｆにダイオード
のオン電圧ＶＤを加算したレベルをしきい値に設定して
いる。よって、バッファ回路１５の出力電圧がＶｒｅｆ
±ＶＤの範囲内のとき、バッファ回路１５の出力電圧が
出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。また、バッファ回
路１５の出力電圧がＶｒｅｆ±ＶＤの範囲外のとき、ダ
イオード１４ａ及び１４ｂのいずれか一方がオンし、出
力電圧ＶｏｕｔとしてＶｒｅｆ＋ＶＤまたはＶｒｅｆ−
ＶＤが出力される。ところで、基準電圧発生回路９とし
て、電圧電流変換回路と同一の回路を用いている。同一
構成にすることにより、基準電圧Ｖｒｅｆは電流電圧発
生回路の出力直流電圧と等しくなり、リミット動作のバ
ラツキを低減することができる。また、各トランジスタ
のコレクタとサブストレートとの間の寄生容量による特
性変化や、温度特性も、同一構成をとることにより、特
性変化を相殺でき、出力Ｖｏｕｔのバラツキを低減する
ことができる。
る。式６には、出力電圧Ｖｏｕｔが抵抗Ｒにより電圧変
換されることが示されている。ここで、図１の電流電圧
変換回路の伝達関数を見ると、寄生容量Ｃ１の項はな
く、寄生容量Ｃ３の項のみが存在する。図１の電流電圧
変換回路の周波数特性は寄生容量Ｃ３だけに依存され
る。一般に、トランジスタ７のコレクタ−サブストレー
ト間の寄生容量Ｃ３は受光素子としてのフォトダイオー
ドの寄生容量Ｃ１の１／２〜１／３０程度小さいので、
寄生容量Ｃ１に影響を受ける従来例に比べ、図１の回路
の周波数特性は正確に設定される。図２は、図１の電流
電圧変換回路を応用した実施の形態である。９は基準電
圧発生回路であり、図１の電流電圧発生回路と同一構成
である。従って、図１の電流電圧変換回路の動作と同一
の動作が行われて、基準電圧Ｖｒｅｆが発生する。つま
り、上記したように、トランジスタ１０のコレクタ電流
とトランジスタ１１のエミッタ電流とがバランスされる
ことにより、トランジスタ１１から一定のエミッタ電流
が流れ、その結果一定レベルの基準電圧Ｖｒｅｆが発生
する。この基準電圧Ｖｒｅｆはバッファ回路１３に印加
され、インピーダンス変換された後リミッタ回路１４に
印加される。また、トランジスタ７のコレクタ電圧もバ
ッファ回路１５に印加され、インピーダンス変換された
後リミッタ回路１４に印加される。リミッタ回路１４は
ダイオード１４ａ及び１４ｂで接続されて成り、基準電
圧Ｖｒｅｆを中心として基準電圧Ｖｒｅｆにダイオード
のオン電圧ＶＤを加算したレベルをしきい値に設定して
いる。よって、バッファ回路１５の出力電圧がＶｒｅｆ
±ＶＤの範囲内のとき、バッファ回路１５の出力電圧が
出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。また、バッファ回
路１５の出力電圧がＶｒｅｆ±ＶＤの範囲外のとき、ダ
イオード１４ａ及び１４ｂのいずれか一方がオンし、出
力電圧ＶｏｕｔとしてＶｒｅｆ＋ＶＤまたはＶｒｅｆ−
ＶＤが出力される。ところで、基準電圧発生回路９とし
て、電圧電流変換回路と同一の回路を用いている。同一
構成にすることにより、基準電圧Ｖｒｅｆは電流電圧発
生回路の出力直流電圧と等しくなり、リミット動作のバ
ラツキを低減することができる。また、各トランジスタ
のコレクタとサブストレートとの間の寄生容量による特
性変化や、温度特性も、同一構成をとることにより、特
性変化を相殺でき、出力Ｖｏｕｔのバラツキを低減する
ことができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、受光素子に発生する寄
生容量による影響のない電流電圧発生回路を提供するこ
とができる。特に、ＩＣ化した場合には、電流電圧変換
回路の周波数特性が広帯域に安定することを実現するこ
とができる。
生容量による影響のない電流電圧発生回路を提供するこ
とができる。特に、ＩＣ化した場合には、電流電圧変換
回路の周波数特性が広帯域に安定することを実現するこ
とができる。
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す回路図である。
【図３】従来例を示す回路図である。
４ 電流源 ９ 基準電圧発生回路 １３、１５ バッファ回路 １４ リミッタ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/06
Claims (4)
- 【請求項１】 受光素子の出力電流を電圧に変換する電
流電圧変換回路であって、 ベースに前記受光素子が接続される第1トランジスタ
と、 該第1トランジスタのコレクタに接続された第1抵抗と、 ベースが前記第1トランジスタのコレクタに、エミッタ
が前記第1トランジスタのベースに接続された第２トラ
ンジスタと、 該第２トランジスタのコレクタに接続される第２抵抗と
から成り、前記第２トランジスタのコレクタ電圧を出力
電圧とすることを特徴とする電流電圧変換回路。 - 【請求項２】 さらに、基準電圧より高い第１所定電圧
及び基準電圧より低い第２所定電圧により、前記第２ト
ランジスタのコレクタ電圧を制限するリミッタ回路を備
えることを特徴とする請求項１記載の電流電圧変換回
路。 - 【請求項３】 前記基準電圧を発生する回路は、エミッ
タが前記第１トランジスタのエミッタと共通接続される
第３トランジスタと、該第３トランジスタのコレクタに
接続された第３抵抗と、ベースが前記第３トランジスタ
のコレクタにかつエミッタが前記第３トランジスタのベ
ースに接続された第４トランジスタと、該第４トランジ
スタのコレクタに接続される第２抵抗とから成ることを
特徴とする請求項２記載の電流電圧変換回路。 - 【請求項４】 前記リミッタ回路は、アノードに前記第
２トランジスタのコレクタ電圧が、カソードに前記基準
電圧が印加される第１ダイオードと、アノードに前記基
準電圧が、カソードに前記第２トランジスタのコレクタ
電圧が印加される第２ダイオードとから成ることを特徴
とする請求項２記載の電流電圧変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078769A JPH11274862A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 電流電圧変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078769A JPH11274862A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 電流電圧変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274862A true JPH11274862A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13671122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078769A Pending JPH11274862A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 電流電圧変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11274862A (ja) |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10078769A patent/JPH11274862A/ja active Pending
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