JPS592327B2 - 正帰還方式広帯域光検波回路 - Google Patents
正帰還方式広帯域光検波回路Info
- Publication number
- JPS592327B2 JPS592327B2 JP4540077A JP4540077A JPS592327B2 JP S592327 B2 JPS592327 B2 JP S592327B2 JP 4540077 A JP4540077 A JP 4540077A JP 4540077 A JP4540077 A JP 4540077A JP S592327 B2 JPS592327 B2 JP S592327B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical detection
- detection circuit
- positive feedback
- photodiode
- value
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/087—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with IC amplifier blocks
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、正帰還を施すことによつて広帯域化を図つた
、フォトダイオードを用いた光検波回路に関するもので
ある。
、フォトダイオードを用いた光検波回路に関するもので
ある。
フォトダイオードを用いた光検波回路としては、一般に
第１図に示す回路力囲いられる。
第１図に示す回路力囲いられる。
同図においてＤはフォトダイオード、Ｒ１は負荷抵抗で
あつて、フォトダイオードＤへの逆バイアス電圧の存在
下に、フォトダイオードＤへの光入力によつて出力端子
Ｐに電気出力が生じる。一方、第２図ａに示すフォトダ
イオードＤは同図をに示す等価回路であられすことがで
きる。
あつて、フォトダイオードＤへの逆バイアス電圧の存在
下に、フォトダイオードＤへの光入力によつて出力端子
Ｐに電気出力が生じる。一方、第２図ａに示すフォトダ
イオードＤは同図をに示す等価回路であられすことがで
きる。
同図においてＣｄは接合容量、ｉｓは光入力に比例して
流れる光電流をあられす等価電流源、ｒｄはリード線の
抵抗を示し、リード線抵抗ｒｄは一般に極めて小さいの
で無視してさしつかえない。従つてリード線抵抗ｒｄを
無視した場合の第１図の光検波回路は、これを第３図の
等価回路であられすことができる。同図においてＲ１は
負荷抵抗、Ｃｄは接合容量、ｉ。は等価電流源である。
第３図の等価回路において高域カットオフ周波数ｆｃ（
−３ｄＢ）は周知のようにｆ０＝ ２πＲ７・Ｃｄ であられされる。
流れる光電流をあられす等価電流源、ｒｄはリード線の
抵抗を示し、リード線抵抗ｒｄは一般に極めて小さいの
で無視してさしつかえない。従つてリード線抵抗ｒｄを
無視した場合の第１図の光検波回路は、これを第３図の
等価回路であられすことができる。同図においてＲ１は
負荷抵抗、Ｃｄは接合容量、ｉ。は等価電流源である。
第３図の等価回路において高域カットオフ周波数ｆｃ（
−３ｄＢ）は周知のようにｆ０＝ ２πＲ７・Ｃｄ であられされる。
従つて帯域を広く、すなわちｆｃを大きくしたい場合は
、接合容量Ｃｄの小さいフォトダイオードを使用するか
、または負荷抵抗Ｒ１を小さくすればよい。しかしなが
ら接合容量Ｃｄの値には限度があつて、あまわ小さくす
ることができないので、一般には負荷抵抗Ｒ１の値を小
さくするたとによつて、広帯域化を図つている。一方、
第３図の等価回路から明らかなごとく、出力電圧は負荷
抵抗Ｒ１の値に比例するので、良好なＶＮ比を得るため
には、負荷抵抗Ｒ１は大きい方がよく、従つて広帯域化
と高出力化とは矛盾を生じることになる。本発明はこの
ような矛盾を解消し、負荷抵抗値を低減しないで広帯域
化を図ることができるものである。
、接合容量Ｃｄの小さいフォトダイオードを使用するか
、または負荷抵抗Ｒ１を小さくすればよい。しかしなが
ら接合容量Ｃｄの値には限度があつて、あまわ小さくす
ることができないので、一般には負荷抵抗Ｒ１の値を小
さくするたとによつて、広帯域化を図つている。一方、
第３図の等価回路から明らかなごとく、出力電圧は負荷
抵抗Ｒ１の値に比例するので、良好なＶＮ比を得るため
には、負荷抵抗Ｒ１は大きい方がよく、従つて広帯域化
と高出力化とは矛盾を生じることになる。本発明はこの
ような矛盾を解消し、負荷抵抗値を低減しないで広帯域
化を図ることができるものである。
以下図面に基いて本発明を詳細に説明する。第４図は本
発明の一実施例を示すブロック図であり、第５図は第４
図の実施例の等価回路を示したブロック図である。
発明の一実施例を示すブロック図であり、第５図は第４
図の実施例の等価回路を示したブロック図である。
第４図において、１はフォトダイオード、２は複素イン
ピーダンス関数としてＦ（ｊω）を有する２端子回路網
、３は負荷抵抗、４は浮遊容量や増巾器５の入力容量等
の和をあられす静電容量、５は増巾器であつて希望帯域
内で増巾度Ａの理想増巾器として動作するものである。
ピーダンス関数としてＦ（ｊω）を有する２端子回路網
、３は負荷抵抗、４は浮遊容量や増巾器５の入力容量等
の和をあられす静電容量、５は増巾器であつて希望帯域
内で増巾度Ａの理想増巾器として動作するものである。
なお第４図のブロック図ではバイアス回路、カップリン
グコンデンサ等は省略してあられされている。第５図の
等価回路においては、第４図のフォトダイオード１は等
価電流源ｉｓと接合容量Ｃｄであられされている。
グコンデンサ等は省略してあられされている。第５図の
等価回路においては、第４図のフォトダイオード１は等
価電流源ｉｓと接合容量Ｃｄであられされている。
また２端子回路網２と増巾器５は第４図に示されたもの
と変らない。６は第４図の負荷抵抗３と静電容量４の並
列合成検素インピーダンス関数をＺ（ＪＯ）として２端
子回路網で表現したものである。
と変らない。６は第４図の負荷抵抗３と静電容量４の並
列合成検素インピーダンス関数をＺ（ＪＯ）として２端
子回路網で表現したものである。
第５図においてＥｉは増巾盛５の入力端子電圧、ＥＯぱ
増巾器５の出力端子電圧、自ぱ接合容量Ｃｄを流れる電
流とすると、同図についてキルヒホツフの法則を適用し
て、次の連立方程式を得る。これを解いて を得る。
増巾器５の出力端子電圧、自ぱ接合容量Ｃｄを流れる電
流とすると、同図についてキルヒホツフの法則を適用し
て、次の連立方程式を得る。これを解いて を得る。
（ｄ式において右辺をＡ −Ｒ１ −１ｓとおけば下記
の（ｅ成を得る。これは増巾器の入力側に（Ｒ１ −
１ｓという周波数特性の平坦な電圧が発生する条件を意
味する。ここでＣｉｎぱ第４図に於ける静電容量４の値
である。
の（ｅ成を得る。これは増巾器の入力側に（Ｒ１ −
１ｓという周波数特性の平坦な電圧が発生する条件を意
味する。ここでＣｉｎぱ第４図に於ける静電容量４の値
である。
従つてＦ（ ＪｃＬ））を（ｅ）式を満足するように選
べば、大きな値の負荷抵抗Ｒ１を使用しても、広帯域化
が図れることが理解されるであろう。また（ｅ成から増
巾器の利得Ａぱ、＋１より大きく、かつ有限の一定値を
有しなければならないことがわかる。今、（０式でＣｉ
ｎ二Ｃ，，Ａ二３とすればＦ（ ｊ（！））−Ｚ（ Ｊ
Ｏ）となり、２端子回路Ｆ（ＪＯ）は負荷抵抗Ｒ１と等
しい値を有する抵抗と、静電容量Ｃｉｎと等しい値を有
するコンデンサの、並列回路で構成すればよいことにな
る。本発明の実際の効果としては、接合容量Ｃｄとして
３ｐＦの容量値を有するフオトダイオードと、負荷抵抗
Ｒ１として５０Ｋ０の抵抗を用いて力験した結果、高域
カツトオフ周波数ＦＣ（−３ｄＢ）として６ＭＨゥが得
られた。
べば、大きな値の負荷抵抗Ｒ１を使用しても、広帯域化
が図れることが理解されるであろう。また（ｅ成から増
巾器の利得Ａぱ、＋１より大きく、かつ有限の一定値を
有しなければならないことがわかる。今、（０式でＣｉ
ｎ二Ｃ，，Ａ二３とすればＦ（ ｊ（！））−Ｚ（ Ｊ
Ｏ）となり、２端子回路Ｆ（ＪＯ）は負荷抵抗Ｒ１と等
しい値を有する抵抗と、静電容量Ｃｉｎと等しい値を有
するコンデンサの、並列回路で構成すればよいことにな
る。本発明の実際の効果としては、接合容量Ｃｄとして
３ｐＦの容量値を有するフオトダイオードと、負荷抵抗
Ｒ１として５０Ｋ０の抵抗を用いて力験した結果、高域
カツトオフ周波数ＦＣ（−３ｄＢ）として６ＭＨゥが得
られた。
これは従来の光検波回路でぱ実現できない値であつて、
本発明の光検波回路の有効なことが理解されるであろう
。本発明の光検波回路の利点としてぱ、広帯域であるこ
とのほか、大きな負荷抵抗値を使用して出力電圧を大き
ぐ増り出せるためシ〜比が良いこと、広帯域であるので
後段の周波数特性の補正が不必要となることが挙げられ
る。
本発明の光検波回路の有効なことが理解されるであろう
。本発明の光検波回路の利点としてぱ、広帯域であるこ
とのほか、大きな負荷抵抗値を使用して出力電圧を大き
ぐ増り出せるためシ〜比が良いこと、広帯域であるので
後段の周波数特性の補正が不必要となることが挙げられ
る。
なお、本発明の光検波回路は正帰還ループを構成してい
るので、増巾度Ａの値を理論値より大きぐ選ぶと発振す
る怖れがあり、従つて増巾度の安定性が良好な増巾器を
採用する必要があることに注意すべきである。
るので、増巾度Ａの値を理論値より大きぐ選ぶと発振す
る怖れがあり、従つて増巾度の安定性が良好な増巾器を
採用する必要があることに注意すべきである。
本発明の光検波器ぱ光通信システムに訃ける光受信機の
検波部分（受光器）として有用なものであるだけでな〈
、光検波器一般に使用して広帯域化高出力化に有効なも
のである。
検波部分（受光器）として有用なものであるだけでな〈
、光検波器一般に使用して広帯域化高出力化に有効なも
のである。
第１図は従来の光検波回路を示す回路図、第２図ぱフオ
トダイオードの等価回路を示す説明図、第３図ぱ第１図
の従来の光検波回路の等価回路を示す図、第４図は本発
明の一実施例を示すブロツク図、第５図は第４図の実施
例の等価回路を示すプロツク図である。
トダイオードの等価回路を示す説明図、第３図ぱ第１図
の従来の光検波回路の等価回路を示す図、第４図は本発
明の一実施例を示すブロツク図、第５図は第４図の実施
例の等価回路を示すプロツク図である。
Claims (1)
- １ フォトダイオードと、該フォトダイオードに直列に
接続された２端子回路網と、電圧利得が＋１より大きく
かつ有限の一定値である増巾器とを全体として正帰還ル
ープを形成するように結合したことを特徴とする正帰還
方式広帯域光検波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4540077A JPS592327B2 (ja) | 1977-04-20 | 1977-04-20 | 正帰還方式広帯域光検波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4540077A JPS592327B2 (ja) | 1977-04-20 | 1977-04-20 | 正帰還方式広帯域光検波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53130082A JPS53130082A (en) | 1978-11-13 |
| JPS592327B2 true JPS592327B2 (ja) | 1984-01-18 |
Family
ID=12718195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4540077A Expired JPS592327B2 (ja) | 1977-04-20 | 1977-04-20 | 正帰還方式広帯域光検波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592327B2 (ja) |
-
1977
- 1977-04-20 JP JP4540077A patent/JPS592327B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53130082A (en) | 1978-11-13 |
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