JPS6020654A - Optical detecting circuit - Google Patents

Optical detecting circuit

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JPS6020654A
JPS6020654A JP58129049A JP12904983A JPS6020654A JP S6020654 A JPS6020654 A JP S6020654A JP 58129049 A JP58129049 A JP 58129049A JP 12904983 A JP12904983 A JP 12904983A JP S6020654 A JPS6020654 A JP S6020654A
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reverse bias
voltage
photodiode
bias voltage
circuit
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Takashi Matsuno
敬司 松野
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Iwatsu Electric Co Ltd
Iwasaki Tsushinki KK
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Iwatsu Electric Co Ltd
Iwasaki Tsushinki KK
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
    • H04B10/6911Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations

Abstract

PURPOSE:To improve the maximum measuring level of incident optical power and to obtain a wide dynamic range by impressing a reverse bias voltage which is zero or minute at a region having a small incident light power and large at a region having large power to a photo diode. CONSTITUTION:When the incident light power of the photo diode 1 is increased gradually from zero, the current I0 of the photo diode 1 is also increased and a positive light detecting voltage V0 is obtained. On the other hand, a negative output voltage V1 in response to the light detecting current is obtained from an operational amplifier 6 for reverse bias of a reverse bias voltage generating circuit 5, the voltage is not fed back to a non-inverting input terminal until a rectifier diode 10 is forward-biased and the photo diode 1 is brought into the state where the diode 1 is impressed with a minute reverse bias voltage. In increasing the light power further, the negative output voltage V1 is also increased, the rectifier diode 10 is conducted and a negative voltage is applied to the non-inverting input terminal and the negative voltage at an inverting input terminal is impressed to the photo diode 1 as the reverse bias voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は光パワーメータ等に使用される光検出回路に関
し、更に詳細には、ホトダイオードの受光最大測定レベ
ルを改善して広いダイナミックレンジ2得ることのでき
る光検出回路に関する。
Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to a photodetection circuit used in optical power meters and the like, and more specifically, to a photodetection circuit that can improve the maximum measurement level of light received by a photodiode and obtain a wide dynamic range2. Regarding circuits.

従来技術 光通信技術を中心とした光応用技術の実用化によって、
光パワー(レベル又は光量)を測定する装置(光パワー
メータ〕のM要件が尚まってきた。
Conventional technology Through the practical application of optical application technology centered on optical communication technology,
The M requirements for devices (optical power meters) that measure optical power (level or amount of light) have improved.

光通信の分野で使用する元パワーメータの光検出器には
大別し℃熱交換型光検出器と光電変換型光検出器とがあ
る。前者の熱変換型光検出器としてサーモバイル検出器
があり、標準光パワーメータに使用されている。しかし
、光検出感度が低く、広いダイナミックレンジがとれな
いという欠点がある。一方、後者の光電変換型光検出器
としてホトダイオード乞使用した光検出器がある。この
ホトダイオード光検出器は微弱な光パワーを測定するこ
とが容易であり且つ比較的広いダイナミックレンジにわ
たって直線性の優れた光検出を行うことができる。
Photodetectors originally used in power meters used in the field of optical communications can be roughly divided into ℃ heat exchange type photodetectors and photoelectric conversion type photodetectors. The former type of thermal conversion type photodetector includes a thermomobile detector, which is used in standard optical power meters. However, it has the drawback of low photodetection sensitivity and inability to provide a wide dynamic range. On the other hand, there is a photodetector using a photodiode as the latter photoelectric conversion type photodetector. This photodiode photodetector can easily measure weak optical power and can perform photodetection with excellent linearity over a relatively wide dynamic range.

第1図は微弱な元パワーを測定することが可能な従来の
光検出回jjfl’示す。この光検出回路では、ホトダ
イオードillの一端がFET入力型の高入力インピー
ダンスの演算増幅器(2)の一方の入力端子(反転入力
端子)に接続され、ホトダイオード(11の他端及び演
算増幅器(2)の他方の入力端子(非反転入力端子ンが
それぞれ接地されている。Rfは帰還抵抗であり、演算
増幅器(2)の一方の入力端子と出力端子との間に接続
されている。+31は零点調整用可変抵抗であり、ホト
ダイオード[11の入射光を零にした時に出力電圧V。
FIG. 1 shows a conventional photodetection circuit jjfl' capable of measuring weak original power. In this photodetection circuit, one end of the photodiode ill is connected to one input terminal (inverting input terminal) of a high input impedance operational amplifier (2) of FET input type, and the other end of the photodiode ill is connected to the other end of the photodiode ill The other input terminal (non-inverting input terminal) of each is grounded. Rf is a feedback resistor, which is connected between one input terminal and the output terminal of the operational amplifier (2). +31 is the zero point. It is a variable resistor for adjustment, and the output voltage V when the incident light of the photodiode [11 is made zero.

y!−零Vにするように調整する抵抗である。Y! - It is a resistor that is adjusted to zero V.

この回路において、入射光に対応した光検出電fiI。In this circuit, a photodetection voltage fiI corresponding to the incident light.

がホトダイオードil+から発生すると、演算増I隅器
(21は茜入力インピーダンスであるので、ここには光
検出電流■。が流れず、帰還抵抗Rfを通って流れる。
When is generated from the photodiode il+, since the arithmetic intensifier I (21 is the input impedance), the photodetection current does not flow there, but flows through the feedback resistor Rf.

一方、演算増幅器+21は反転入力端子の電位か非反転
入力端子の電位(OV)と同一になるように動作するの
で、反転入力端子と非反転入力端子との間が仮想短絡の
状態となる。従って、出力端子にV。=工。R7の光検
出電圧が得られる。
On the other hand, since operational amplifier +21 operates so that the potential of the inverting input terminal is the same as the potential (OV) of the non-inverting input terminal, a virtual short circuit occurs between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal. Therefore, V at the output terminal. = Engineering. A photodetection voltage of R7 is obtained.

ところでホトダイオード光検出器の受光最大測定レペル
ン決める要素は、ホトダイオードの材質と受光面積によ
って決足される直列抵抗である。
Incidentally, the factor that determines the maximum light reception measurement repertoire of a photodiode photodetector is the series resistance, which is determined by the material of the photodiode and the light-receiving area.

また受光最低測定レベルを決める要素は、ホトダイオー
ドの並列抵抗である。従って直列インピーダンスが小さ
く、並列インピーダンスが大きいホトダイオードを使用
することが、広いダイナミックレンジを得るための必要
条件となる。この点乞評細に説明するためにホトダイオ
ードに負荷RLを接続したときの等価回Nを第2図に示
す。ここでエアは入射光による発生電流(光検出電流J
、Iゎはダイオード電流、工′は並列抵抗電流、Cjは
接合容量、R8Hは並列抵抗、R8は直列抵抗、■。は
出力電流、Voは出力電圧である。この等価回路から工
。=0のときの出力電圧mち開放電圧V。Pをめると次
式になる。
Furthermore, the element that determines the minimum measurement level of light reception is the parallel resistance of the photodiode. Therefore, the use of photodiodes with low series impedance and high parallel impedance is a prerequisite for obtaining a wide dynamic range. In order to explain this point in detail, FIG. 2 shows an equivalent circuit N when a load RL is connected to the photodiode. Here, air is the current generated by the incident light (photodetection current J
, Iゎ is the diode current, ゎ is the parallel resistance current, Cj is the junction capacitance, R8H is the parallel resistance, R8 is the series resistance, ■. is the output current, and Vo is the output voltage. From this equivalent circuit. = 0, the output voltage m is the open circuit voltage V. Subtracting P gives the following formula.

ここで工S:ホトダイオードの飽和電流、q:電子の電
荷、K:ボルツマン定数、T:素子の絶対温度である。
Here, S: saturation current of the photodiode, q: electron charge, K: Boltzmann's constant, and T: absolute temperature of the element.

またRL=0、Vo=Oのときの電流即ち短絡電流工s
Hヲ求めると次式になる。
Also, the current when RL=0 and Vo=O, that is, the short circuit current s
When H is found, the following formula is obtained.

開放電圧V。Pはエアが大きいときIPVC比例するが
、一般的には111式かられかるようにV。Pはエアに
対して1次比例でなく温度の影響も受けるので、開放電
圧V。Pに基づいて入射光のレベルを測定することは適
当でない。このため短絡電流工。Hを利用し℃光検出す
ることが望ましい。+21式の短絡電流ISHの直線性
には第2項と第3項が関係する。
Open circuit voltage V. P is proportional to IPVC when the air is large, but generally it is V as shown in formula 111. Since P is not linearly proportional to air and is also affected by temperature, open circuit voltage V. It is not appropriate to measure the level of incident light based on P. For this reason short circuit electrician. It is desirable to use H for optical detection. The second term and the third term are related to the linearity of the short circuit current ISH in the +21 formula.

一般的にはR8は数Ω〜数にΩであり、RsHは10’
Ω〜10Ωであり、第2項、第3項はかなり広い範囲に
おいて無視できる。例えば可視光から近赤外光に感度を
有するシリコン(Si )のホトダイオードはM1絡竜
流■sHと光検/ll電流IPとの間には一次比例の関
係が成立する。しかし光通信で使用はれるいわゆる長波
長(波長λ=1.0μm〜1.7μm)の光に感度を有
するゲルマニウム(GeJのホトダイオード等において
は光検出m流Ipが大きくなってくると+21式の第2
項が無視できなくなり、短絡電流工。Hは飽和してくる
Generally, R8 is several Ω to several Ω, and RsH is 10'
Ω to 10Ω, and the second and third terms can be ignored over a fairly wide range. For example, in a silicon (Si) photodiode that is sensitive from visible light to near-infrared light, a linear proportional relationship is established between the M1 current sH and the photodetection/ll current IP. However, in germanium (GeJ) photodiodes, etc., which are sensitive to so-called long wavelength light (wavelength λ = 1.0 μm to 1.7 μm) used in optical communications, as the photodetection current Ip increases, the +21 type Second
The term can no longer be ignored, resulting in a short circuit. H becomes saturated.

短絡電流ISHの飽和に基づく非直線性はホトダイオー
ドの直列抵抗R8の増大に応じて大きくなる。
The nonlinearity due to saturation of the short-circuit current ISH increases as the series resistance R8 of the photodiode increases.

短絡電流ISHの直線性を例えば偏差0.3%以下に抑
えるためには、直列抵抗R8を約50Ω以下にする必要
がある。しかし、現在市販されている一般的なGeホト
ダイオードの直列抵抗R8は150Ω〜数にΩの範囲で
あり、入射光パワーの大きな領域で十分な直線性を得る
ことが出来ない。ホトダイオードの基板の抵抗を下けて
直列抵抗Rsを下げれば、短絡電流■8Hの飽和に基づ
く非M線性は改善される。しかし、並列抵抗R8Hを太
き(保って直列抵抗Rsのみを大幅に低減きせるごとは
困難である。一般のホトダイオードは、むしろ基板の抵
抗を筒めたり、PIN構造とすることによって接合容量
Cjを減らし、応答速反を高めた設計になっている。
In order to suppress the linearity of the short circuit current ISH to, for example, a deviation of 0.3% or less, it is necessary to set the series resistance R8 to about 50Ω or less. However, the series resistance R8 of a typical Ge photodiode currently on the market is in the range of 150Ω to several Ω, and sufficient linearity cannot be obtained in a region where the incident light power is large. If the series resistance Rs is lowered by lowering the resistance of the photodiode substrate, the non-M-line property due to the saturation of the short circuit current 18H can be improved. However, it is difficult to significantly reduce only the series resistance Rs by keeping the parallel resistance R8H thick.General photodiodes rather reduce the junction capacitance Cj by inserting a resistor in the substrate or by using a PIN structure. It is designed to reduce the amount of force and increase response speed.

上述の入射光パワーの大きい領域での短m電流ISHの
飽和は、逆バイアス電圧なホトダイオードに加えること
によって改善される。第3図は従来のバイアス方式の光
検出回路を示す。この回路は、ホトダイオードtll 
K @列に偵荷抵抗RLを接続し、+ ホトダイオード11+のカソードにVの逆バイアスを印
加し、負荷抵抗九の両端に得られる電圧に対応した光検
出電圧V。を演算増幅器(41の出力端子に得るように
構成されている。しかしこの方式には以下に示すような
欠点がある。まず第1に、ホトダイオード(11を逆バ
イアスすることによって、ホトダイオードは1の暗電流
Idが増大するため、高感度化が困難である。特に一般
のホトダイオードでは高温環境で暗電流の増加が著しく
測定誤差が太き(なる。!だ一般に光波長の長い領域で
使用されるGeホトダイオードの暗電流は短光波長領域
で使用されるSiホトダイオードの暗電流に比べて約3
〜4桁大きいので、被測定光波長が1μm以上の領域で
の実用的な測定は極めて困難である。
The above-mentioned saturation of the short m current ISH in the region where the incident light power is large can be improved by applying a reverse bias voltage to the photodiode. FIG. 3 shows a conventional bias type photodetector circuit. This circuit consists of a photodiode tll
A photodetection voltage V corresponding to the voltage obtained across the load resistor 9 by connecting a rectification resistor RL to the K@ column and applying a reverse bias of V to the cathode of the photodiode 11+. is configured to obtain at the output terminal of the operational amplifier (41).However, this method has the following disadvantages.First of all, by reverse biasing the photodiode (11), the photodiode (11) Because the dark current Id increases, it is difficult to achieve high sensitivity.Especially with ordinary photodiodes, the dark current increases significantly in high-temperature environments, leading to large measurement errors. The dark current of a Ge photodiode is approximately 3 times higher than that of a Si photodiode used in the short wavelength region.
Since it is larger by ~4 orders of magnitude, practical measurement in a region where the wavelength of the light to be measured is 1 μm or more is extremely difficult.

第2に、一定の逆バイアス電圧Vを印加した場合に、光
検出1a流の増大に対応して負荷抵抗几、の両端の出力
電圧V。が増大すれば、実際にホトダイオードtl+に
かかる逆バイアス電圧が低下する。従って、入射光パワ
ーの変化で光検出感度が変動するという欠点がある。こ
の結果、第3図の回路によって微弱な入力光パワーを正
確lC測定することは困難である。
Second, when a constant reverse bias voltage V is applied, the output voltage V across the load resistor 几corresponds to an increase in the photodetection current 1a. As t increases, the reverse bias voltage applied to the photodiode tl+ actually decreases. Therefore, there is a drawback that the photodetection sensitivity fluctuates due to changes in the incident light power. As a result, it is difficult to accurately measure the weak input optical power by using the circuit shown in FIG.

発明の目的 そこで、本発明の目的は、入射光パワーの最大測定レベ
ルを高めて広いダイナミックレンジを得ることが可能な
ホトダイオード光検出回路を提供することにある。
OBJECTS OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a photodiode photodetection circuit that can increase the maximum measurement level of incident light power and obtain a wide dynamic range.

発明の構成 上記目的を達成するための本発明は、入射光のパワーに
対応した電流を発生するホトダイオードと、一対の入力
端子と出力端子とを有し且つ@記一対の入力端子の一方
が前記ホトダイオードの一端に接続きれ、前記一対の入
力端子の他方が接地レベル又は一定電圧レベルを与える
手段に接続された演算増幅器と、前記演算増幅器の前記
一方の入力端子と前記出力端子との間の帰還回UK直列
に接続された帰還抵抗と、前記ホトダイオードに逆バイ
アス電圧を印加するために前記ホトダイオードの他端に
接続され且つ前記入射光のパワーの小ざい領域で前記逆
バイアス電圧が零又は微小となり、前記入射光のパワー
の大きい領域で前記逆バイアス電圧が大になるように形
成された逆バイアス電圧発生回路と、から成る光検出回
路に係わるものである。
Structure of the Invention To achieve the above object, the present invention has a photodiode that generates a current corresponding to the power of incident light, a pair of input terminals and an output terminal, and one of the pair of input terminals is connected to the photodiode. an operational amplifier that is connected to one end of the photodiode, and the other of the pair of input terminals is connected to a ground level or a means for applying a constant voltage level; and feedback between the one input terminal and the output terminal of the operational amplifier. A feedback resistor connected in series is connected to the other end of the photodiode for applying a reverse bias voltage to the photodiode, and the reverse bias voltage becomes zero or very small in a region where the power of the incident light is small. , and a reverse bias voltage generating circuit formed so that the reverse bias voltage is large in a region where the power of the incident light is large.

発明の作用効果 上記発明によれば、入射光パワーの低い領域では、逆バ
イアス電圧が零又は微小に保たれているので、暗電流の
影響を受けずに、入射光パワーを正確に測定することが
出来る。一方、入射光パワーの高い領域では、逆バイア
ス電圧が増大するため、短絡を流の飽和が改善され、入
射光の最大測定レベルが太き(なる。従って、広いダイ
ナミックレンジを得ることが出来る。なお、高入射光パ
ワ一時の逆バイアス電圧印加1c基づく暗電流は、光検
出電流に対して小さいので、測足梢度に対する影響を極
めて少ない。
Effects of the Invention According to the above invention, since the reverse bias voltage is maintained at zero or very small in the region where the incident light power is low, the incident light power can be accurately measured without being affected by dark current. I can do it. On the other hand, in a region where the incident light power is high, the reverse bias voltage increases, so the saturation of the short circuit is improved, and the maximum measurement level of the incident light becomes wide (thus, a wide dynamic range can be obtained). Note that the dark current based on the temporary application of the reverse bias voltage 1c at high incident light power is small compared to the photodetection current, so it has very little influence on the foot measurement degree.

第1の実施例 次に第4図及び第5図を参照して本発明の第1の実施例
に係わる光検出回路につい℃述べる。この光検出回路の
基本的部分は第1図と同一であり、被測定光が入射する
ホトダイオードfi+と、このホトダイオード(1〕の
カソード【一端)に反転入力端子(一方の入力端子)が
接続され、グランド(共通接地ラインンに非反転入力端
子(他方の入力端子〕が接続された演算増幅器+21と
、この演算増幅器(2)の反転入力端子と出力端子との
間に接続された帰還抵抗Rfと、零点調整抵抗(3)と
から成る。
First Embodiment Next, a photodetection circuit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The basic parts of this photodetection circuit are the same as in Figure 1, and include a photodiode fi+ into which the light to be measured is incident, and an inverting input terminal (one input terminal) connected to the cathode [one end] of this photodiode (1). , an operational amplifier +21 whose non-inverting input terminal (the other input terminal) is connected to the ground (common ground line), and a feedback resistor Rf connected between the inverting input terminal and the output terminal of this operational amplifier (2). , and a zero point adjustment resistor (3).

(51は逆バイアス電圧発生回路であり、本発明に従っ
て新たに付加された回路である。この逆バイアス電圧発
生回路(51はホトダイオードfi+のアノード(他端
]に冒入射光パワー領域IC於いて入射光パワーに対応
した逆バイアス電圧を印加するようVC構成されている
。更に詳しく説明すると、FET入力型の逆バイアス電
圧用演算増幅器(6)を含み。
(51 is a reverse bias voltage generating circuit, which is a newly added circuit according to the present invention. This reverse bias voltage generating circuit (51 is a reverse bias voltage generating circuit) The VC is configured to apply a reverse bias voltage corresponding to the optical power.More specifically, it includes an FET input type operational amplifier (6) for reverse bias voltage.

この一方の入力端子(反転入力端子がホトダイオード(
1)のアノードに接続され、他方の入力端子(非反転入
力端子)が電圧分割点(7)に接続されている。t81
は電流・電圧変換の利得設定用負帰還抵抗であり、演算
増幅器(6)の反転入力端子と出力端子との間に接続さ
れている。また演算増幅器(61の出力端子と非反転入
力端子との間には帰還抵抗(91と整流ダイオード(1
0)との直列回路が接続され、非反転入力端子とグラン
ドとの間に可変抵抗Uυが接続され、史に非反転入力端
子に光検出電流が零の時であっても1〜数mVの負電圧
を印加するために非反転入力端子が抵抗1101を介し
て負電源端子V″″に接続されている。尚谷部の定数を
例示すると、抵抗Rfは1にΩ、抵抗+81は1.2に
Ω、抵抗+91は2.2にΩ、可変抵抗(IDは2にΩ
、抵抗α0)はIMIQ、ホトダイオード+11はGe
ホトダイオードである。
One of these input terminals (the inverted input terminal is a photodiode (
1), and the other input terminal (non-inverting input terminal) is connected to the voltage division point (7). t81
is a negative feedback resistor for setting the gain of current/voltage conversion, and is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier (6). Additionally, a feedback resistor (91) and a rectifier diode (1) are connected between the output terminal of the operational amplifier (61) and the non-inverting input terminal.
0) is connected, and a variable resistor Uυ is connected between the non-inverting input terminal and the ground. In order to apply a negative voltage, the non-inverting input terminal is connected to the negative power supply terminal V'''' via a resistor 1101. To give an example of Naoyabe's constants, the resistance Rf is 1 Ω, the resistance +81 is 1.2 Ω, the resistance +91 is 2.2 Ω, and the variable resistor (ID is 2 Ω).
, resistor α0) is IMIQ, photodiode +11 is Ge
It is a photodiode.

また抵抗Rfと抵抗(8)とは一般に数+Ω〜数に0位
いから選択することが好ましく、逆バイアス用演算増幅
器(6+の非反転入力の変化に反転入力が追従するよう
に抵抗Rf%t81.tlυを設定しなければならない
In addition, it is generally preferable to select the resistor Rf and the resistor (8) from several + ohms to several zeros. t81.tlυ must be set.

次[第4図の回路の動作を説明する。ホトダイオード(
月の入射光パワーが零の場合には、光検出電流■。が零
であるので、光検出電圧■。を零ボルトである。筐た逆
バイアス電圧発生回路(5)の演g1幅器+61の出力
電圧y、もほぼ零ボルトである。この時逆バイアス用演
算増幅器(61の非反転入力端子に1〜数mVの微小な
負電圧が印加式れているので、抵抗+81を介した負帰
還作用で反転入力端子にも1〜数mVの微小な負電圧が
発生し、これがホトダイオード+11のアノード(11
に逆バイアスとして印力0される。この微小な逆バイア
ス電圧は、ホトダイオード+IIに何らかの原因で順方
向電流が流れて順バイアス状態になることを阻止するた
めのものである。従って、順方向バイアス状態になる恐
れがない回路の場合には、印加する必要がない。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 4 will be explained. Photodiode (
When the incident light power on the moon is zero, the photodetection current ■. Since is zero, the photodetection voltage ■. is zero volts. The output voltage y of the g1 amplifier +61 of the reverse bias voltage generating circuit (5) in the housing is also approximately zero volts. At this time, since a minute negative voltage of 1 to several mV is applied to the non-inverting input terminal of the reverse bias operational amplifier (61), the negative feedback effect via the resistor +81 also applies 1 to several mV to the inverting input terminal. A minute negative voltage is generated, which is applied to the anode (11) of the photodiode +11.
0 is applied as a reverse bias. This minute reverse bias voltage is provided to prevent a forward current from flowing through the photodiode +II for some reason, resulting in a forward bias state. Therefore, in the case of a circuit in which there is no possibility of becoming in a forward bias state, there is no need to apply it.

入射光パワーを徐々に大きくしていくと、ホトダイオー
ド+11の電流工。も徐々に増大し、Vo=I。Rfの
関係で正の光検出電圧が得られる。一方、逆バイアス電
圧用演算増幅器(6]からは光検出電流に応じた負の出
力電圧V、が得られる。この出力電圧v1は抵抗(91
と(lIJとで分割きれて非反転入力端子に印加される
。しかし、整流ダイオードuOjが順方向バイアスされ
るまでは出力電圧■オが非反転入力端子に帰還されない
。従って入射光パワーが低い領域では抵抗(10)を介
して極めて低い負電圧(1〜12mV)が非反転入力端
子に印加式れた状態に保たれ、この演算増幅器(6)の
反転入力端子の電圧も非反転入力端子の電圧と同一値に
保たれ、ホトダイオード(1)に微小な逆バイアス電圧
が印加式れた状態となる。
When the incident light power is gradually increased, the photodiode +11 current is generated. gradually increases, and Vo=I. A positive photodetection voltage can be obtained in relation to Rf. On the other hand, a negative output voltage V according to the photodetection current is obtained from the operational amplifier for reverse bias voltage (6).
and (lIJ) and is applied to the non-inverting input terminal. However, the output voltage Φ is not fed back to the non-inverting input terminal until the rectifier diode uOj is forward biased. In this case, an extremely low negative voltage (1 to 12 mV) is kept applied to the non-inverting input terminal through the resistor (10), and the voltage at the inverting input terminal of this operational amplifier (6) is also the same as that of the non-inverting input terminal. The voltage is maintained at the same value, and a minute reverse bias voltage is applied to the photodiode (1).

光パワーを更に増大させると、光検出電圧V。もこれに
応じて増大し、逆バイアス用演算増幅器+61の9の出
力電圧■、もこれに応じて増大し、整流ダイオード(I
O)が導通する。この結果、出力電圧V、を抵抗(91
と[lIJとで分割した力の電圧が非反転入力端子に印
加され、抵抗(81の負帰還作用によって反転入力端子
の電圧が非反転入力端子の電圧と同一になる。この時、
ホトダイオード(11のカソード即ち演算増幅器+21
の反転入力端子は仮想接地(零V)の状態にあるので、
逆バイアス用演算増幅器(61の反転入力端子の負電圧
がホトダイオード(11に逆バ、(7スミ圧とし℃印加
される。そしてこの逆バイアス電圧は第5図で賜で示す
よ5に入射光パワーの増大に応じて増大する。なお、ホ
トダイオードtl+が定電流源でないとすれば、演算増
幅器+61の出力電圧v1は正帰還作用により飽和に向
うが、この例ではホトダイオード(1ノが定電流源とし
て動作しているので、演算増幅器(61の飽和は起らな
い。
When the optical power is further increased, the photodetection voltage V. The output voltage of reverse bias operational amplifier +61 9 also increases accordingly, and the rectifier diode (I
O) conducts. As a result, the output voltage V is changed to the resistance (91
The voltage of the force divided between
Photodiode (11 cathodes, i.e. operational amplifier + 21
Since the inverting input terminal of is in the state of virtual ground (zero V),
The negative voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier for reverse bias (61) is applied to the photodiode (11) at a reverse bias voltage of 7 degrees Celsius.Then, this reverse bias voltage is applied to the incoming light at 5 as shown in Fig. It increases as the power increases.If the photodiode tl+ is not a constant current source, the output voltage v1 of the operational amplifier +61 will tend to saturate due to positive feedback, but in this example, the photodiode tl+ is not a constant current source. Therefore, saturation of the operational amplifier (61) does not occur.

第4図の回路からもし、逆バイアス電圧発生回路(51
ヲ除去すれば、第1図の回路と同一になるので、第5図
のv:で示すように光検出電圧が飽和する。しかし、本
実施例では従来の光検出電圧v0が非直線性なる領域に
ほぼ対応させて整流ダイオードQOIビ導通させてホト
ダイオードfi+の短絡電流の飽和を防止するような逆
バイアス電圧vRZ印加するので、高入射光パワー領域
でも直線性を保って光検出電圧X。を第5図に示す如く
得ることが出来る。このため、高入射光パワー領域での
受光最大測定レベルの限界は少な(とも第3図の回路に
おけるその限界と同じになる。
If the circuit of Fig. 4 is used, the reverse bias voltage generation circuit (51
If the circuit is removed, the circuit becomes the same as that shown in FIG. 1, so that the photodetection voltage is saturated as shown by v: in FIG. However, in this embodiment, a reverse bias voltage vRZ is applied that almost corresponds to the region where the conventional photodetection voltage v0 is non-linear and makes the rectifier diode QOI conductive and prevents saturation of the short-circuit current of the photodiode fi+. The photodetection voltage X maintains linearity even in the high incident light power region. can be obtained as shown in FIG. Therefore, the limit of the maximum measurement level of received light in the high incident light power region is small (both are the same as the limit in the circuit shown in FIG. 3).

整流ダイオード(101はその順方向電圧の立上り領域
の非直線電圧−電流特性をオリ用し℃、ホトダイオード
tl+の光検出亀流工。が小さいときはできるだけ逆バ
イアス電圧VR?低くなし、光検出電流が飽和する例え
ば入射光パワーがり00μW以上の点で急激に逆バイア
ス電圧■R乞高くするような機能を有する他に、演算増
幅器(6ノの帰還の方向性を持たせるための機能を有す
る。即ち、逆ノくイアスミ圧■Rを第5図のように立上
らせる機能を有すると共に、出力電圧Vlが何らかの原
因で正になって演算増幅器の非反転及び反転入力が正に
なることを防止する機能を有する。
The rectifier diode (101 uses the non-linear voltage-current characteristics of the forward voltage rise region of the photodiode tl+). In addition to having the function of rapidly increasing the reverse bias voltage R when the incident light power is saturated, for example, at a point where the incident light power is 00 μW or more, it also has the function of providing directionality of feedback of the operational amplifier (6). In other words, it has the function of raising the reverse Iasumi pressure R as shown in Fig. 5, and also prevents the non-inverting and inverting inputs of the operational amplifier from becoming positive if the output voltage Vl becomes positive for some reason. It has the function of preventing

本実施例では入射光パワーの低い領域で微小な逆バイア
ス電圧がホトダイオード(1)に印加され、入射光パワ
ーの烏い領域で急激に高い逆バイアス電圧が印加される
。このように逆バイアス電圧が印加すれば当然暗電流が
流れる。しかし、入射光パワーが低い領域(FJ400
μW以下の領域)では微小逆バイアス電圧(1〜3mV
)であるので、暗1!流は極めて小さく、無視すること
がnI能である。
In this embodiment, a small reverse bias voltage is applied to the photodiode (1) in a region where the incident light power is low, and a rapidly high reverse bias voltage is applied in a region where the incident light power is low. When a reverse bias voltage is applied in this way, a dark current naturally flows. However, in the region where the incident light power is low (FJ400
In the region below μW), the micro reverse bias voltage (1 to 3 mV
), so dark 1! The current is extremely small and can be ignored.

Qe−PINホトダイオード111の温度ケ一定に保っ
て、逆バイアス電圧を1・0〜10.0mV印加しても
Even if the temperature of the Qe-PIN photodiode 111 is kept constant and a reverse bias voltage of 1.0 to 10.0 mV is applied.

感度の変化が実質的に生じないことは実験で確認され℃
いる。また、逆バイアス電圧が帆5v以上になると暗電
流がほぼ一定になることも確認されてりる。
It has been experimentally confirmed that there is virtually no change in sensitivity at °C.
There is. It has also been confirmed that the dark current becomes almost constant when the reverse bias voltage exceeds 5V.

一方%第5図の賜で示すようIC例えは入射光パワーが
約540μWの時に逆バイアス電圧を11mV、630
#Wのとき20mV、1mWのとき71mV、2mWの
とき155mV(7)よ5 (< バイア スY深くす
れば、暗電流もこれに応じて増大するが。
On the other hand, as shown in Figure 5, when the incident light power is approximately 540 μW, the reverse bias voltage is 11 mV, and the IC analogy is 630 μW.
#20mV for W, 71mV for 1mW, 155mV for 2mW (7) 5 (< If the bias Y is made deeper, the dark current will also increase accordingly.

光検出電流工。K対する暗電流の比率が小さいので、実
質的に暗電流による影響を無視することが出来る。また
、光検出電流■。の増大に応じて逆バイアス電圧賜が増
大するよ5iC#成8れているので。
Light detection electrician. Since the ratio of dark current to K is small, the influence of dark current can be substantially ignored. In addition, photodetection current ■. Since the 5iC#8 is constructed so that the reverse bias voltage increases as the voltage increases.

余分な逆バイアス電圧の印加が制限され、暗電流の影響
が極めて少なくなる。
The application of extra reverse bias voltage is restricted, and the influence of dark current is extremely reduced.

上述から明らかな如(本実施例には次の効果がある。As is clear from the above (this embodiment has the following effects).

(al 光検出電流に対応させて逆)くイアスミ圧を印
加することにより、光ノくワーの最大測定レベルを少な
くと%6 dB以上高めることか可能になる。
By applying an Iasumi pressure (inversely corresponding to the al photodetection current), it is possible to increase the maximum measurement level of the optical coupler by at least 6 dB or more.

一方、元パワーが低い領域では逆ノくイアスミ圧力−微
小であるので、暗電流の影響を実質的に受けずに高精度
な測定が可能である。従って、微/J%光ノ々ワーから
数mW以上まで広いダイナミックレンジで高精度な測定
が可能になる。
On the other hand, in the region where the original power is low, the IA Sumi pressure is minuscule, so highly accurate measurement is possible without being substantially affected by dark current. Therefore, highly accurate measurement is possible over a wide dynamic range from a micro/J% optical power to several mW or more.

(bl 光検出電流■。に基づいて逆)(イアスミ圧を
得るので、必賛な逆)(イアスミ圧を容易に得ることが
出来る。
(Reverse based on bl photodetection current ■.) (Since the Iasumi pressure is obtained, it is a must-have converse) (Iasumi pressure can be easily obtained.

(cl 抵抗(101を介して貴の微小電圧を印加して
いるので、入射光パワーが零の場合に何らかの原因で順
バイアス状態が発生することを防止出来る。
Since a very small voltage is applied through the cl resistor (101), it is possible to prevent a forward bias state from occurring for some reason when the incident light power is zero.

(d) 整流ダイオードu01を設けたので、何ら力1
の原因で正の出力電圧■1が発生しても1胆ノくイアス
状態が発生しない0 第2の実施例 次に、第6図を参照して本発明の第2の実施汐りに係わ
る光検出回路につい℃述べる。但し、この第6図及び変
形例を説明する第7図〜第9図に於いて第4図と共通す
る部分vcltま同一の符号を付し、全く同一構成を有
して全く同一の動作をなす音μ分につい℃はその説明を
省略する。第6図の逆ノ(イアスミ圧発生回路(51は
、ホトダイオ−)”tllの光検出電流工。に直接に応
答させず、演算増幅器(21の出力端子に得られる光検
出電圧V0に応答させるように構成されている。また、
測定範囲に応[二て帰還抵抗Rfの値を変えるために、
抵抗R1(100Ω〕、R,(1kΩ)、 Ra(10
にΩ)、R4(100kΩ)、R,(IMΩ)が設けら
れ、これ等を選択するために接点a1ga、を有する第
1のスイッチS、が設けられている。また、逆バイアス
電圧値を切換えるために、抵抗R,(1kΩ)、Rv 
(10kΩ]か設けられ。
(d) Since rectifier diode u01 is provided, no force 1
Even if a positive output voltage ■1 occurs due to the cause of Let's talk about the photodetection circuit. However, in this FIG. 6 and FIGS. 7 to 9 explaining the modified example, the parts vclt that are common to FIG. The explanation of the sound μ is omitted here. It does not respond directly to the photodetection current of the inverse voltage generation circuit (51 is a photodiode) shown in FIG. It is configured as follows. Also,
Depending on the measurement range [Secondly, to change the value of the feedback resistor Rf,
Resistance R1 (100Ω), R, (1kΩ), Ra (10
Ω), R4 (100 kΩ), and R, (IMΩ), and a first switch S having a contact a1ga is provided to select these. In addition, in order to switch the reverse bias voltage value, resistors R, (1kΩ), Rv
(10kΩ) is provided.

この抵抗R,,R7及びグランドに逆バイアス用演算j
■輻器+61の反転入力端子を選択的に接続するための
第2のスイッチS2が設けられている。第2のスイッチ
S、は接点す、〜b、暑有し、第1のスイッチSIに連
動する。
Reverse bias calculation j for these resistors R, , R7 and ground
(2) A second switch S2 is provided for selectively connecting the inverting input terminal of the speaker +61. The second switch S has contacts S, ~b, and is interlocked with the first switch SI.

逆バイアス用演算増幅器161の非反転入力端子は接地
され、反転入力端子と出力端子との間には2にΩのオリ
得設定用抵抗(8八整流ダイオード(1(11、及び抵
抗(91が接続されている。演算増幅器+61の出力端
子とグランドとの間には抵抗(9(とダイオード(10
1と可変抵抗aDとの直列回路が接続でれ、電圧分割点
(7)がホトダイオード+11のアノードに接続されて
いる。分割点(7)Icは微小の逆ノくイアスミ圧を印
加するための負電源端子■−も抵抗ttaを介して接続
でれている。
The non-inverting input terminal of the reverse bias operational amplifier 161 is grounded, and between the inverting input terminal and the output terminal there is a resistor (88 rectifier diode) and a resistor (91 is A resistor (9) and a diode (10) are connected between the output terminal of the operational amplifier +61 and the ground.
1 and a variable resistor aD are connected, and the voltage dividing point (7) is connected to the anode of the photodiode +11. The dividing point (7) Ic is also connected to a negative power supply terminal 2- for applying a minute reverse Iasumi pressure via a resistor tta.

この回路の動作を次に説明する。この第6図の回路は切
換スイッチS+、S2を有しているので、入射光パワー
の大きさに適合する接点を選択する。
The operation of this circuit will be explained next. Since the circuit shown in FIG. 6 includes changeover switches S+ and S2, a contact point matching the magnitude of the incident light power is selected.

即ち、演算増幅器(2)の出力電圧■。を測定する例え
ばアナログ−デジタル変換器(図示せず)がフルスケ−
/I/VCなったら、接点Yaaから31に向って切り
換える。入射光パワーが小さい場合には、接点a、、b
6を選択する。この状態でホトダイオード113に光が
入射すると、元ノくワーに対応した出力電圧■oが第4
図の場合と同様に得られる。一方、逆ノくイアス用演算
増幅器+61の反転入力端子は、スイッチS2の接点す
、を介して接地されるので、出力電圧VIカ零Vとなる
。従って、ホトダイオード+I+には抵抗σlを弁して
微小の逆バイアス電圧が付与された状態となる。このた
め、逆バイアス電圧に基づく暗電流の影響が実質的に無
い状態で測定が行われる。
That is, the output voltage ■ of the operational amplifier (2). For example, an analog-to-digital converter (not shown) measuring the
/I/VC, switch from contact Yaa toward 31. When the incident light power is small, the contacts a, b
Select 6. When light enters the photodiode 113 in this state, the output voltage o corresponding to the original voltage becomes the fourth
Obtained in the same way as in the figure. On the other hand, since the inverting input terminal of the inverse bias operational amplifier +61 is grounded through the contact point S2 of the switch S2, the output voltage VI becomes zero V. Therefore, a minute reverse bias voltage is applied to the photodiode +I+ through the resistor σl. Therefore, measurements are performed in a state where there is substantially no influence of dark current based on the reverse bias voltage.

入射光パワーが増大してフルスケールになったら、接点
va4.b、又はa3、b3に切換える。このように接
点を切換えても、接点a6、b、の場合とP1様に動作
する。
When the incident optical power increases to full scale, contact va4. Switch to b, or a3, b3. Even if the contacts are switched in this way, they operate in the same way as contacts a6 and b and P1.

入射光パワーが太きいために、接点a8、bsでもフル
スケールの場合には%接点albbtを選択する。
Since the incident light power is large, if the contacts a8 and bs are at full scale, the % contact albbt is selected.

この時には、演算増幅器(6)の反転入力端子がスイッ
チS、の接点す、と抵抗R7とを介して前段の演算増幅
器[21の出力端子に接続され、光検出電圧V。の反転
増幅出力電圧v1が得られる。この時、抵抗R7を10
にΩ、抵抗(81を2にΩとすれば、ダイオード(10
)のアノードの電圧がほぼ一■。15となる。反転出力
電圧V、は、抵抗(9)と(IDとで分割されてホトダ
イオードfl+のアノードに逆バイアス電圧として印加
される。このため、第4図の回路と同様な作用効果が得
られる。尚ダイオード(10)は第4図の場合と同様に
働くので、低入射光パワーから高入射光パワーの範囲の
直線性は確保される。
At this time, the inverting input terminal of the operational amplifier (6) is connected to the output terminal of the preceding operational amplifier (21) via the contacts of the switch S and the resistor R7, and the photodetection voltage V is output. An inverted amplified output voltage v1 is obtained. At this time, resistor R7 is set to 10
Ω, resistance (81 to 2 Ω, diode (10
)'s anode voltage is approximately 1■. It becomes 15. The inverted output voltage V is divided by the resistor (9) and (ID) and applied as a reverse bias voltage to the anode of the photodiode fl+.Therefore, the same effect as the circuit shown in FIG. 4 can be obtained. Since the diode (10) operates in the same manner as in the case of FIG. 4, linearity in the range from low incident optical power to high incident optical power is ensured.

入射光パワーが更に増大した場合には、接点al、bl
をオンにする。この場合、抵抗R8を100.Q、抵抗
R6を1にΩとすれば、接点a2からalへの切換で光
検出電圧v0が”/10になる。一方、演算増幅器(6
1の利得は接点b2からす、への切換で2になる。
When the incident light power increases further, the contacts al and bl
Turn on. In this case, resistor R8 is set to 100. Q, if the resistor R6 is 1Ω, the photodetection voltage v0 becomes “/10” by switching from contact a2 to al. On the other hand, the operational amplifier (6
The gain of 1 becomes 2 when the contact b2 is switched from to closed.

従って、同一の光検出電流工。の場合には、接点a1b
1及びalblのいずれを選択しても、同一の逆バイア
ス電圧を得ることが出来る。
Therefore, the same light-detecting electrician. In the case of , contact a1b
1 and albl, the same reverse bias voltage can be obtained.

変形例 本発明は上述の実施例に限定されるものでな(、例えば
、次のような種々の変形例を含むものである。
Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiments (for example, it includes various modifications such as the following).

(Al 第4図及び第6図に於いてホトダイオード11
.1及び整流ダイオード叫の極性を逆にし、且つ抵抗u
21ケ正のw源に接続してもよい。
(Al In Fig. 4 and Fig. 6, the photodiode 11
.. 1 and the rectifier diode polarity are reversed, and the resistor u
It may be connected to 21 positive W sources.

(Bl 第6図のR+ −Rsを単一の抵抗Rfとし、
且つR6〜Rワン単一の抵抗R6とし、第7図に示す回
路構成としてもよい。尚第7図ではホトダイオードil
+及び整流ダイオード曲の極性が逆にされ且つ抵抗11
2+が正のisに接続でれている。このように構成して
も、ダイオード(101が設けられているので、低入射
光パワー領域では逆バイアス電圧が実質的に印加されず
、暗電流の増大が阻止される。
(Bl Let R+ -Rs in Fig. 6 be a single resistor Rf,
In addition, a single resistor R6 may be used for R6 to R1, and the circuit configuration shown in FIG. 7 may be adopted. In addition, in Fig. 7, the photodiode il
+ and the polarity of the rectifier diode curve is reversed and the resistor 11
2+ is connected to positive is. Even with this configuration, since the diode (101) is provided, a reverse bias voltage is not substantially applied in the low incident light power region, and an increase in dark current is prevented.

(0逆バイアス電圧発生回路(51を第8図に示す如く
構成してもよい。即ち逆バイアス電圧を光検出電圧v0
と光検出電流■。との両方に基づいて形成し′c%よい
。この第8図の回路では、男6図と同様に抵抗Ra、 
(8a)と演算増幅器(6a)とによつ1光検出電圧v
0の反転電圧V、を得、この電圧V2乞抵抗(9)とダ
イオードQ(IIと抵抗σDとから成る分圧回路に加え
1分割点+71の電圧を演算増幅器(6b)の非反転入
力端子に入力式せている。帰還抵抗(8b)2有する演
31i、増幅器(6b)は第4図と同様に動作し、同様
な作用効果が得られる。
(0 reverse bias voltage generation circuit (51) may be configured as shown in FIG.
and photodetection current■. and 'c% better. In the circuit of Fig. 8, the resistors Ra,
1 photodetection voltage v by (8a) and operational amplifier (6a)
Obtain an inverted voltage V of 0, add this voltage V2 to a voltage divider circuit consisting of a resistor (9), a diode Q (II, and a resistor σD), and apply the voltage at the 1 division point +71 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier (6b). The input formula 31i having two feedback resistors (8b) and the amplifier (6b) operate in the same manner as in FIG. 4, and the same effects can be obtained.

0 ホトダイオード111の光検出電流■。が大きくな
って演算増幅器+21の飽和が悪影響を及ぼす場合には
第9図のように一対のトランジスタQ、、Q、、一対の
ダイオードD1.D2、一対の抵抗Ro 、Rnから成
るコンプリメンタリ−エミッタホロワの出力回路を付加
してもよい。また演算増幅器(6)の出力端子1c第9
図に示すコンプリメンタリ−エミッタホロワの出力回路
を接続してもよい。
0 Photodetection current of photodiode 111■. If the saturation of the operational amplifier +21 becomes large and the saturation of the operational amplifier +21 has an adverse effect, a pair of transistors Q, , Q, and a pair of diodes D1 . A complementary emitter follower output circuit consisting of D2 and a pair of resistors Ro and Rn may be added. Also, the ninth output terminal 1c of the operational amplifier (6)
The output circuit of the complementary emitter follower shown in the figure may also be connected.

(E+ ダイオード(tolの代りに、別の非直線素子
を接続してもよい。またダイオード[0)と抵抗又は別
の非直線素子との組み合せによっ℃ホトダイオード(1
1の特性に適合する逆バイアス電圧を発生させるように
してもよい。また、低元パワー領域から高光パワー領域
の全部で光検出電流の増大に追従して逆バイアス電EE
を増大δせる場合には、ダイオードaO+を省いてもよ
い◎ r)演算増幅器f21 (61の非反転入力端子を接地
せずに一定の電圧ひに接続してもよい。
(E+ In place of the diode (tol), another non-linear element may be connected. Also, by combining the diode [0) with a resistor or another non-linear element, the photodiode (1
It is also possible to generate a reverse bias voltage that conforms to the characteristics of 1. In addition, the reverse bias current EE follows the increase in photodetection current from the low source power region to the high optical power region.
When increasing δ, the diode aO+ may be omitted. r) Operational amplifier f21 (The non-inverting input terminal of 61 may be connected to a constant voltage without being grounded.

(GI Geホトダイオードに限定されるものでなく、
Siホトダイオード、 1.Pホトダイオード等ヲ使用
する場合にも適用可能である。
(Not limited to GI Ge photodiodes,
Si photodiode, 1. It is also applicable when using a P photodiode or the like.

■ 光検出用ホトダイオード(月と実質的に特性が同一
の制御用ホトダイオードを設け、このホトダイオードに
光検出用ホトダイオードil+と同一の元を与え、この
制御用ホトダイオードの電流VC基づいて逆バイアス電
圧を発生はせてもよい。
■ Photodetection photodiode (a control photodiode with substantially the same characteristics as the moon is provided, the same source as the photodetection photodiode il+ is provided to this photodiode, and a reverse bias voltage is generated based on the current VC of this control photodiode) It may be thinned.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の光検出回路を示す回路図、第2図はホト
ダイオードに負荷を接続した場合の等価回路図、北3図
は従来の逆バイアス印加方式の光検出回路を示す回路図
、第4図は本発明の第1の実施例に係わる光検出回路2
示す回路図、第5図は第4図の光検出回路の動作を説明
するために入射光パワーと光検出電圧及び逆バイアス電
圧との関係を示j%性図、第6図は本発明の第2の実施
例の光検出回路を示す回路図、第7図、第8図、及び第
9図は変形例の光検出回路を夫々示す回路図である。 tl+・・・ホトダイオード、+21・・・演算増幅器
、(5)・・・逆バイアス電圧発生回路、(6j・・・
逆バイアス用演算増幅器、(t(II・・・整流ダイオ
ード、Rf・・・#M抵抗。 代理人 高野則次 第4図 第5図 入劉−九バヮー いW) 0図 1′ L J
Figure 1 is a circuit diagram showing a conventional photodetection circuit, Figure 2 is an equivalent circuit diagram when a load is connected to a photodiode, and Figure 3 is a circuit diagram showing a conventional photodetection circuit using a reverse bias application method. Figure 4 shows a photodetection circuit 2 according to the first embodiment of the present invention.
The circuit diagram shown in FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the incident light power, the photodetection voltage, and the reverse bias voltage to explain the operation of the photodetection circuit of FIG. 4, and FIG. A circuit diagram showing the photodetection circuit of the second embodiment, and FIGS. 7, 8, and 9 are circuit diagrams showing modification examples of the photodetection circuit, respectively. tl+... photodiode, +21... operational amplifier, (5)... reverse bias voltage generation circuit, (6j...
Reverse bias operational amplifier, (t(II...rectifier diode, Rf...#M resistor. Proxy Takano Noriji 4Figure 5Enter Liu-Ku-9W) 0Figure 1' L J

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11入射光のパワーに対応した電流を発生するホトダ
イオードと、 一対の入力端子と出力端子とを有し且つ前記一対の入力
端子の一方が前記ホトダイオードの一端に接続され、前
記一対の入力端子の他方が接地レベル又は一定電圧レペ
ルン与える手段に接続された演算増幅器と、 前記演算増幅器の前記一方の入力端子と前記出力端子と
の間の帰還回路に直列に接続された帰還抵抗と、 前記ホトダイオードに逆バイアス電圧を印加するだめに
前記ホトダイオードの他端に接続され且つ前記入射光の
パワーの小さい領域で前記逆バイアス電圧が零又は微小
となり、前記入射光のパワーの大きい領域で前記逆バイ
アス電圧が大になるよ5に形成された逆バイアス電圧発
生回路と、から成る光検出回路。 [2+ 前記逆バイアス電圧発生回路は、前記ホトダイ
オードの電流に応答して逆バイアス電圧乞発生する逆バ
イアス用演算増幅器乞含む回路である特許請求の範囲第
1項記載の光検出回路。 +31 前記逆バイアス電圧発生回路は、前記演算増幅
器の前記出力端子から得られる前記光検出電圧に応答し
″′C前記逆バイアス電圧を発生する回路である特許請
求の範囲北1項記載の光検出回路。 (4)前記逆バイアス電圧発生回路は、前記ホトダイオ
ードの電流と前記光検出電圧との両方に応答して逆バイ
アス電圧を発生する回路である特許請求の範囲第1項記
載の光検出回路。
[Scope of Claims] (11) comprising a photodiode that generates a current corresponding to the power of incident light, a pair of input terminals and an output terminal, and one of the pair of input terminals is connected to one end of the photodiode, an operational amplifier, the other of the pair of input terminals being connected to a ground level or means for providing a constant voltage level; and a feedback connected in series to a feedback circuit between the one input terminal and the output terminal of the operational amplifier. a resistor connected to the other end of the photodiode in order to apply a reverse bias voltage to the photodiode, and the reverse bias voltage is zero or very small in a region where the power of the incident light is small, and a region where the power of the incident light is large; [2+] A photodetector circuit comprising a reverse bias voltage generating circuit formed in 5 such that the reverse bias voltage increases at 5. [2+] The reverse bias voltage generating circuit increases the reverse bias voltage in response to the current of the photodiode. The photodetection circuit according to claim 1, which is a circuit including an operational amplifier for generating a reverse bias. +31 The reverse bias voltage generation circuit is responsive to the photodetection voltage obtained from the output terminal of the operational amplifier. The photodetection circuit according to claim 1, which is a circuit that generates the reverse bias voltage. (4) The reverse bias voltage generation circuit generates both the current of the photodiode and the photodetection voltage. 2. The photodetection circuit according to claim 1, which is a circuit that generates a reverse bias voltage in response to.
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