JPS6058680A - 受光素子ａｐｄの保護回路 - Google Patents
受光素子ａｐｄの保護回路Info
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- JPS6058680A JPS6058680A JP58166875A JP16687583A JPS6058680A JP S6058680 A JPS6058680 A JP S6058680A JP 58166875 A JP58166875 A JP 58166875A JP 16687583 A JP16687583 A JP 16687583A JP S6058680 A JPS6058680 A JP S6058680A
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- Japan
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）発明の技術分野
本発明は光通信の中継器の受光素子アバランシェホトダ
イオードＡ、 Ｐ Ｄの保護回路に係り、特に光信号入
力断などの異常時にＡＰＤに過大電圧が掛からぬよう考
案された回路構成に関する。
イオードＡ、 Ｐ Ｄの保護回路に係り、特に光信号入
力断などの異常時にＡＰＤに過大電圧が掛からぬよう考
案された回路構成に関する。
（ｂ）従来技術と問題点
受光素子アバランシェホトダイオードＡＰＤはその両端
子間に逆バイアス電圧を加えそのＰＮ接合に掛かる電界
がある値以上に達すると衝撃イオン化（ブレークダウン
と呼ばれる）によるキャリアの嫌だれ増倍が起きるため
ホトダイオードより１０〜２０ｄＢ感度がよい。このた
めＡＰＤは長距離光伝送用の受光素子として重用されて
いる。
子間に逆バイアス電圧を加えそのＰＮ接合に掛かる電界
がある値以上に達すると衝撃イオン化（ブレークダウン
と呼ばれる）によるキャリアの嫌だれ増倍が起きるため
ホトダイオードより１０〜２０ｄＢ感度がよい。このた
めＡＰＤは長距離光伝送用の受光素子として重用されて
いる。
光通信のデジタル中継器の受光フロントエンドではＡＰ
Ｄにより光信号から変換された電気信号を等化増幅して
そのピーク値と立上りレベルの一定したパルスとして次
段の符号識別回路に出力するが、この為、等化増幅器の
出力からＡＰＤのバイアス電源回路にフィードバンクす
るＡＧＣ回路を有しバイアス電圧を調節して光電流を一
定にする回路が用いられている。このＡＰＤ回路の動作
特性は第２図に示すごとく光入力Ｐｉｎ の正常な変動
範囲ではＡＰＤのバイアス電圧ＶＡＰＤの調節により電
流増倍率が制御され光電流Ｉ ＡＰＤはＡＧＣ動作によ
り一定になるが光入力Ｐｉｎ が極端に小さくなるとバ
イアス電圧ＶＡＰＤは急激に大きな値となりＡＰＤの耐
圧定格を越え破壊するという問題がある。
Ｄにより光信号から変換された電気信号を等化増幅して
そのピーク値と立上りレベルの一定したパルスとして次
段の符号識別回路に出力するが、この為、等化増幅器の
出力からＡＰＤのバイアス電源回路にフィードバンクす
るＡＧＣ回路を有しバイアス電圧を調節して光電流を一
定にする回路が用いられている。このＡＰＤ回路の動作
特性は第２図に示すごとく光入力Ｐｉｎ の正常な変動
範囲ではＡＰＤのバイアス電圧ＶＡＰＤの調節により電
流増倍率が制御され光電流Ｉ ＡＰＤはＡＧＣ動作によ
り一定になるが光入力Ｐｉｎ が極端に小さくなるとバ
イアス電圧ＶＡＰＤは急激に大きな値となりＡＰＤの耐
圧定格を越え破壊するという問題がある。
従来、この問題に対する保護策は特に採られていない。
（Ｃ）発明の目的
本発明は上記問題に対する解決策として、特に光信号入
力が断となるなどの異當時に過大なバイアス電圧がアバ
ランシェホトダイオードに掛からぬような保護回路を提
供するにある。
力が断となるなどの異當時に過大なバイアス電圧がアバ
ランシェホトダイオードに掛からぬような保護回路を提
供するにある。
（ｄ）発明の構成
本発明では、光入力が極端に小さくなってＡＰＤの暗電
流が増大しＡＧＣ動作が追随できなくなってＡ Ｐ ’
Ｄ雷電流増加しはじめる特性に着目して回路が構成され
る。すなわち、アバランシェホトダイオードに流れる光
電流を検出する回路と該検出回路により始動するバイア
ス重症低減回路とを具備する回路構成とする。
流が増大しＡＧＣ動作が追随できなくなってＡ Ｐ ’
Ｄ雷電流増加しはじめる特性に着目して回路が構成され
る。すなわち、アバランシェホトダイオードに流れる光
電流を検出する回路と該検出回路により始動するバイア
ス重症低減回路とを具備する回路構成とする。
（ｅ）発明の実施例
本発明によるＡＰＤ保護回路の構成例を第１図により説
明する。図において、１はアバランシェホトダイオード
ＡＰＤ、２は電圧降下ピックアップの抵抗Ｒ１３は電圧
増幅器、４は入力電圧を基準電圧と比較する比較器、５
は電流スイッチングのトランジスタＴＲＩである。
明する。図において、１はアバランシェホトダイオード
ＡＰＤ、２は電圧降下ピックアップの抵抗Ｒ１３は電圧
増幅器、４は入力電圧を基準電圧と比較する比較器、５
は電流スイッチングのトランジスタＴＲＩである。
光入力Ｐｉｎ がアバランシェホトダイオードＡＰＤ１
に加わると光電流Ｉ ＡＰＤを流し、抵抗Ｒの両端に電
圧降下ＩＡＰＤ−Ｒを生ずる。電圧降下ＩＡＰＤ−Ｒは
電圧増幅器３で増幅され増幅出力電圧■工を次段の比較
器４に出力する。比較器４は入力電圧Ｖ１を基準電圧Ｖ
Ｒと比較してＶＲ以上であれば出力電圧Ｖ、ＯＵＴを次
段のトランジスタ５に出力しスイッチングトランジスタ
５の電流をオンの状態にする。もし光入力Ｐｉｎ が入
力断などで極端に小さくなると第２図の（ｂｌに示ずご
と＜ＡＰＤ電流Ｉ ＡＰＤは増加し電圧降下Ｉ ＡＰＤ
’ −Ｒは増大する。すると前述の説明のごとくスイッ
チングトランジスタ５がオンとなりトランジスタ電流１
ｔｒが流れる。アバランシェホトダイオードＡＰＤの電
流Ｉ ＡＰＤの値は１０〜１０ アンペア級であるのに
対しトランジスタ電流１ｔｒ は１０ アンペア級であ
るので電流１ｔｒが直列抵抗Ｒｓに流れると電圧Ｖ Ａ
ＰＤを大きく低減させる。従ってアバランシェホ１−ダ
イオードＡＰＤを過大電圧から保護することが出来る。
に加わると光電流Ｉ ＡＰＤを流し、抵抗Ｒの両端に電
圧降下ＩＡＰＤ−Ｒを生ずる。電圧降下ＩＡＰＤ−Ｒは
電圧増幅器３で増幅され増幅出力電圧■工を次段の比較
器４に出力する。比較器４は入力電圧Ｖ１を基準電圧Ｖ
Ｒと比較してＶＲ以上であれば出力電圧Ｖ、ＯＵＴを次
段のトランジスタ５に出力しスイッチングトランジスタ
５の電流をオンの状態にする。もし光入力Ｐｉｎ が入
力断などで極端に小さくなると第２図の（ｂｌに示ずご
と＜ＡＰＤ電流Ｉ ＡＰＤは増加し電圧降下Ｉ ＡＰＤ
’ −Ｒは増大する。すると前述の説明のごとくスイッ
チングトランジスタ５がオンとなりトランジスタ電流１
ｔｒが流れる。アバランシェホトダイオードＡＰＤの電
流Ｉ ＡＰＤの値は１０〜１０ アンペア級であるのに
対しトランジスタ電流１ｔｒ は１０ アンペア級であ
るので電流１ｔｒが直列抵抗Ｒｓに流れると電圧Ｖ Ａ
ＰＤを大きく低減させる。従ってアバランシェホ１−ダ
イオードＡＰＤを過大電圧から保護することが出来る。
本例は直列抵抗Ｒｓによる電圧降下を利用した回路で説
明したが別の方法、例えばバイアス電源を切り替えてＡ
ＰＤのバイアス電圧■ΔＰＤを下げるなどの回路も容易
に実現できる。
明したが別の方法、例えばバイアス電源を切り替えてＡ
ＰＤのバイアス電圧■ΔＰＤを下げるなどの回路も容易
に実現できる。
（ｆ）発明の効果
実施例で詳述したごとく、本発明によれば光入力断など
の異常時にアバランシェホトダイオードに過大な電圧が
掛かって破損するのを防ぐことが出来るので効果は大き
い。
の異常時にアバランシェホトダイオードに過大な電圧が
掛かって破損するのを防ぐことが出来るので効果は大き
い。
第１図は本発明によるＡＰＤ保護回路の回路図、第２図
はＡＰＤの光入力に対するバイアス電圧と光電流の特性
図である。 図において、１はアバランシェホトダイオードＡＰＤ、
２は電圧増幅器、３は比較器、４はスイッチングトラン
ジスタである。
はＡＰＤの光入力に対するバイアス電圧と光電流の特性
図である。 図において、１はアバランシェホトダイオードＡＰＤ、
２は電圧増幅器、３は比較器、４はスイッチングトラン
ジスタである。
Claims (1)
- 受光素子アバランシェホトダイオード（ＡＰＤと略称さ
れる）のバイアス電圧を調節し電流増倍率を制御して光
電流の大きさを一定にする光中継器受光系フロントエン
ド回路において、アバランシェホトダイオードに流れる
光電流を検出し該バイアス電圧を低減させる回路を具備
することによりアバランシェホトダイオードに過大電圧
が掛からぬよう保護する受光素子ＡＰＤの保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166875A JPS6058680A (ja) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | 受光素子ａｐｄの保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166875A JPS6058680A (ja) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | 受光素子ａｐｄの保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6058680A true JPS6058680A (ja) | 1985-04-04 |
Family
ID=15839242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166875A Pending JPS6058680A (ja) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | 受光素子ａｐｄの保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1317789A1 (en) * | 2000-09-11 | 2003-06-11 | PerkinElmer, Inc. | Large current watchdog circuit for a photodetector |
-
1983
- 1983-09-10 JP JP58166875A patent/JPS6058680A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1317789A1 (en) * | 2000-09-11 | 2003-06-11 | PerkinElmer, Inc. | Large current watchdog circuit for a photodetector |
| EP1317789A4 (en) * | 2000-09-11 | 2007-04-04 | Perkinelmer Inc | CIRCUIT ANTI-SURINTENSITY FOR PHOTOD TECTER |
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