JPS62281380A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPS62281380A JPS62281380A JP61124573A JP12457386A JPS62281380A JP S62281380 A JPS62281380 A JP S62281380A JP 61124573 A JP61124573 A JP 61124573A JP 12457386 A JP12457386 A JP 12457386A JP S62281380 A JPS62281380 A JP S62281380A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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-
- 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
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- 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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、複数のフォトダイオードを切り換えて、そ
れぞれのフォトダイオードに照射された光量を短絡電流
として、それぞれ検出できるようにした光電変換装置に
関するものである。
れぞれのフォトダイオードに照射された光量を短絡電流
として、それぞれ検出できるようにした光電変換装置に
関するものである。
第２図は従来の複数のフォトダイオードの短絡電流を検
出する光電変換装置において、複数のフォトダイオード
の短絡電流をＮ−Ｃｈ（Ｎチャンネル）ＭＯＳトランジ
スタで切り換える方法の一例であり、図において、３．
４はアノードが相互接続されたフォトダイオード、１−
１．Ｌ−２はフォトダイオード３．４を短絡するＰＮＰ
バイポーラトランジスタ、２−１．２−２はフォトダイ
オード３，４の短絡電流を切り換えるＮ−ｃｈＭＯ３ト
ランジスタ、６はフォトダイオード３，４のアノード電
極に電位を与える電源、８はフォトダイオード３，４の
短絡電流を電圧に変換するダイオード、７はフォトダイ
オード３．４のカソードの電圧を決めるためのオペアン
プ、９−１．９−２は前記ＰＮＰバイポーラトランジス
タ１−１゜１−２と前記Ｎ−ｃｈ’ＭＯｓトランジスタ
２−１゜２−２のオンオフを制御する信号が入力される
制御端子、１０は光電変換された電圧が出力される出力
端子である。
出する光電変換装置において、複数のフォトダイオード
の短絡電流をＮ−Ｃｈ（Ｎチャンネル）ＭＯＳトランジ
スタで切り換える方法の一例であり、図において、３．
４はアノードが相互接続されたフォトダイオード、１−
１．Ｌ−２はフォトダイオード３．４を短絡するＰＮＰ
バイポーラトランジスタ、２−１．２−２はフォトダイ
オード３，４の短絡電流を切り換えるＮ−ｃｈＭＯ３ト
ランジスタ、６はフォトダイオード３，４のアノード電
極に電位を与える電源、８はフォトダイオード３，４の
短絡電流を電圧に変換するダイオード、７はフォトダイ
オード３．４のカソードの電圧を決めるためのオペアン
プ、９−１．９−２は前記ＰＮＰバイポーラトランジス
タ１−１゜１−２と前記Ｎ−ｃｈ’ＭＯｓトランジスタ
２−１゜２−２のオンオフを制御する信号が入力される
制御端子、１０は光電変換された電圧が出力される出力
端子である。
次に動作について説明する。フォトダイオード３．４で
発生した短絡電流は、オブアンプ７の出力からダイオー
ド８を通って流れ、ダイオード８の両端にフォトダイオ
ードの短絡電流を対数圧縮した電圧が生じる。オペ７ン
プ７はダイオード８によって負帰還がかけられており、
フォトダイオード３．４のカソード電極は電源６の電圧
と同電位となるので、出力端子１０には、フォトダイオ
ードの短絡電流をダイオード８で対数圧縮した電圧と電
源６の和の電圧が出力される。ここで、制御端子９−１
の信号がＨ１制御端子９−２の信号がＬのときは、ＰＮ
Ｐバイポーラトランジスタ１−１がオフ、ＰＮＰバイポ
ーラトランジスタ１−２がオン、Ｎ −ｃ ｈ Ｍ Ｏ
Ｓ トランジスタ２−１がオン、Ｎ−ｃｈＭＯｓトラン
ジスタ２−２がオフの状態になり、ダイオード８にはフ
ォトダイオード３で発生した短絡電流のみが流れて、こ
の短絡電流が対数圧縮された電圧と電ａ６の電圧との和
電圧が出力端子１０に出力される。又、制御端子９−１
の信号がし、制御端子９−２の信号がＨのときは、ＰＮ
Ｐバイポーラトランジスタ１−１がオン、ＰＮＰバイポ
ーラトランジスタ１−２がオフ、Ｎ−ｃｈＭＯｓトラン
ジスタ２−１がオフ、Ｎ−ｃｈＭＯｓトランジスタ２−
２がオンの状態になり、ダイオード８にはフォトダイオ
ード４で発生した短絡電流のみが流れて、出力端子１０
にはフォトダイオード４で発生した短絡電流がダイオー
ド８で対数圧縮された電圧と電源６の電圧の和の電圧が
出力される。
発生した短絡電流は、オブアンプ７の出力からダイオー
ド８を通って流れ、ダイオード８の両端にフォトダイオ
ードの短絡電流を対数圧縮した電圧が生じる。オペ７ン
プ７はダイオード８によって負帰還がかけられており、
フォトダイオード３．４のカソード電極は電源６の電圧
と同電位となるので、出力端子１０には、フォトダイオ
ードの短絡電流をダイオード８で対数圧縮した電圧と電
源６の和の電圧が出力される。ここで、制御端子９−１
の信号がＨ１制御端子９−２の信号がＬのときは、ＰＮ
Ｐバイポーラトランジスタ１−１がオフ、ＰＮＰバイポ
ーラトランジスタ１−２がオン、Ｎ −ｃ ｈ Ｍ Ｏ
Ｓ トランジスタ２−１がオン、Ｎ−ｃｈＭＯｓトラン
ジスタ２−２がオフの状態になり、ダイオード８にはフ
ォトダイオード３で発生した短絡電流のみが流れて、こ
の短絡電流が対数圧縮された電圧と電ａ６の電圧との和
電圧が出力端子１０に出力される。又、制御端子９−１
の信号がし、制御端子９−２の信号がＨのときは、ＰＮ
Ｐバイポーラトランジスタ１−１がオン、ＰＮＰバイポ
ーラトランジスタ１−２がオフ、Ｎ−ｃｈＭＯｓトラン
ジスタ２−１がオフ、Ｎ−ｃｈＭＯｓトランジスタ２−
２がオンの状態になり、ダイオード８にはフォトダイオ
ード４で発生した短絡電流のみが流れて、出力端子１０
にはフォトダイオード４で発生した短絡電流がダイオー
ド８で対数圧縮された電圧と電源６の電圧の和の電圧が
出力される。
このように、従来の光電変換装置における、複数のフォ
トダイオードの短絡電流をＭＯＳトランジスタで切り換
える方法では、切り換える索子として用いているＭＯ３
Ｉ−ランジスタのバックゲートの電圧をｔａ雷電圧与え
ているため、バックゲートとソース、ドレイン、チャネ
ル間のリーク電′流が大きく、このリーク電流により光
電変換出力に誤差が生じる欠点があった。特に、フォト
ダイオードの短絡電流が小さいとき、この誤差が大きく
なっていた。
トダイオードの短絡電流をＭＯＳトランジスタで切り換
える方法では、切り換える索子として用いているＭＯ３
Ｉ−ランジスタのバックゲートの電圧をｔａ雷電圧与え
ているため、バックゲートとソース、ドレイン、チャネ
ル間のリーク電′流が大きく、このリーク電流により光
電変換出力に誤差が生じる欠点があった。特に、フォト
ダイオードの短絡電流が小さいとき、この誤差が大きく
なっていた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、フォトダイオードで発生する短絡電流が小さ
いときでも高精度の光電変換ができる光電変換装置を得
ることを目的とする。
たもので、フォトダイオードで発生する短絡電流が小さ
いときでも高精度の光電変換ができる光電変換装置を得
ることを目的とする。
この発明に係る光電変換装置は、複数のフォトダイオー
ドの短絡電流を切り換えるＭＯ３Ｉ−ランジスタのバッ
クゲートの電圧をフォトダイオードの相互接続されたア
ノード電極（又はカソード電極）の電位の±１Ｖ以内の
電位としたものである。
ドの短絡電流を切り換えるＭＯ３Ｉ−ランジスタのバッ
クゲートの電圧をフォトダイオードの相互接続されたア
ノード電極（又はカソード電極）の電位の±１Ｖ以内の
電位としたものである。
この発明においては、複数のフォトダイオードの短絡電
流を切り換えるＭＯＳトランジスタのバンクゲートの電
位をフォトダイオードの相互接続されたアノード（又は
カソード）電極の電位の±１ｖ以内の電位にすることに
より、短絡電流を切り換えるＭＯＳトランジスタのバッ
クゲートとソース、ドレイン、チャネル間のリーク電流
を減少させることができ、高精度の光電変換を行うこと
ができる。
流を切り換えるＭＯＳトランジスタのバンクゲートの電
位をフォトダイオードの相互接続されたアノード（又は
カソード）電極の電位の±１ｖ以内の電位にすることに
より、短絡電流を切り換えるＭＯＳトランジスタのバッ
クゲートとソース、ドレイン、チャネル間のリーク電流
を減少させることができ、高精度の光電変換を行うこと
ができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による光電変換装置を示し、図
において、３，４はアノードが相互接続されたフォトダ
イオード、１−１．．１−２は各フォトダイオード３．
４を短絡するＰＮＰバイポーラトランジスタ、２−１．
１−２はフォトダイオード３．４の短絡電流を切り換え
るＮ −ｃｈＭＯｓトランジスタ、６はフォトダイオー
ド３゜４のアノード電極に電位を与える電源、８はフオ
トダイオード３．４の短＋ｄ１電流を電位に変換するダ
イオード、７はフォトダイオードのカソード電極の電位
を決めるためのオペアンプ、９は前記ＰＮＰバイポーラ
トランジスタＬ−１，Ｌ−２と前記Ｎ−ｃｈＭＯＳトラ
ンジスタ２−１．２−２のオンオフを制御する信号が人
力される制御端子、１０は光電変換された電位が出力さ
れる出力端子、５はスイッチするＮ ｃｈＭＯｓトラ
ンジスタ１゜２のバックゲートに、上記電７！Ｉ６の電
圧の±１ｖ以内の電位を与える電源である。
図はこの発明の一実施例による光電変換装置を示し、図
において、３，４はアノードが相互接続されたフォトダ
イオード、１−１．．１−２は各フォトダイオード３．
４を短絡するＰＮＰバイポーラトランジスタ、２−１．
１−２はフォトダイオード３．４の短絡電流を切り換え
るＮ −ｃｈＭＯｓトランジスタ、６はフォトダイオー
ド３゜４のアノード電極に電位を与える電源、８はフオ
トダイオード３．４の短＋ｄ１電流を電位に変換するダ
イオード、７はフォトダイオードのカソード電極の電位
を決めるためのオペアンプ、９は前記ＰＮＰバイポーラ
トランジスタＬ−１，Ｌ−２と前記Ｎ−ｃｈＭＯＳトラ
ンジスタ２−１．２−２のオンオフを制御する信号が人
力される制御端子、１０は光電変換された電位が出力さ
れる出力端子、５はスイッチするＮ ｃｈＭＯｓトラ
ンジスタ１゜２のバックゲートに、上記電７！Ｉ６の電
圧の±１ｖ以内の電位を与える電源である。
次にこの実施例の作用５動作について説明する。
フォトダイオード３，４で発生した短絡電流を電圧に変
換する動作は従来回路と同じであるが、Ｎ−ｃｈＭＯ３
トランジスタ２−１．２−２のバックゲートの電圧をフ
ォトダイオード３．４のアノード電キ）の電位の±１Ｖ
以内の電位にすることにより、スイッチを構成している
ＭＯＳトランジスタのソース１ ドレイン、チャネル部
分とバックゲート間の電位差が±１Ｖ以内となり、この
ＭＯＳトランジスタのソース、ドレイン、チャネル部分
とバックゲート間のリーク電流をほとんど零にすること
ができる。従ってフォトダイオード３．４で発生した短
絡電流をほとんど全て電圧変換するダイオード８に流す
ことができ、高精度の光電変換を行うことができる。
換する動作は従来回路と同じであるが、Ｎ−ｃｈＭＯ３
トランジスタ２−１．２−２のバックゲートの電圧をフ
ォトダイオード３．４のアノード電キ）の電位の±１Ｖ
以内の電位にすることにより、スイッチを構成している
ＭＯＳトランジスタのソース１ ドレイン、チャネル部
分とバックゲート間の電位差が±１Ｖ以内となり、この
ＭＯＳトランジスタのソース、ドレイン、チャネル部分
とバックゲート間のリーク電流をほとんど零にすること
ができる。従ってフォトダイオード３．４で発生した短
絡電流をほとんど全て電圧変換するダイオード８に流す
ことができ、高精度の光電変換を行うことができる。
なお、上記実施例ではフォトダイオードを短絡する第１
のスイッチ、フォトダイオードの短絡電流を切り換える
第２の不インチには、それぞれＮ−ｃｈＭＯｓトランジ
スタ、ＰＮＰバイポーラトランジスタを用いたが、これ
らのスイッチにはＰ−ｃｈＭＯｓトランジスタ、Ｎｒ’
Ｎバイポーラトランジスタをそれぞれ用いてもよく、あ
るいはその両者をＮ−ｃｈＭＯ３）ランジスクとＰ−ａ
ｈＭＯ３トランジスタからなるトランスミッションゲー
トで構成してもよい。
のスイッチ、フォトダイオードの短絡電流を切り換える
第２の不インチには、それぞれＮ−ｃｈＭＯｓトランジ
スタ、ＰＮＰバイポーラトランジスタを用いたが、これ
らのスイッチにはＰ−ｃｈＭＯｓトランジスタ、Ｎｒ’
Ｎバイポーラトランジスタをそれぞれ用いてもよく、あ
るいはその両者をＮ−ｃｈＭＯ３）ランジスクとＰ−ａ
ｈＭＯ３トランジスタからなるトランスミッションゲー
トで構成してもよい。
又、上記実施例では、フォトダイオードの７ノード電極
を相互接続した回路を示したが、フォ１−ダイオードの
カソード電極を相互接１続した回路とし、さらに前記電
圧変換するダイオード８のアノード・カソード接続を逆
接続として構成してもよい。更に、上記実施例では、切
り換、えるフォトダイオードの数は１つであるが、本発
明では切り換えて検出するフォトダイオードの数は特に
制限されるものではない。
を相互接続した回路を示したが、フォ１−ダイオードの
カソード電極を相互接１続した回路とし、さらに前記電
圧変換するダイオード８のアノード・カソード接続を逆
接続として構成してもよい。更に、上記実施例では、切
り換、えるフォトダイオードの数は１つであるが、本発
明では切り換えて検出するフォトダイオードの数は特に
制限されるものではない。
以上のように、この発明によれば、フォトダイオードの
短絡電流をＭｏ３トランジスタで切り換える光電変換装
置において、切り喚えるＭｏＳトランジスタのバックゲ
ート電圧をフォトダイオードのアノード電位（又はカソ
ード電位）の±１ｖ以内の電位にしたので、フォトダイ
オードの短絡電流の小さな領域まで高精度の光電変換が
できる光電変換装置が得られる効果がある。
短絡電流をＭｏ３トランジスタで切り換える光電変換装
置において、切り喚えるＭｏＳトランジスタのバックゲ
ート電圧をフォトダイオードのアノード電位（又はカソ
ード電位）の±１ｖ以内の電位にしたので、フォトダイ
オードの短絡電流の小さな領域まで高精度の光電変換が
できる光電変換装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による光電変換装置の回路
図、第２図は従来の回路の回路図、第３図は本発明の他
の実施例の回路図である。 １−１．１−２は第１のスイッチ、２−１．２−２は第
２のスイッチ、３，４はフォトダイオード、５．６は電
源、７ ｊよ演算増幅器、８はダイオードである。
図、第２図は従来の回路の回路図、第３図は本発明の他
の実施例の回路図である。 １−１．１−２は第１のスイッチ、２−１．２−２は第
２のスイッチ、３，４はフォトダイオード、５．６は電
源、７ ｊよ演算増幅器、８はダイオードである。
Claims (1)
- （１）アノード電極を相互接続した複数のフォトダイオ
ードと、 前記各フォトダイオードのアノード電極とカソード電極
間に接続されたバイポーラトランジスタで構成された複
数の第１のスイッチと、 前記フォトダイオードの相互接続されたアノード電極（
又はカソート電極）に接続された電源と、正転入力に前
記フォトダイオードの相互接続されたアノード電極（又
はカソード電極）が接続された演算増幅器と、 上記演算増幅器の反転入力と前記各フォトダイオードの
カソード電極との間に接続されたＭＯＳトランジスタで
構成された複数の第２のスイッチと、 前記演算増幅器の反転入力とその出力との間に接続され
た電流−電圧変換素子とを具備し、前記第２のスイッチ
を構成するＭＯＳトランジスタのバックゲートの電位を
前記フォトダイオードの相互接続されたアノード電極の
電位の±１Ｖ以内の電位にしたことを特徴とする光電変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124573A JP2735542B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124573A JP2735542B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62281380A true JPS62281380A (ja) | 1987-12-07 |
| JP2735542B2 JP2735542B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=14888823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124573A Expired - Lifetime JP2735542B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735542B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012013518A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 温度センサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648186A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Hitachi Ltd | Photodetector |
| JPS56156041A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Multiplexer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536842B2 (ja) | 1986-03-14 | 1996-09-25 | 三菱電機株式会社 | 光電変換装置 |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP61124573A patent/JP2735542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648186A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Hitachi Ltd | Photodetector |
| JPS56156041A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Multiplexer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012013518A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 温度センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735542B2 (ja) | 1998-04-02 |
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