JPS625707A - 受光前置増幅回路 - Google Patents
受光前置増幅回路Info
- Publication number
- JPS625707A JPS625707A JP14435485A JP14435485A JPS625707A JP S625707 A JPS625707 A JP S625707A JP 14435485 A JP14435485 A JP 14435485A JP 14435485 A JP14435485 A JP 14435485A JP S625707 A JPS625707 A JP S625707A
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- Japan
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- input terminal
- output
- light receiving
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- Pending
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は光フアイバ通信等における光受信用の前置増幅
回路に関するものである。
回路に関するものである。
（従来の技術）
第２図は従来のこの種の増幅回路の構成を示すもので、
図中、ＤｌはＰＩＮ−ＰＤ（ホトダイオード）又はＡＰ
Ｄ （アバランシュホトダイオード）等からなる受光素
子、Ｄ２はレベルシフト用のダイオード、Ｑｌ、Ｑ２は
トランジスタ、Ｒ１゜Ｒ２，Ｒ３は抵抗、Ｖｃｃは電源
電圧、１はバイアス端子、２は出力端子である。
図中、ＤｌはＰＩＮ−ＰＤ（ホトダイオード）又はＡＰ
Ｄ （アバランシュホトダイオード）等からなる受光素
子、Ｄ２はレベルシフト用のダイオード、Ｑｌ、Ｑ２は
トランジスタ、Ｒ１゜Ｒ２，Ｒ３は抵抗、Ｖｃｃは電源
電圧、１はバイアス端子、２は出力端子である。
バイアス端子１には受光素子Ｄ１を逆バイアスづる所定
のプラスの電圧が印加され、受光素子Ｄ１の他端はトラ
ンジスタＱ１のベースに接続されている。また、トラン
ジスタＱ１のコレクタはエミッタフォロワ接続されたト
ランジスタＱ２のベースに接続され、さらに該トランジ
スタＱ２のエミッタは、レベルシフト用のダイオードＤ
２及び抵抗Ｒ２を通してトランジスタＱ１のベースに接
続され、その出力を負帰還する如くなっている（従って
、受光素子Ｄ１の動作点によってはダイオードＤ２の代
りに所定の定電圧ダイオード又は複数のダイオードが用
いられることもある。）。
のプラスの電圧が印加され、受光素子Ｄ１の他端はトラ
ンジスタＱ１のベースに接続されている。また、トラン
ジスタＱ１のコレクタはエミッタフォロワ接続されたト
ランジスタＱ２のベースに接続され、さらに該トランジ
スタＱ２のエミッタは、レベルシフト用のダイオードＤ
２及び抵抗Ｒ２を通してトランジスタＱ１のベースに接
続され、その出力を負帰還する如くなっている（従って
、受光素子Ｄ１の動作点によってはダイオードＤ２の代
りに所定の定電圧ダイオード又は複数のダイオードが用
いられることもある。）。
前記回路において、受光素子Ｄ１に受光された光信号は
その光強度に応じた信号電流に変えられ、該信号電流は
トランジスタＱ１のコレクタに接続された抵抗Ｒ１で電
圧信号に変換され、トランジスタＱ２のベースに加えら
れるが、トランジスタＱ１の電流増幅率が大きければ、
はぼ抵抗Ｒ２に等しい変換インピーダンスで電圧に変換
され、出力端子２から出力される。
その光強度に応じた信号電流に変えられ、該信号電流は
トランジスタＱ１のコレクタに接続された抵抗Ｒ１で電
圧信号に変換され、トランジスタＱ２のベースに加えら
れるが、トランジスタＱ１の電流増幅率が大きければ、
はぼ抵抗Ｒ２に等しい変換インピーダンスで電圧に変換
され、出力端子２から出力される。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら前記回路において、ダイオードＤ２と抵抗
Ｒ２との接続点３の接地（ＧＮＤ）電位に対する電圧は
、受光素子Ｄ１への光の信号がない場合に最大、即ちト
ランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧■ＢＥとなり
、光信号が入力された場合に最小でもＧＮＤ電位以下に
はならない。
Ｒ２との接続点３の接地（ＧＮＤ）電位に対する電圧は
、受光素子Ｄ１への光の信号がない場合に最大、即ちト
ランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧■ＢＥとなり
、光信号が入力された場合に最小でもＧＮＤ電位以下に
はならない。
出力端子２の電圧は接続点３の電圧にダイオードＤ２の
電圧降下が加算される点を除いて同一であるから、その
出力ダイナミックレンジ（以下、受光ダイナミックレン
ジと称す。〉は、前記ＶＢＥ（約０．７Ｖ）と等しくな
り、非常に狭いものとなるという問題点があった。また
、受光素子Ｄ１は一般に温度が上昇すると暗電流が増加
し、実際には光の信号がなくても信号電流が流れるため
、有効な受光ダイナミックレンジはさらに狭くなり、次
段にてレベル判定する場合に閾値の設定が困難になると
いう問題点があった。
電圧降下が加算される点を除いて同一であるから、その
出力ダイナミックレンジ（以下、受光ダイナミックレン
ジと称す。〉は、前記ＶＢＥ（約０．７Ｖ）と等しくな
り、非常に狭いものとなるという問題点があった。また
、受光素子Ｄ１は一般に温度が上昇すると暗電流が増加
し、実際には光の信号がなくても信号電流が流れるため
、有効な受光ダイナミックレンジはさらに狭くなり、次
段にてレベル判定する場合に閾値の設定が困難になると
いう問題点があった。
本発明は前記問題点を解決し、受光ダイナミックレンジ
の広い受光前置増幅回路を実現することを目的とする。
の広い受光前置増幅回路を実現することを目的とする。
（問題点を解決するだめの手段）
本発明では前記問題点を解決するため、光の強度に応じ
て受光素子より出力される信号電流を電圧信号に変換す
る受光前置増幅回路において、初段の増幅器として差動
増幅器を備え、該差動増幅器の一方の入力端子にその出
力を抵抗を介して帰還するとともに受光素子の出力端を
接続し、他方の入力端子に所定の基準直流電源を接続し
た。
て受光素子より出力される信号電流を電圧信号に変換す
る受光前置増幅回路において、初段の増幅器として差動
増幅器を備え、該差動増幅器の一方の入力端子にその出
力を抵抗を介して帰還するとともに受光素子の出力端を
接続し、他方の入力端子に所定の基準直流電源を接続し
た。
（作用）
前記構成によれば、受光素子への光信号がない場合の出
力電圧を基準直流電源の電圧と等しいレベルまで引き上
げることができ、また一方、最小レベルは従来同様ＧＮ
Ｄ電位であるから、基準直流電源の電圧値を大きく設定
することにより広いダイナミックレンジを得ることがで
きる。
力電圧を基準直流電源の電圧と等しいレベルまで引き上
げることができ、また一方、最小レベルは従来同様ＧＮ
Ｄ電位であるから、基準直流電源の電圧値を大きく設定
することにより広いダイナミックレンジを得ることがで
きる。
（実施例）
第１図は本発明の第１の実施例を示すもので、図中、従
来例と同一部分は同一符号を持って表わす。即ち、Ｄｌ
はＰＩＮ−ＰＤ又はＡＰＤ等の受光素子、１はバイアス
端子、２は出力端子、Ｑ３゜Ｑ４．Ｑ５はトランジスタ
、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６゜Ｒ７は抵抗、Ｅは基準直流電源で
ある。
来例と同一部分は同一符号を持って表わす。即ち、Ｄｌ
はＰＩＮ−ＰＤ又はＡＰＤ等の受光素子、１はバイアス
端子、２は出力端子、Ｑ３゜Ｑ４．Ｑ５はトランジスタ
、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６゜Ｒ７は抵抗、Ｅは基準直流電源で
ある。
受光素子Ｄ１の一端にはバイアス端子１より所定の逆バ
イアス電圧が印加されている。トランジスタＱ３はトラ
ンジスタＱ４とともに差動増幅器４を構成し、そのトラ
ンジスタＱ３のベース、即ち一方の入力端子５には受光
素子Ｄ１の他端、即ち、出力端が接続されており、トラ
ンジスタＱ４のベース、即ち他方の入力端子６には基準
直流電源Ｅが接続されている。また、トランジスタＱ３
のコレクタは抵抗Ｒ４を介して、また、トランジスタＱ
４のコレクタはそのまま電源電圧ＶＣＣに接続され、そ
の直結されたエミッタは抵抗Ｒ６を介して接地されてい
る。該差動増幅器４の増幅度はトランジスタＱ３．Ｑ４
を流れる電流値及びコレクタ抵抗Ｒ４で決定される。
イアス電圧が印加されている。トランジスタＱ３はトラ
ンジスタＱ４とともに差動増幅器４を構成し、そのトラ
ンジスタＱ３のベース、即ち一方の入力端子５には受光
素子Ｄ１の他端、即ち、出力端が接続されており、トラ
ンジスタＱ４のベース、即ち他方の入力端子６には基準
直流電源Ｅが接続されている。また、トランジスタＱ３
のコレクタは抵抗Ｒ４を介して、また、トランジスタＱ
４のコレクタはそのまま電源電圧ＶＣＣに接続され、そ
の直結されたエミッタは抵抗Ｒ６を介して接地されてい
る。該差動増幅器４の増幅度はトランジスタＱ３．Ｑ４
を流れる電流値及びコレクタ抵抗Ｒ４で決定される。
トランジスタＱ５はエミッタフォロワを構成し、そのベ
ースはトランジスタＱ３のコレクタに接続され、また、
コレクタは電源電圧ｙｃｃに接続され、ざらにエミッタ
は抵抗Ｒ５を介して接地されるとともに、抵抗Ｒ７を介
して差動増幅器４の入力端子５に接続され、その電圧を
負帰還する如くなっている。
ースはトランジスタＱ３のコレクタに接続され、また、
コレクタは電源電圧ｙｃｃに接続され、ざらにエミッタ
は抵抗Ｒ５を介して接地されるとともに、抵抗Ｒ７を介
して差動増幅器４の入力端子５に接続され、その電圧を
負帰還する如くなっている。
前記回路において、受光素子Ｄ１より出力された信号電
流は差動増幅器４にて電圧信号に変換され、トランジス
タＱ５でインピーダンス変換されて、出力端子２より出
力される。
流は差動増幅器４にて電圧信号に変換され、トランジス
タＱ５でインピーダンス変換されて、出力端子２より出
力される。
この時、受光素子Ｄ１に光信号が入力されない場合は、
差動増幅器４の入力端子５に信号電流が流れないため、
該入力端子５と出力端子２との電圧は等しく、その値は
基準直流電源Ｅの基準電圧Ｅ１と等しくなる。また、光
信号が入力された場合においては、入力端子５に入力さ
れた信号電流に応じて出力端子２の出力電圧は変化する
が、電流値が大きくなりトランジスタＱ３が飽和するか
、あるいは出力電圧がＧＮＤＷ位になると、それ以上の
信号電流に対して出力電圧は対応しなくなる。
差動増幅器４の入力端子５に信号電流が流れないため、
該入力端子５と出力端子２との電圧は等しく、その値は
基準直流電源Ｅの基準電圧Ｅ１と等しくなる。また、光
信号が入力された場合においては、入力端子５に入力さ
れた信号電流に応じて出力端子２の出力電圧は変化する
が、電流値が大きくなりトランジスタＱ３が飽和するか
、あるいは出力電圧がＧＮＤＷ位になると、それ以上の
信号電流に対して出力電圧は対応しなくなる。
従って、この回路によれば、出力電圧の最大値は基準電
圧Ｅ１となり、受光ダイナミックレンジは基準電圧Ｅ１
からＧＮＤ電位となり、基準電圧Ｅ１を選択することに
より広い受光ダイナミックレンジを得ることができる。
圧Ｅ１となり、受光ダイナミックレンジは基準電圧Ｅ１
からＧＮＤ電位となり、基準電圧Ｅ１を選択することに
より広い受光ダイナミックレンジを得ることができる。
第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、ここでは
受光素子の温度変化に伴う暗電流の変化を補償した例を
示す。即ち、同図において、Ｄ４はダイオ”−ド、Ｒ８
，Ｒ９は抵抗であって、これらは抵抗Ｒ８，ダイオード
Ｄ４及び抵抗Ｒ９の順に直列に接続され、抵抗Ｒ８の一
端は電源電圧ＶＣＣに接続され、抵抗Ｒ９の一端は接地
され、ダイオードＤ４と抵抗Ｒ９との接続中点に差動増
幅器４の入力端子６が接続されている。従って、ここで
は抵抗Ｒ９の電圧降下が基準直流電源を構成することに
なる。この実施例によれば、周囲温度が上昇するとダイ
オードＤ４の順方向電圧降下が減少し、その分、抵抗Ｒ
９の電圧降下、即ち基準電圧が増加することになり、温
度上昇による受光素子Ｄ１の暗電流の増加に伴う端子２
の電圧変動を補償することができる。従って、受光ダイ
ナよツクレンジを狭めることなく、しかも出力レベルを
変化させることがなく、次段における閾値レベールの設
定が容易となる。なお、その他の構成・作用は第１の実
施例と同様である。
受光素子の温度変化に伴う暗電流の変化を補償した例を
示す。即ち、同図において、Ｄ４はダイオ”−ド、Ｒ８
，Ｒ９は抵抗であって、これらは抵抗Ｒ８，ダイオード
Ｄ４及び抵抗Ｒ９の順に直列に接続され、抵抗Ｒ８の一
端は電源電圧ＶＣＣに接続され、抵抗Ｒ９の一端は接地
され、ダイオードＤ４と抵抗Ｒ９との接続中点に差動増
幅器４の入力端子６が接続されている。従って、ここで
は抵抗Ｒ９の電圧降下が基準直流電源を構成することに
なる。この実施例によれば、周囲温度が上昇するとダイ
オードＤ４の順方向電圧降下が減少し、その分、抵抗Ｒ
９の電圧降下、即ち基準電圧が増加することになり、温
度上昇による受光素子Ｄ１の暗電流の増加に伴う端子２
の電圧変動を補償することができる。従って、受光ダイ
ナよツクレンジを狭めることなく、しかも出力レベルを
変化させることがなく、次段における閾値レベールの設
定が容易となる。なお、その他の構成・作用は第１の実
施例と同様である。
また、第２の実施例において、ダイオードＤ４を入力端
子６と抵抗Ｒ９との間に挿入すれば、電源電圧Ｖｃｃの
電圧変動に対して入力端子６の電圧変動を小さく押える
ことができる（但し、この場合は温度に対する補償は不
可能となる。）。
子６と抵抗Ｒ９との間に挿入すれば、電源電圧Ｖｃｃの
電圧変動に対して入力端子６の電圧変動を小さく押える
ことができる（但し、この場合は温度に対する補償は不
可能となる。）。
前述した基準直流電源の温度補償回路や電源電圧の補償
回路は一例であり、これに限定されないことはいうまで
もない。
回路は一例であり、これに限定されないことはいうまで
もない。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、光の強度に応じて
受光素子より出力される信号電流を電圧信号に変換する
受光前置増幅回路において、初段の増幅器として差動増
幅器を備え、該差動増幅器の一方の入力端子にその出力
を抵抗を介して帰還するとともに受光素子の出力端を接
続し、他方の入力端子に所定の基準直流電源を接続した
ため、受光素子への光信号がない場合の出力電圧を基準
直流電源の電圧と等しいレベルまで引き上げることがで
き、また一方、最小レベルは従来同様ＧＮＤ電位である
から、基準直流電源の電圧値を大きく設定することによ
り広いダイナミックレンジを得ることができ、温度変化
や電源電圧の変動に対する許容度を大きくすることがで
き、次段における識別レベルの幅も大きくすることがで
き、閾値レベルの設定も容易となる等の利点がある。
受光素子より出力される信号電流を電圧信号に変換する
受光前置増幅回路において、初段の増幅器として差動増
幅器を備え、該差動増幅器の一方の入力端子にその出力
を抵抗を介して帰還するとともに受光素子の出力端を接
続し、他方の入力端子に所定の基準直流電源を接続した
ため、受光素子への光信号がない場合の出力電圧を基準
直流電源の電圧と等しいレベルまで引き上げることがで
き、また一方、最小レベルは従来同様ＧＮＤ電位である
から、基準直流電源の電圧値を大きく設定することによ
り広いダイナミックレンジを得ることができ、温度変化
や電源電圧の変動に対する許容度を大きくすることがで
き、次段における識別レベルの幅も大きくすることがで
き、閾値レベルの設定も容易となる等の利点がある。
図面は本発明の説明に供するもので、第１図は本発明の
受光前置増幅回路の第１の実施例を示す回路図、第２図
は従来の受光前置増幅回路の一例を示す回路図、第３図
は本発明の第２の実施例を示す回路図である。 Ｄｌ・・・・・・受光素子、１・・・・・・バイアス端
子、２・・・・・・出力端子、４・・・・・・差動増幅
器、５．６・・・・・・入力端子、Ｑ３．Ｑ４・・・・
・・トランジスタ、Ｅ・・・・・・基準直流電源、Ｒ７
・・・・・・抵抗。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人弁理士 古 １） 精 孝 Ｄｌ：６先米子 ４：緩動増ＩＫ日 ５．６：入力鳴子 Ｒ７：抵抗 第１図 Ｄｌ：受＊素子 Ｑｌ、Ｑ２：ｌ−ランジスタ Ｄ２：り゛イオード 従来のｌ１ｌｌｉｌ路４示Ｔ図 第２ｒＭ
受光前置増幅回路の第１の実施例を示す回路図、第２図
は従来の受光前置増幅回路の一例を示す回路図、第３図
は本発明の第２の実施例を示す回路図である。 Ｄｌ・・・・・・受光素子、１・・・・・・バイアス端
子、２・・・・・・出力端子、４・・・・・・差動増幅
器、５．６・・・・・・入力端子、Ｑ３．Ｑ４・・・・
・・トランジスタ、Ｅ・・・・・・基準直流電源、Ｒ７
・・・・・・抵抗。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人弁理士 古 １） 精 孝 Ｄｌ：６先米子 ４：緩動増ＩＫ日 ５．６：入力鳴子 Ｒ７：抵抗 第１図 Ｄｌ：受＊素子 Ｑｌ、Ｑ２：ｌ−ランジスタ Ｄ２：り゛イオード 従来のｌ１ｌｌｉｌ路４示Ｔ図 第２ｒＭ
Claims (3)
- （１）光の強度に応じて受光素子より出力される信号電
流を電圧信号に変換する受光前置増幅回路において、 初段の増幅器として差動増幅器を備え、 該差動増幅器の一方の入力端子にその出力を抵抗を介し
て帰還するとともに受光素子の出力端を接続し、 他方の入力端子に所定の基準直流電源を接続したことを
特徴とする 受光前置増幅回路。 - （２）受光素子及び回路の温度変化に伴なう出力変化を
補償する電圧を発生する基準直流電源を用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の受光前置増幅回路
。 - （３）電圧変動を補償した基準直流電源を用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の受光
前置増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14435485A JPS625707A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 受光前置増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14435485A JPS625707A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 受光前置増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625707A true JPS625707A (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=15360154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14435485A Pending JPS625707A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 受光前置増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625707A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146505A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-18 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | バイアス増幅器 |
| JP2006222495A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Olympus Corp | 光電流検出回路 |
| JP2010028768A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Toshiba Corp | 光受信器 |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP14435485A patent/JPS625707A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146505A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-18 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | バイアス増幅器 |
| JP2006222495A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Olympus Corp | 光電流検出回路 |
| JP2010028768A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Toshiba Corp | 光受信器 |
| US8138464B2 (en) | 2008-07-24 | 2012-03-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical receiving circuit |
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