JPS63278405A - プリアンプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプリアンプに関するものである。

従来の技術 従来、光通信に用いられるプリアンプは、第３図に示す
ように、入光量の変化を電流値に変換するセンサ１１と
、センサ１１と直列に接続され、該電流変化を電圧変化
に変換する抵抗１２と、該抵抗１２の一端が帯域通過コ
ンデンサ１３を介してベースへ接続されたエミッタ接地
トランジスタ１７から構成されていた。尚、該トランジ
スタ１７のベースには、バイアス電流を与えるために、
電源との間に抵抗１５．グランドとの間に抵抗１４が、
またエミッタには、グラレドとの間に抵抗１８とバイパ
スコンデンサ１９が、コレクタには。

電源との間に負荷抵抗１６が接続されている。尚。

２ｏは電源である。

第３図において、入光量が変化すると、センサ１１に流
れる電流値が変化し、抵抗１２の両端に電圧変化となっ
て現われる。この電圧変化は、エミッタ接地トランジス
タ１７によって増幅され、信号出力Ｓ２としそ取り出さ
れる。センサ１１の内部容量ＣＯは、入光信号の周波数
に制限を与える。内部容量ｃｏと抵抗１２（抵抗値Ｒ１
２）の時定数（ＧｏｘＲ１□）の逆数は、一般に入光信
号周波数の数分の−に設定される。今、入光量に応じて
抵抗１２に発生する電圧変化をＶｉ、エミッタ接地トラ
ンジスタ１７のゲインをＧ。とすると、信号出力電圧ｖ
ｓ□は、ｖｓ２＝ｖｉｘＧｏとなる。

このとき、抵抗１２やセンサ１１からの内部雑音も同様
に増幅され、該雑音信号レベルをＮとすると、ノイズ出
力電圧ｖ１１２は、ＶＨ２：ＮＸＧｏとなる。よって出
力におけるＳ／Ｎ比はＳ２／Ｎ２＝（ＶｉｘＧｏ　）／
（ＮｘＧｏ　）”ｖｉ／’となる。

発明が解決しようとする問題点 上述の従来例において、Ｓ／Ｎ比の良い信号を得るため
にはｖｉ／Ｎ比を大きくとる必要がある。

ｖｌを大きくするためには、センサ１１の数を多くする
事が可能だが、これによシ、センサ１１内の容量Ｃｏの
ため、時定数も増大する。例えば。

センサ１１を２個並列に接続すると１時定数τ′は。

τ’＝２ＸＲ１□ＸＣ０となり、周波数応答性が悪化す
るので、センサ１１が１個の時の時定数で＝ＣＯ”Ｒ１
２が限界値とすれば時定数τ＝τ′とするためには、抵
抗１２（Ｒ１２とする）をＷにし、τ′＝（２ｘｃｏ）
ｘ（Ｒ，□ｘ％）＝Ｒ１□ｘｃｏ＝　ｆとせざるを得な
い。この結果、抵抗１２に発生する入光量に応じた信号
電圧Ｖｉは、センサ１１が１個の場合と同一となり、結
局Ｓ／Ｎ比は向上しない。

本発明は上記従来例の欠点に鑑み、Ｓ　／　Ｎ比の高い
、プリアンプを提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するため、入光量に応じて
電流値を変化させるセンサを２個使用し。

電流変化を同相な電圧変化に変換するセンサの一方と直
列に接続された抵抗と、電流変化を逆相の電圧変化に変
換するセンサの他方と直列に接続された抵抗と、電圧変
化を発生する抵抗の一端が、帯域通過コンデンサを介し
て、ベースに、ベースに接続された抵抗の電圧変化と逆
相の電圧を発生する他方の抵抗がエミッタに接続された
トランジスタとで構成される。

作用 本発明は、上記構成により、入光量に応じた電流値変化
を発生するセンサを、その時定数を変える事なく、２個
使用するので、プリアンプの８７Ｍ比を向上させる事が
可能になる。すなわち、トランジスタのベースに入力さ
れる信号と、エミッタに入力される信号は、互いに逆相
のため、見かけ上、トランジスタのベース・エミッタ間
には、センサ１個によって発生する電圧変化の２倍の電
圧が印加される事となり、結果として、トランジスタの
出力の信号成分を多くする事ができるためである。

実施例 第１図は、本発明の一実施例によるプリアンプの概略構
成図である。１および１′は入光量の変化を電流値に変
換するセンサ、２及び２′はセンサ１及び１′と直列に
接続され、センサ１および１′の電流変化を正相、逆相
の電圧変化に変換する抵抗、７は増幅用トランジスタで
ある。４および５はトランジスタ７ヘバイアス電圧を供
給する抵抗、６は負荷抵抗、８は電源である。

以上のように構成されたプリアンプにおいて、以下その
動作を説明する。センサ１および１′に入光量の変化が
あると、この量に応じて電流が変化し、結果として、抵
抗１および１′の両端に電圧変化として現われる。セン
サ１と抵抗２の接続点に発生する電圧Ｖｉと、センサ１
′と抵抗２′の接続点に発生する電圧ｖ１は互いに逆相
となる。信号入力ｖ１′は、信号周波数帯域通過コンデ
ンサ３を介してトランジスタ７のベースへ、信号人力ｖ
ｌはトランジスタ７のエミッタへ印加される。この２倍
号人力Ｖｉ　、　Ｖｌ’　は互に逆相なため、トランジ
スタ７のコレクタの信号出力電圧Ｓ１は、前記２人力信
号ｖｉ、ｖｉ′に、それぞれトランジスタ７のゲインＧ
１．　Ｇ２を乗算した値の和となる。すなわち、　８１
　＝　７ｌ−Ｇ１　＋　Ｖ４’−Ｇ２゜ｖｌ　＝　ｖｏ
とすると、　ｓｌ　＝　ｖｌ　−（Ｇ１　＋　Ｇ２）と
なる。一方、センサ１．１′及び抵抗２．２′で発生す
る雑音信号成分をＮ　、　Ｎ’とすると、一般にＮ、Ｎ
’は、ランダムな周波数成分を持ち、時間平均した時に
、その位相が互いに逆相にはならないので、トランジス
タ７の雑音出力Ｎ１はゲインＧ１．　Ｇ２のうち、どち
らか、大きい方に支配される。すなわちＧ２〉Ｇ１とす
ると、Ｎ、＃Ｇ２・Ｎ′となる。よってトランジスタフ
のコレクタ出力におけるＳ／Ｎ比は、Ｓ、／Ｊ　”　ｖ
ｌ　’　（Ｇ　１　＋Ｇ　２　）　／　Ｇ２　”　Ｎ’
　”’　７１／　Ｎ”　Ｇ　、／Ｇ２＋マｉ／　Ｎ／　
となる。従来のプリアンプにおけるＳ／Ｎ比は、前述の
ごと＜Ｓ２／Ｎ２＝マｉ／’となるので、Ｎ′二Ｎより
本実施例においては、Ｓ／Ｎ比が、マｉ／Ｎ’・Ｇ、／
Ｇ２分だけ改善された事になる。ここで、Ｇ２）Ｇ１と
いう条件下で。

Ｇ２：　１．Ｉ　Ｘ　Ｇ、　　とすると１本発明の一実
施例のＳ／Ｎ比は、Ｓ１／Ｎ、＝ｖｉ／Ｎ′・（１＋丁
）：１．９１　Ｘ　ｖｌ／　Ｎ’となり、１．９１倍改
善された事になる。

またトランジスタ７のエミッタへ抵抗２を直接接続する
第１図の実施例以外に、第２図のごとく。

トランジスタ７のエミッタへ抵抗９を接続し、センサ１
の一端とトランジスタ７のエミッタを、帯域通過コンデ
ンサ１０を介して接続する構成としてもよい。

発明の効果 以上述べた様に１本発明は、入光量を電気量に変換する
２個のセンサを、その検出変化が互いに逆相になる様接
続せしめ、その一方を増幅トランジスタのベースに、他
方をエミッタに接続する構成とする事により１周波数応
答性を劣化させる事なく信号対雑音比、Ｓ／Ｎ比を向上
できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例のプリアンプの概略
構成図、第３図は従来のプリアンプの構成図である。 １．１′・・・・・・センサ、２．２′・・・・・・抵
抗、３・・・・・・コンデンサ、４Ａ−６・・・・・・
抵抗、７・・・・・・トランジスタ。 ８・・・・・・電源、９・・・・・・抵抗、１０・・・
・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入光量に応じて電流値を変化させる第１、第２のセンサ
   と、前記第１のセンサの電流変化を同相の電圧変化に変
   換し、前記第１のセンサと直列に接続された第１の抵抗
   と、前記第２のセンサの電流変化を逆相の電圧変化に変
   換し、前記第２のセンサと直列に接続された第２の抵抗
   と、前記第１の抵抗と第１のセンサの接続点にコンデン
   サを介してベースが接続され、前記第２の抵抗と第２の
   センサの接続点にエミッタが接続されたトランジスタを
   有するプリアンプ。