JPH02246602A - 光受信用増幅器 - Google Patents
光受信用増幅器Info
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- JPH02246602A JPH02246602A JP6809389A JP6809389A JPH02246602A JP H02246602 A JPH02246602 A JP H02246602A JP 6809389 A JP6809389 A JP 6809389A JP 6809389 A JP6809389 A JP 6809389A JP H02246602 A JPH02246602 A JP H02246602A
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- capacitance
- cathode
- resistor
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
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の受信部等に用いられる光受信
用増幅器に関するものである〇〔従来の技術〕 光受信器には第５図のようなブートストラップ付の光受
信用増幅器を用いることが多い。図示の通り、光信号が
入力されるホトダイオードＰＤのアノードには電圧ホロ
ワ１が接続される。この電圧ホロワ１の出力側には増幅
器２が接続され、さらに増幅器２の出力は帰還抵抗Ｒ７
を介してホトダイオードＰＤのアノードに帰還され、こ
れによって入力光信号に応じてホトダイオードにおいて
発生した電流信号が、電圧に変換されて出力信号として
出力端子から取り出される。この回路においては、電圧
ホロワ１の出力とホトダイオードＰＤのカソードの間に
はキャパシタＣＢからなる帰還ループが形成され、この
ホトダイオードＰＤには抵抗ＲＢを介して電源電圧（バ
イアス電圧）が供給される。
用増幅器に関するものである〇〔従来の技術〕 光受信器には第５図のようなブートストラップ付の光受
信用増幅器を用いることが多い。図示の通り、光信号が
入力されるホトダイオードＰＤのアノードには電圧ホロ
ワ１が接続される。この電圧ホロワ１の出力側には増幅
器２が接続され、さらに増幅器２の出力は帰還抵抗Ｒ７
を介してホトダイオードＰＤのアノードに帰還され、こ
れによって入力光信号に応じてホトダイオードにおいて
発生した電流信号が、電圧に変換されて出力信号として
出力端子から取り出される。この回路においては、電圧
ホロワ１の出力とホトダイオードＰＤのカソードの間に
はキャパシタＣＢからなる帰還ループが形成され、この
ホトダイオードＰＤには抵抗ＲＢを介して電源電圧（バ
イアス電圧）が供給される。
このようなホトダイオードＰＤにブートストラップをか
けた光受信用増幅器によれば、ホトダイオードＰＤの容
量を等価的に小さくすることかできる。すなわち、第６
図に示すようにホトダイオードＰＤは端子間容量Ｃと寄
生容量 ｃ 、Ｃ２ＰＤ １ を有している。そこで、第５図のようにホトダイオード
ＰＤのアノードの電位を電圧ホロワ１を介してカソード
に帰還することで、ホトダイオードＰＤの端子間容量
ｃ ｐｏを等価的に小さくして光受信器としての帯域を
高域側に伸ばすことができる。
けた光受信用増幅器によれば、ホトダイオードＰＤの容
量を等価的に小さくすることかできる。すなわち、第６
図に示すようにホトダイオードＰＤは端子間容量Ｃと寄
生容量 ｃ 、Ｃ２ＰＤ １ を有している。そこで、第５図のようにホトダイオード
ＰＤのアノードの電位を電圧ホロワ１を介してカソード
に帰還することで、ホトダイオードＰＤの端子間容量
ｃ ｐｏを等価的に小さくして光受信器としての帯域を
高域側に伸ばすことができる。
しかしながら、この回路の特性は増幅段の位相特性、帰
還抵抗Ｒ１の値、ホトダイオードＰＤの容量値等に対し
て、極めて敏感に変動する。例えば、第５図および第６
図に示す回路において、ＲＢ−５にΩ、 ＣＢ−１０ｐＦ。
還抵抗Ｒ１の値、ホトダイオードＰＤの容量値等に対し
て、極めて敏感に変動する。例えば、第５図および第６
図に示す回路において、ＲＢ−５にΩ、 ＣＢ−１０ｐＦ。
Ｒ，−１０にΩ、
ＣＰＤ−０，ｓｐＦ。
Ｃ−Ｃ２−０，２ｐＦ
■
とすると、相対出力の周波数依存性は第７図のようにな
り、大きなうねりが現れてしまう。このため、従来の回
路では一回路定数上の条件が変るとうねりが生じやすく
、実用的ではなかった。
り、大きなうねりが現れてしまう。このため、従来の回
路では一回路定数上の条件が変るとうねりが生じやすく
、実用的ではなかった。
そこで本発明は、回路定数上の条件によらず出力特性の
うねりを抑えることができ、しかも高域特性に優れた光
受信用増幅器を提供することを目的とする。
うねりを抑えることができ、しかも高域特性に優れた光
受信用増幅器を提供することを目的とする。
本発明に係る光受信用増幅器は、受光素子のアノードの
交流電位を電圧ボロヮ手段を介して受光素子のカソード
に帰還し、受光素子の容量を等価的に小さくするように
した光受信用増幅器であって、次のように構成されるこ
とを特徴とする。まず、電圧ホロワ手段の出力と受光素
子のカソードとの間に、抵抗およびこれに直列接続され
たキャパシタとを有する帰還手段が接続される。そして
、受光素子のカソードから抵抗手段を介して複数のバイ
アス供給電源端子が引き出され、かつ上記の受光素子の
カソードと複数のバイアス供給電源端子の各々との間が
所定の抵抗値を有するように上記の抵抗手段が構成され
ていることを特徴とする。
交流電位を電圧ボロヮ手段を介して受光素子のカソード
に帰還し、受光素子の容量を等価的に小さくするように
した光受信用増幅器であって、次のように構成されるこ
とを特徴とする。まず、電圧ホロワ手段の出力と受光素
子のカソードとの間に、抵抗およびこれに直列接続され
たキャパシタとを有する帰還手段が接続される。そして
、受光素子のカソードから抵抗手段を介して複数のバイ
アス供給電源端子が引き出され、かつ上記の受光素子の
カソードと複数のバイアス供給電源端子の各々との間が
所定の抵抗値を有するように上記の抵抗手段が構成され
ていることを特徴とする。
本発明によれば、受光素子（例えばホトダイオード）の
カソードとバイアス源との間の抵抗値を変えることで、
受光素子の容量を等価的に変えることができるので、回
路定数上の条件によらず高域側のうねりが抑えられ、フ
ラットな出力特性を実現することが可能になる。
カソードとバイアス源との間の抵抗値を変えることで、
受光素子の容量を等価的に変えることができるので、回
路定数上の条件によらず高域側のうねりが抑えられ、フ
ラットな出力特性を実現することが可能になる。
以下、添付図面の第１図ないし第４図を参照して本発明
の詳細な説明する。なお、図面の説明において同一の要
素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
の詳細な説明する。なお、図面の説明において同一の要
素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
第１図は本発明の第１実施例の回路図である。
そして、これが第５図の従来回路と異なる点は、キャパ
シタＣと直列に抵抗Ｒｏが接続されていることと、ホト
ダイオードＰＤのカソードとバイアス供給電源端子Ｐ
−Ｐ が、抵抗ＲＢｌ〜ＲＢ３ａ Ｃ の直列回路を介して接続されていることである。
シタＣと直列に抵抗Ｒｏが接続されていることと、ホト
ダイオードＰＤのカソードとバイアス供給電源端子Ｐ
−Ｐ が、抵抗ＲＢｌ〜ＲＢ３ａ Ｃ の直列回路を介して接続されていることである。
次に、上記第１実施例の作用を、特に抵抗Ｒ０とＲ−Ｈ
について説明する。
について説明する。
８１ Ｂ３
まず、第５図の回路においてホトダイオードＰＤとして
容量の小さい素子を用いると、受信器の入力インピーダ
ンスとホトダイオード容量等の入力容量とで決まる受信
器の帯域が伸びて増幅器２自体の帯域に近付く。このた
め、受信器の入力インピーダンスが高域側で高くなる。
容量の小さい素子を用いると、受信器の入力インピーダ
ンスとホトダイオード容量等の入力容量とで決まる受信
器の帯域が伸びて増幅器２自体の帯域に近付く。このた
め、受信器の入力インピーダンスが高域側で高くなる。
すると、この回路は定電流駆動回路であるため、入力イ
ンピーダンスのうねりが第３図の実線（第７図も同じ）
のように増幅器２の出力にあられれる。
ンピーダンスのうねりが第３図の実線（第７図も同じ）
のように増幅器２の出力にあられれる。
これに対し、第１図のように抵抗Ｒｏからなる帰還素子
を介挿すると、ブートストラップにょるホトダイオード
ＰＤの等価容量低減効果が一部犠牲にされ、出力特性の
うねりが消えることになる。
を介挿すると、ブートストラップにょるホトダイオード
ＰＤの等価容量低減効果が一部犠牲にされ、出力特性の
うねりが消えることになる。
すなわち、第２図にタイプＴ１として示すようにＲ，−
２００Ωを介挿すると、第３図の点線の如くうねりが消
える。もちろん、この場合に利得がやや低減することは
言うまでもないが、本発明の効果が減殺される程度のも
のではない。
２００Ωを介挿すると、第３図の点線の如くうねりが消
える。もちろん、この場合に利得がやや低減することは
言うまでもないが、本発明の効果が減殺される程度のも
のではない。
一方、選択可能な抵抗ＲＢ１〜ＲＢ３の作用については
、次のようになる。第１図において、ホトダイオードの
カソードとバイアス供給端子Ｐ 〜Ｐ の間の抵抗値Ｒ
Ｂは、端子Ｐａを選択したときにＲ−Ｒ＋Ｒ十Ｒ、端子
Ｐｂを選択しＢ ＢＩ Ｂ２ Ｂ
３たときにＲ−Ｒ＋Ｒ、端子Ｐ を選択したＢ Ｂ
２ Ｂ３ ｃ ときにＲＢ”＝ＲＢ３となる。また。ホトダイオードの
カソードと電圧ホロワ１の出力との間に接続される抵抗
値をＲ９とすると、ホトダイオードの容量ＣＰＤは等価
的に ｆｉ−Ａ −ＲＢ／（ＲＤ＋ＲＢ）１ 倍にされる。従って、バイアス供給端子Ｐ 〜Ｐｏのい
ずれかにバイアス電源を与えることで抵抗ＲＢの値を変
えれば、これに応じて帰還量が変わってホトダイオード
の等価的な容量が変わる。
、次のようになる。第１図において、ホトダイオードの
カソードとバイアス供給端子Ｐ 〜Ｐ の間の抵抗値Ｒ
Ｂは、端子Ｐａを選択したときにＲ−Ｒ＋Ｒ十Ｒ、端子
Ｐｂを選択しＢ ＢＩ Ｂ２ Ｂ
３たときにＲ−Ｒ＋Ｒ、端子Ｐ を選択したＢ Ｂ
２ Ｂ３ ｃ ときにＲＢ”＝ＲＢ３となる。また。ホトダイオードの
カソードと電圧ホロワ１の出力との間に接続される抵抗
値をＲ９とすると、ホトダイオードの容量ＣＰＤは等価
的に ｆｉ−Ａ −ＲＢ／（ＲＤ＋ＲＢ）１ 倍にされる。従って、バイアス供給端子Ｐ 〜Ｐｏのい
ずれかにバイアス電源を与えることで抵抗ＲＢの値を変
えれば、これに応じて帰還量が変わってホトダイオード
の等価的な容量が変わる。
このため、光受信器としての帯域を変えることができる
ので、出力特性のうねりを抑えることができる。
ので、出力特性のうねりを抑えることができる。
より具体的に言えば、増幅器２の帯域が光受信器として
の帯域に比べて十分に広い場合には、ＲＢの値を大きく
して帰還を大きくかけることにより、受光素子の容量を
できるだけ小さくしてやればよい。逆に、増幅器２の帯
域が光受信器としての帯域に近付き、出力特性にうねり
があられれる条件であれば、ＲＢの値を小さくして帰還
量を減らし、光受信器としての帯域をある程度抑えてや
ることで出力特性のうねりを消せばよい。但し、この場
合でもブートストラップを全くかけない場合に比べれば
、光受信器としての帯域が伸びていることはもちろんの
ことである。
の帯域に比べて十分に広い場合には、ＲＢの値を大きく
して帰還を大きくかけることにより、受光素子の容量を
できるだけ小さくしてやればよい。逆に、増幅器２の帯
域が光受信器としての帯域に近付き、出力特性にうねり
があられれる条件であれば、ＲＢの値を小さくして帰還
量を減らし、光受信器としての帯域をある程度抑えてや
ることで出力特性のうねりを消せばよい。但し、この場
合でもブートストラップを全くかけない場合に比べれば
、光受信器としての帯域が伸びていることはもちろんの
ことである。
本発明者は上記第１実施例の回路の有効性を確認するた
め、次のようなシミュレーションを行なった。
め、次のようなシミュレーションを行なった。
まず、第１図の回路において、抵抗Ｒｏとして２００Ω
のものを用いた。そして、第２図に示す定数の素子を用
いてタイプＴ１〜Ｔ３の出力特性をシミュレーションで
導いたところ、第３図のような特性を得た。図示の通り
、Ｒ，−２００Ω、Ｒ８−５にΩとしたタイプＴ１では
、従来のもの（ＲＤを接続しないもの）に比べて高域で
のうねりが十分に抑えられていることがわかる。更に、
ホトダイオードに容ｆｆ１ｃ、、−０，５ｐＦのものを
用いたタイプＴ２では、高域でうねりが生じたが、抵抗
ＲＢを５にΩから０．５にΩに変えたタイプＴ３では、
出力特性のうねりを消すことができた。
のものを用いた。そして、第２図に示す定数の素子を用
いてタイプＴ１〜Ｔ３の出力特性をシミュレーションで
導いたところ、第３図のような特性を得た。図示の通り
、Ｒ，−２００Ω、Ｒ８−５にΩとしたタイプＴ１では
、従来のもの（ＲＤを接続しないもの）に比べて高域で
のうねりが十分に抑えられていることがわかる。更に、
ホトダイオードに容ｆｆ１ｃ、、−０，５ｐＦのものを
用いたタイプＴ２では、高域でうねりが生じたが、抵抗
ＲＢを５にΩから０．５にΩに変えたタイプＴ３では、
出力特性のうねりを消すことができた。
なお、上記のシュミレーションにおいて、抵抗ＲＢの設
定は次のように行なった。まず、第１図の回路において
、 ＲＢ、−３にΩ ＲＢ２−１ 、 ５ ｋΩ ＲＢ３−０．５にΩ とする。すると、バイアス供給端子Ｐ −Ｐ のａ
Ｃ 選択により、 ＲＢ （Ｐ、）−５にΩ ＲＢ （Ｐｂ）−２，０にΩ ＲＢ （Ｐｏ）−０，５にΩ となる。そこで、タイプＴ、Ｔ２については、■ バイアス供給端子Ｐ を選択し、タイプＴ３については
バイアスＰ を選択した。
定は次のように行なった。まず、第１図の回路において
、 ＲＢ、−３にΩ ＲＢ２−１ 、 ５ ｋΩ ＲＢ３−０．５にΩ とする。すると、バイアス供給端子Ｐ −Ｐ のａ
Ｃ 選択により、 ＲＢ （Ｐ、）−５にΩ ＲＢ （Ｐｂ）−２，０にΩ ＲＢ （Ｐｏ）−０，５にΩ となる。そこで、タイプＴ、Ｔ２については、■ バイアス供給端子Ｐ を選択し、タイプＴ３については
バイアスＰ を選択した。
本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能で
ある。
ある。
例えば、第４図の第２実施例のように、抵抗Ｒ８１〜Ｒ
Ｂ３を並列接続してもよく、ネットワークになっていて
もよい。また、３段階（Ｒｎ ｔ ”’ Ｒｓ ａ ）
の選択に限らず、少なくとも２段階であればいがなるも
のでもよい。
Ｂ３を並列接続してもよく、ネットワークになっていて
もよい。また、３段階（Ｒｎ ｔ ”’ Ｒｓ ａ ）
の選択に限らず、少なくとも２段階であればいがなるも
のでもよい。
以上、詳細に説明した通り本発明では、受光素子のカソ
ードとバイアス源との間の抵抗値を変えることで、受光
素子の容量を等価的に変えることができるので、回路定
数上の条件によらず出力特性のうねりを抑えることがで
き、しかも高域特性に優れた光受信用増幅器を提供する
ことができる。
ードとバイアス源との間の抵抗値を変えることで、受光
素子の容量を等価的に変えることができるので、回路定
数上の条件によらず出力特性のうねりを抑えることがで
き、しかも高域特性に優れた光受信用増幅器を提供する
ことができる。
第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図は回路定
数の説明図、第３図は本発明の実施例の効果を示す周波
数特性図、第４図は本発明の第２実施例の回路図、第５
図は従来技術のブートストラップ付き光受信用増幅器の
回路図、第６図はホトダイオードＰＤの等価回路図、第
７図は従来技術の欠点を示す周波数特性図である。 １・・・電圧ホロワ、２・・・増幅器、ＰＤ・・・ホト
ダイオード、ＲＢ・・・抵抗、ＣＢ・・・キャパシタ、
ＲＤ・・・抵抗、Ｐａ−Ｐｏ・・・バイアス供給電源端
子。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人弁理士 長谷用 芳 樹回 路 定 数 第 図 第１実施例の回路 第】図 ド１ 第２実施例の回路 第４図 第 図
数の説明図、第３図は本発明の実施例の効果を示す周波
数特性図、第４図は本発明の第２実施例の回路図、第５
図は従来技術のブートストラップ付き光受信用増幅器の
回路図、第６図はホトダイオードＰＤの等価回路図、第
７図は従来技術の欠点を示す周波数特性図である。 １・・・電圧ホロワ、２・・・増幅器、ＰＤ・・・ホト
ダイオード、ＲＢ・・・抵抗、ＣＢ・・・キャパシタ、
ＲＤ・・・抵抗、Ｐａ−Ｐｏ・・・バイアス供給電源端
子。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人弁理士 長谷用 芳 樹回 路 定 数 第 図 第１実施例の回路 第】図 ド１ 第２実施例の回路 第４図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 受光素子のアノードの交流電位を電圧ホロワ手段を介し
て前記受光素子のカソードに帰還し、前記受光素子の容
量を等価的に小さくするようにした光受信用増幅器にお
いて、 前記電圧ホロワ手段の出力と前記受光素子のカソードと
の間に、抵抗およびこれに直列接続されたキャパシタと
を有する帰還手段が接続され、前記受光素子のカソード
から抵抗手段を介して複数のバイアス供給電源端子が引
き出され、かつ前記受光素子のカソードと前記複数のバ
イアス供給電源端子の各々との間が所定の抵抗値を有す
るように前記抵抗手段が構成されていることを特徴とす
る光受信用増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6809389A JPH02246602A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 光受信用増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6809389A JPH02246602A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 光受信用増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246602A true JPH02246602A (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=13363778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6809389A Pending JPH02246602A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 光受信用増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02246602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077335A (ja) * | 1994-01-10 | 1995-01-10 | Toshiba Corp | 光受信回路 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP6809389A patent/JPH02246602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077335A (ja) * | 1994-01-10 | 1995-01-10 | Toshiba Corp | 光受信回路 |
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