JPH0270109A - 光受信用増幅器 - Google Patents
光受信用増幅器Info
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- JPH0270109A JPH0270109A JP22307788A JP22307788A JPH0270109A JP H0270109 A JPH0270109 A JP H0270109A JP 22307788 A JP22307788 A JP 22307788A JP 22307788 A JP22307788 A JP 22307788A JP H0270109 A JPH0270109 A JP H0270109A
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- JP
- Japan
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- transistor
- photodiode
- circuit
- capacitor
- bootstrap
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- Pending
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- 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先受信
用増幅器に関するものである。
用増幅器に関するものである。
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
人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Ｒ４
を介してホトダイオードＰＤのアノードに帰還され、こ
れによって増幅器２の出力端子から出力信号が取り出さ
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Ｒｓを介して電源電圧が供給される。
信用増幅器を用いることが多い。図示の通り、光信号が
人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Ｒ４
を介してホトダイオードＰＤのアノードに帰還され、こ
れによって増幅器２の出力端子から出力信号が取り出さ
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Ｒｓを介して電源電圧が供給される。
このようなブートストラップ付の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
とができる。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” ＣＰＤと寄生容ｘｈｈ Ｃ、Ｃ
２を有している。そこで、第５図のようにホトダイオー
ドＰＤのアノードの電圧を電圧ホロワ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
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。
ば、ホトダイオードＰＤの容量を等価的に小さくするこ
とができる。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” ＣＰＤと寄生容ｘｈｈ Ｃ、Ｃ
２を有している。そこで、第５図のようにホトダイオー
ドＰＤのアノードの電圧を電圧ホロワ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
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Ｒ４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−１ｏｐＦ’。
還抵抗Ｒ４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−１ｏｐＦ’。
Ｒｒ−１０にΩ、
ＣＰｌ、−１，５ｐＦ、
ｃ −Ｃ２−０，５ｐＦ
■
とし、負荷をＲＬ−２００Ωとすると、相対出力の周波
数依存性は第７図のようになる。これに対し、例えば高
域特性を向上させるためにホトダイオードＰＤのみを低
容量のものに交換してＣＰＤ−０，ｇｐＦ’。
数依存性は第７図のようになる。これに対し、例えば高
域特性を向上させるためにホトダイオードＰＤのみを低
容量のものに交換してＣＰＤ−０，ｇｐＦ’。
Ｃ−Ｃ２−０，２ｐＦ
■
とすると、相対出力の周波数依存性は第８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
路ではホトダイオードＰＤを変えるごとに回路定数を微
妙に調整することが必要になり、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
路ではホトダイオードＰＤを変えるごとに回路定数を微
妙に調整することが必要になり、実用的ではなかった。
そこで本発明は、回路定数の調整の必要性が少なく、各
種の発光素子に適用することができ、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。
種の発光素子に適用することができ、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、ホトダイオードの如き
受光素子のアノードの電位を電圧ホロワ手段を介して受
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ブートストラップ付きの光受信用
増幅器に適用され、電圧ホロワ手段の出力と受光素子の
カソードとの間に、トランジスタのみ、あるいは抵抗お
よびトランジスタを含んでなる抵抗性回路と、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
ていることを特徴とする。ここで、トランジスタは電界
効果トランジスタで構成し、このゲートに調整電圧が入
力されるようにしてもよい。
受光素子のアノードの電位を電圧ホロワ手段を介して受
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ブートストラップ付きの光受信用
増幅器に適用され、電圧ホロワ手段の出力と受光素子の
カソードとの間に、トランジスタのみ、あるいは抵抗お
よびトランジスタを含んでなる抵抗性回路と、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
ていることを特徴とする。ここで、トランジスタは電界
効果トランジスタで構成し、このゲートに調整電圧が入
力されるようにしてもよい。
本発明によれば、容量の小さい受光素子（ホトダイオー
ド）を用いたことによる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。
ド）を用いたことによる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
の一実施例を説明する。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
。
の一実施例を説明する。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図は本発明の実施例の回路図である。そして、これ
か第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と電界効果トランジスタＱ、の並列回路（抵
抗性回路）が接続されていることである。そして、この
電界効果トランジスタＱＤのゲートには可変の調整用電
圧ＶＤが与えられるようになっている。
か第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と電界効果トランジスタＱ、の並列回路（抵
抗性回路）が接続されていることである。そして、この
電界効果トランジスタＱＤのゲートには可変の調整用電
圧ＶＤが与えられるようになっている。
次に、上記実施例の作用を説明する。
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、受信器の人力インピーダ
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、受信器の人力インピーダ
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８図のように増幅器２の出力
にあられれる。
ンピーダンスのうねりが第８図のように増幅器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および電界効果ト
ランジスタＱ、からなる帰還素子を介挿すると、ブート
ストラップによるホトダイオード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。もちろん、この場合に帯域がやや低減することは
言うまでもないか、本発明の効果が減殺される程度のも
のではない。また、調整用電圧ＶＤによって電界効果ト
ランジスタＱ、の抵抗値を調整すれば、ホトダイオード
ＰＤの容量のばらつきや負荷 （ＲＬ）の条件変更等にも、適宜に対応することが可能
になる。
ランジスタＱ、からなる帰還素子を介挿すると、ブート
ストラップによるホトダイオード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。もちろん、この場合に帯域がやや低減することは
言うまでもないか、本発明の効果が減殺される程度のも
のではない。また、調整用電圧ＶＤによって電界効果ト
ランジスタＱ、の抵抗値を調整すれば、ホトダイオード
ＰＤの容量のばらつきや負荷 （ＲＬ）の条件変更等にも、適宜に対応することが可能
になる。
本発明者は上記実施例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。
うなシミュレーションを行なった。
ます、第１図の回路において抵抗Ｒｏを５００Ωとし、
電界効果トランジスタＱ、としてゲート幅が７．５μｍ
のものを用いた。そして、第８図と同様の定数の素子を
用いて出力特性をシミュレーションで導いたところ、第
２図のような特性を得た。図示の通り、高域でのうねり
が十分に抑えられていることがわかる。
電界効果トランジスタＱ、としてゲート幅が７．５μｍ
のものを用いた。そして、第８図と同様の定数の素子を
用いて出力特性をシミュレーションで導いたところ、第
２図のような特性を得た。図示の通り、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、上記の条件において、ホトダイオードＰＤの端子
間容量のみをｃＰＤ−ｏ、ｓｐＦから０．５ｐＦに変更
したところ、第３図の特性が得られた。従来技術に比べ
れば相当程度うねりが抑えられているが、９００ Ｍ
Ｈｚ付近に小さなうねりが見られる。そこで、０．１Ｖ
に設定してあった調整用電圧ＶＤを−０，５Ｖに変更し
たところ、第４図のような特性になり、完全にうねりが
除去できた。
間容量のみをｃＰＤ−ｏ、ｓｐＦから０．５ｐＦに変更
したところ、第３図の特性が得られた。従来技術に比べ
れば相当程度うねりが抑えられているが、９００ Ｍ
Ｈｚ付近に小さなうねりが見られる。そこで、０．１Ｖ
に設定してあった調整用電圧ＶＤを−０，５Ｖに変更し
たところ、第４図のような特性になり、完全にうねりが
除去できた。
なお本発明は、上記実施例のものに限定されることなく
、種々の変形が可能である。
、種々の変形が可能である。
例えば、抵抗ＲＤと電界効果トランジスタＱ。
については互いに直列に接続することも可能である。ま
た、電界効果トランジスタＱ、に並列接続された抵抗Ｒ
９を省略することも可能である。
た、電界効果トランジスタＱ、に並列接続された抵抗Ｒ
９を省略することも可能である。
以上、詳細に説明した通り本発明では、容量の小さい受
光素子（ホトダイオード）を用いたことによる高域側の
うねりが抑えられ、フラットな出力特性を実現すること
ができる。本発明の回路は回路定数の：ＪｙＪ整の必要
性が少なく、各種の受光素子に適用することができ、し
かも高域特性に優れている。
光素子（ホトダイオード）を用いたことによる高域側の
うねりが抑えられ、フラットな出力特性を実現すること
ができる。本発明の回路は回路定数の：ＪｙＪ整の必要
性が少なく、各種の受光素子に適用することができ、し
かも高域特性に優れている。
第１図は、本発明の実施例の回路図、第２図ないし第４
図は、本発明の実施例の効果を示す特性図、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
図および第８図は、従来技術の欠点を示す特性図である
。 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、
Ｒｏ・・・抵抗、Ｑ、・・・電界効果トランジスタ。 特許出願人 住友電気工業株式会社
図は、本発明の実施例の効果を示す特性図、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
図および第８図は、従来技術の欠点を示す特性図である
。 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、
Ｒｏ・・・抵抗、Ｑ、・・・電界効果トランジスタ。 特許出願人 住友電気工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、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、トランジスタを含んでなる抵抗性回路と、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
されていることを特徴とする光受信用増幅器。 ２、前記抵抗性回路は、前記トランジスタに抵抗を並列
接続して構成されていることを特徴とする請求項１記載
の光受信用増幅器。 ３、前記トランジスタは電界効果トランジスタであり、
このゲートには調整電圧が入力されることを特徴とする
請求項１又は２記載の光受信用増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22307788A JPH0270109A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 光受信用増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22307788A JPH0270109A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 光受信用増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270109A true JPH0270109A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16792479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22307788A Pending JPH0270109A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 光受信用増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0270109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302911A (en) * | 1992-07-10 | 1994-04-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Preamplifier |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP22307788A patent/JPH0270109A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302911A (en) * | 1992-07-10 | 1994-04-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Preamplifier |
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