JPH03216031A - 増幅装置 - 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、光通信用前置増幅装置として用いられる増幅
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の光通信に用いられる前置増幅器を第４図に示す。

この増幅装置は、シングルエンドの！＼イ？ンピーダン
ス型増幅器３の入力端子１側にバイアス抵抗Ｒ，を接続
して出力信号を出力端子２から得るようにした回路であ
って、具体的には例えば１９８９年電子情報通信学会春
季全国大会講演番号Ｃ−４１４の図１に示された第５図
のような回路が知られている。この回路では、ビンダイ
オード４によって光信号を受信し、これによって得られ
る信号をＦＥＴＱ１■で増幅して出力端子２から出力信
号を得る。このとき、ＦＥＴＱ１、のドレインに接続さ
れた負荷抵抗Ｒ，とゲートに接続された抵抗ＲＬを介し
てバイアスを与えることにより、所望のバイアス点が定
められる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる増幅装置によると増幅器が１つで
あり、バイアス点が定まると、トランスインピーダンス
一周波数特性等の諸特性は一義的に決まってしまい、同
一の増幅装置を異なる用途に用いることはできない。例
えば光受信器の広帯域用増幅には帯域の広い増幅装置が
必要となり、低雑音用前置増幅装置には帯域幅は狭くと
も低雑音となる増幅装置が必要となる。しかし、従来の
上記増幅装置では、一つの装置でこのように異なる特性
を実現することができなかった。

そこで本発明は、同一構成の増幅装置でありながら異な
る特性を実現し、これによって異なる用途の増幅に同一
装置で対応することのできる増幅装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る増幅装置は、２つの入力端子を有する差動
増幅器と、これら入力端子のうちの一方に接続された第
１のバイアス抵抗と、この第１のバイアス抵抗と異なる
抵抗値をもち上記入力端子のうちの他方に接続された第
２のバイアス抵抗とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る増幅装置は上記のように構成されるので、
差動増幅器を構成する２つの増幅回路の人力インピーダ
ンスが異なることになり、差動増幅器の一方の入力端子
へ入力信号を与えて他方の入力端子をリファレンスとす
る場合と、これとは逆に差動増幅器の一方の入力端子を
リファレンスとし他方の入力端子へ入力信号を与える場
合とでは、それぞれ入力インピーダンスの異なる２つの
増幅装置として、すなわち特性の異なる増幅装置として
作用する。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図ないし第３図を参照して本発明
の一実施例に係る増幅装置を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る増幅装置の構成図を示
す。この実施例では、入力端子が１０１Ａ，ＩＯＩＢで
あり、出力端子が１０２Ａ，１０２Ｂである差動増幅器
を含むアンプ１００において、入力端子１０１Ａにバイ
アス抵抗Ｒｂ１を接続し、入力端子１０１Ｂに上記バイ
アス抵抗Ｒ　とは抵抗値の異なるバイアス抵抗Ｒｂ２を
接続ｂ１ する。ここで、バイアス抵抗Ｒ　　，Ｒ　　は例えば、
ｂｌ　　　ｂ２ Ｒｂ１〉Ｒｂ２とする。

かかる構成の増幅装置においては、入力端子１０１Ａに
入力信号を与え入力端子１０１Ｂをリファレンスとする
とか、または入力端子１０１Ｂに人力信号を与え、入力
端子１０１Ａをリファレンスとする。いずれの場合にも
、例えば出力端子１０２Ａから出力信号を得るようにす
る。差動増幅器は２つの増幅回路が一対とされているの
であり、上記バイアス抵抗Ｒ　　，Ｈ　　の値が異なる
こｂｌ　　　ｂ２ とから、それぞれの増幅回路は異なる人カインピダンス
をもつことになり、これによって一対とされた２つの増
幅回路は独立し、それぞれの特性が異なるようになる。

第２図にはＩＣ化に好適な本発明の一実施例に係る回路
図が示されている。この第２図では、ＦＥＴＱ，Ｑ　　
が一対の増幅回路であり差動増１３ 幅器を構成する。ＦＥＴＱ．Ｑ３のドレインに１ はそれぞれゲート・ソース間が短絡されたＦＥＴＱ２，
Ｑ４か接続されており、定電流負荷を構成している。Ｆ
ＥＴＱ　　，Ｑ３のソースにはゲート■ ・ソース間が短絡された定電流源であるＦＥＴＱ５が接
続されている。以上のＦＥＴＱ１〜Ｑ５て差動的に動作
する差動増幅器が構成される。つまり、ＦＥＴＱ　　，
Ｑ３のゲートに入力された信１ 号の差に対応した信号の増幅が行われる。

ＦＥＴＱ，Ｑ　　は差動増幅器の各出力信号の６８ バッファ段を構成する。つまり、差動増幅器の一方の出
力点から信号をＦＥＴＱ６のゲートへ導き、ソースから
出力して低出力インピーダンスを実現し、レベルシフト
ダイオードＤ１で所要の電圧までレベルシフトを行って
、ゲート・ソース間が短絡されたＦＥＴＱ７からなる定
電流負荷へ上記信号を送出する。ここで、ＦＥＴＱ７の
ドレインを出力端子１０２Ａと接続する。また、差動増
幅器の他方の出力点の信号についても同様に、ＦＥＴＱ
　からレベルシフトダイオードＤ２を介してＦ８ ＥＴＱ　　へ導く。ＦＥＴＱ９のドレインを出力端９ 子１０２Ｂと接続する。ＦＥＴＱ　　，Ｑ　　，ＱＢ　
，２４ Ｑ　のドレインには電圧ＶＤＤの電源が接続され、８ ＦＥＴＱ　　，Ｑ　　，Ｑ９のソースには電圧Ｖ　の５
　　　　　　７　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　ｓｓ電源が接続され、増幅装置の駆動電力
が与えられている。バイアス抵抗Ｒｂ１は入力端子１０
１Ａに接続され、バイアス抵抗Ｒ．．Ｊ２は人力端子１
０１Ｂに接続されている。

この実施例において、ＦＥＴＱ　　−Ｑ９のスレ１ ンヨールド電圧はいずれも−１ｖとし、それぞれのゲー
ト幅を順に、１５０μｍ１７５μｍ１１５０μｍ１７５
μｍ，１５０μｍ，１５０μｍ１１５０μｍ，１５０μ
ｍ，１５０μｍ，１５０μｍとしたバイアス抵抗Ｒ　　
，Ｒ　　の抵抗値はそｂｌ　　　ｂ２ れぞれ２ＫΩ，ＩＫΩである。

このような構成の増幅装置の入力端子１０１Ａ．１０１
Ｂをそれぞれ入力端子とし、フォトダイオード（容量０
．　　６　５　ｐ　Ｆ）を第５図に示した如くに入力端
子１０１Ａ　（ＩＯＩＢ）とＶＤＤとの間に接続した場
合のＡＣ　（交流）解析結果を、第３図に示す。いずれ
の場合でも、出力端子１０２Ａを用いている。第３図に
おいて、■は入力端子１０１Ａヘフォトダイオードを接
続した場合のトランスインピーダンス一周波数応答特性
を示し、■は人力端子１０１Ｂへフォトダイオードを接
続した場合のトランスインピーダンス一周波数応答特性
を示す。また、これらの結果をまとめると、となる。

これらから、抵抗値のより大きなバイアス抵抗Ｒｂ１（
−２ＫΩ）によりトランスインピーダンスが大きく、帯
域の狭い増幅装置を実現でき、抵抗値のより小さなバイ
アス抵抗Ｒｂ２（−１ＫΩ）によりトランスインピーダ
ンスが小さいが帯域の広い増幅装置を実現することがで
きる。

従って、光受信器用の前置増幅器のうち、例えば、広帯
域用前置増幅器などのように広いダイナミックレンジを
要するときには、入力端子１０１Ｂを入力端子としてバ
イアス抵抗Ｒｂ２により小さなバイアス抵抗を有する増
幅装置を構成して、広帯域な特性を得るようにすればよ
い。また、低雑音用前置増幅器としては人力端子１０１
Ａを人力端子として、バイアス抵抗Ｒｂｌにより大きな
バイアス抵抗を有する増幅装置を構成して、帯域は狭い
が低雑音な特性を得るようにすればよい。

なお、バイアス抵抗Ｒ　　，Ｒ　　は外付けするとｂｌ
　　　ｂ２ 様々な回路にフレキシブルに対応できる。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように本発明によれば、差動増幅
器を構成する２つの入力端子におけるバイアス抵抗を異
ならせるようにしたので、入力インピーダンスが異なる
ことにより入力端子の選択によって異なる特性の装置を
実現できるから、つの増幅装置にもかかわらず異なる用
途の増幅に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る増幅装置の構成図、第
２図はＦＥＴを用いて構成したー実施例に係る増幅装置
の回路図、第３図は第２図の増幅装置の周波数応答特性
を示す図、第４図および第５図は従来の増幅装置の構成
図である。 １００・・・アンプ、ＩＯＩＡ．ＩＯＩＢ・・・人力端
子、１０２Ａ，１０２Ｂ・・・出力端子、Ｑ　　−Ｑ　
　・・・ＦＥＴ，Ｒ，Ｒ　　・・・バイアス抵抗、１　
　　　　　９　　　　　　　　　　　　　ｂｌ　　　　
　ｂ２Ｄ　　，Ｄ　　・・・レベルシフトダイオード。 ｌ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの入力端子を有する差動増幅器と、 前記入力端子のうちの一方に接続された第１のバイアス
   抵抗と、 この第１のバイアス抵抗と異なる抵抗値をもち前記入力
   端子のうちの他方に接続された第２のバイアス抵抗とを
   備えたことを特徴とする増幅装置。