JPH05180695A - 測光回路と出力電圧レンジ設定方法 - Google Patents
測光回路と出力電圧レンジ設定方法Info
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- JPH05180695A JPH05180695A JP4020398A JP2039892A JPH05180695A JP H05180695 A JPH05180695 A JP H05180695A JP 4020398 A JP4020398 A JP 4020398A JP 2039892 A JP2039892 A JP 2039892A JP H05180695 A JPH05180695 A JP H05180695A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源投入時の応答速度を速めるとともに、出
力レンジを設定する。 【構成】 演算増幅器ＯＰ１の対数変換ダイオードとし
てｎ個のダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎを直列に接続し、そ
の直列回路にフォトダイオードＰＤからの電流Ｉlを流
す。基準電圧源では演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子
とグラウンド端子間に対数変換ダイオードと同数のｎ個
のダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎを直列に接続し、定電流源
４から電流ＩrefをダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎに流す。
出力Ｖoutは Ｖout＝(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) 対数変換ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎの寄生容量Ｃ２ｔは Ｃ２ｔ＝Ｃ２／ｎ となり、電源投入時の応答速度が速くなる。
力レンジを設定する。 【構成】 演算増幅器ＯＰ１の対数変換ダイオードとし
てｎ個のダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎを直列に接続し、そ
の直列回路にフォトダイオードＰＤからの電流Ｉlを流
す。基準電圧源では演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子
とグラウンド端子間に対数変換ダイオードと同数のｎ個
のダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎを直列に接続し、定電流源
４から電流ＩrefをダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎに流す。
出力Ｖoutは Ｖout＝(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) 対数変換ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎの寄生容量Ｃ２ｔは Ｃ２ｔ＝Ｃ２／ｎ となり、電源投入時の応答速度が速くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカメラその他の光学機器
における測光回路に関するものである。
における測光回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な測光回路は、図４（Ａ）に示さ
れるように、演算増幅器ＯＰ１の入力端子間に光電素子
のフォトダイオードＰＤを接続し、演算増幅器ＯＰ１の
反転入力端子と出力端子間に対数変換ダイオードＤ２を
接続し、非反転入力端子に基準電圧源２から基準電圧を
印加したものである。光をフォトダイオードＰＤで受
け、流れ出す電流をダイオードＤ２で対数圧縮した電圧
に変換して出力する。
れるように、演算増幅器ＯＰ１の入力端子間に光電素子
のフォトダイオードＰＤを接続し、演算増幅器ＯＰ１の
反転入力端子と出力端子間に対数変換ダイオードＤ２を
接続し、非反転入力端子に基準電圧源２から基準電圧を
印加したものである。光をフォトダイオードＰＤで受
け、流れ出す電流をダイオードＤ２で対数圧縮した電圧
に変換して出力する。
【０００３】図４（Ａ）の測光回路では、フォトダイオ
ードＰＤとダイオードＤ２にそれぞれ寄生容量Ｃ１，Ｃ
２が発生する。この測光回路に電源を投入してから出力
電圧が安定するまでに要する時間は寄生容量Ｃ１，Ｃ２
を充電するのに要する時間で決まる。電源投入から出力
安定までの様子を図４（Ｂ）に示す。電源投入時に電位
Ｖ1から安定電位Ｖ0に到達するまでに要する時間ｔ0は
次の式で表わされる。 ｔ0＝{(Ｃ１(Ｖ1−Ｖ0)／Ａ0)＋Ｃ２(Ｖ1−Ｖ0)}／ｉ ……（１） ここで、Ａ0は演算増幅器ＯＰ１のオープンループゲイ
ン、ｉは電流である。
ードＰＤとダイオードＤ２にそれぞれ寄生容量Ｃ１，Ｃ
２が発生する。この測光回路に電源を投入してから出力
電圧が安定するまでに要する時間は寄生容量Ｃ１，Ｃ２
を充電するのに要する時間で決まる。電源投入から出力
安定までの様子を図４（Ｂ）に示す。電源投入時に電位
Ｖ1から安定電位Ｖ0に到達するまでに要する時間ｔ0は
次の式で表わされる。 ｔ0＝{(Ｃ１(Ｖ1−Ｖ0)／Ａ0)＋Ｃ２(Ｖ1−Ｖ0)}／ｉ ……（１） ここで、Ａ0は演算増幅器ＯＰ１のオープンループゲイ
ン、ｉは電流である。
【０００４】図４（Ａ）の測光回路における安定時間ｔ
0が大きいので、これを小さくするために種々の改良が
なされている。そのうちの１つは、図４（Ｃ）に示され
るように、対数変換ダイオードＤ２に並列に逆方向のダ
イオードＤ１を接続する方法である（特開昭５４−１２
７３７９号公報参照）。このダイオードＤ１がない場合
には電源投入時に出力電圧が電源電圧近くまで上昇する
が、このダイオードＤ１を設けることにより、電源投入
時のＶ1がある程度以上に上がるのを防ぐことができ
る。この場合の電源投入から出力電圧安定までの様子を
図４（Ｄ）に示す。
0が大きいので、これを小さくするために種々の改良が
なされている。そのうちの１つは、図４（Ｃ）に示され
るように、対数変換ダイオードＤ２に並列に逆方向のダ
イオードＤ１を接続する方法である（特開昭５４−１２
７３７９号公報参照）。このダイオードＤ１がない場合
には電源投入時に出力電圧が電源電圧近くまで上昇する
が、このダイオードＤ１を設けることにより、電源投入
時のＶ1がある程度以上に上がるのを防ぐことができ
る。この場合の電源投入から出力電圧安定までの様子を
図４（Ｄ）に示す。
【０００５】図５は図４（Ａ）の測光回路のゲインを設
定する回路まで記述したものである。図５では基準電圧
源として、定電流源４により一定電流Ｉrefを流し、ダ
イオードＤ３によって基準電圧を発生させ、その基準電
圧を演算増幅器ＯＰ２を用いた非反転増幅回路により出
力させる。演算増幅器ＯＰ１の出力は演算増幅器ＯＰ３
の非反転入力端子に入力し、演算増幅器ＯＰ３の反転入
力端子とグラウンド端子との間には抵抗Ｒ２を接続し、
出力端子との間には帰還抵抗Ｒ１を接続する。フォトダ
イオードＰＤに光が当り、電流Ｉlが流れたとき、光電
変換用の演算増幅器ＯＰ１の出力は (ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉs)−(ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉl／Ｉs) ＝(ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) ……（２） となる。ここで、ｋはボルツマン係数、Ｔは絶対温度、
ｑは電子の電荷、Ｉｓはダイオードの逆方向飽和電流で
ある。したがって、演算増幅器ＯＰ３の出力Ｖoutは ((Ｒ１＋Ｒ２)／Ｒ２)(ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) ……（３） となる。
定する回路まで記述したものである。図５では基準電圧
源として、定電流源４により一定電流Ｉrefを流し、ダ
イオードＤ３によって基準電圧を発生させ、その基準電
圧を演算増幅器ＯＰ２を用いた非反転増幅回路により出
力させる。演算増幅器ＯＰ１の出力は演算増幅器ＯＰ３
の非反転入力端子に入力し、演算増幅器ＯＰ３の反転入
力端子とグラウンド端子との間には抵抗Ｒ２を接続し、
出力端子との間には帰還抵抗Ｒ１を接続する。フォトダ
イオードＰＤに光が当り、電流Ｉlが流れたとき、光電
変換用の演算増幅器ＯＰ１の出力は (ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉs)−(ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉl／Ｉs) ＝(ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) ……（２） となる。ここで、ｋはボルツマン係数、Ｔは絶対温度、
ｑは電子の電荷、Ｉｓはダイオードの逆方向飽和電流で
ある。したがって、演算増幅器ＯＰ３の出力Ｖoutは ((Ｒ１＋Ｒ２)／Ｒ２)(ｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) ……（３） となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４（Ｃ）に示される
ように対数変換ダイオードＤ２に逆方向に並列にダイオ
ードＤ１を設けても、出力電圧が安定するまでに要する
時間を十分に短かくすることは困難である。そこで、本
発明の第１の目的は、図４（Ｃ）の測光回路で更に応答
速度を速めることである。
ように対数変換ダイオードＤ２に逆方向に並列にダイオ
ードＤ１を設けても、出力電圧が安定するまでに要する
時間を十分に短かくすることは困難である。そこで、本
発明の第１の目的は、図４（Ｃ）の測光回路で更に応答
速度を速めることである。
【０００７】図５の測光回路では抵抗Ｒ２として正温度
係数をもつ抵抗を用いると、出力Ｖoutが温度にかかわ
らず一定した値になるように設定することができるとい
う利点がある。しかし、図５の回路を集積回路化する場
合、正温度係数を示す抵抗Ｒ２を内蔵することができな
いため、通常は出力増幅器ＯＰ３の反転入力端子から集
積回路の外に出る端子を設け、抵抗Ｒ２を外付けする必
要がある。そのため、外付け部品が増えてコストが上昇
し、プリント基板上でのこの測光回路用の集積回路を搭
載する位置が制約され、高密度実装が困難になるという
欠点が生じる。
係数をもつ抵抗を用いると、出力Ｖoutが温度にかかわ
らず一定した値になるように設定することができるとい
う利点がある。しかし、図５の回路を集積回路化する場
合、正温度係数を示す抵抗Ｒ２を内蔵することができな
いため、通常は出力増幅器ＯＰ３の反転入力端子から集
積回路の外に出る端子を設け、抵抗Ｒ２を外付けする必
要がある。そのため、外付け部品が増えてコストが上昇
し、プリント基板上でのこの測光回路用の集積回路を搭
載する位置が制約され、高密度実装が困難になるという
欠点が生じる。
【０００８】そこで、本発明の第２の目的は、対数変換
ダイオードＤ２に寄生する寄生容量Ｃ２を減らして電源
投入時の応答速度を速めるとともに、出力レンジを抵抗
Ｒ１，Ｒ２で設定せず、温度に対する出力電圧の変化は
ＣＰＵを用いて補正することによって、高集積化に適し
た測光回路を提供することである。本発明の第３の目的
は、測光回路の出力レンジを設定する新規な方法を提供
することである。
ダイオードＤ２に寄生する寄生容量Ｃ２を減らして電源
投入時の応答速度を速めるとともに、出力レンジを抵抗
Ｒ１，Ｒ２で設定せず、温度に対する出力電圧の変化は
ＣＰＵを用いて補正することによって、高集積化に適し
た測光回路を提供することである。本発明の第３の目的
は、測光回路の出力レンジを設定する新規な方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】電源投入時の応答速度を
速める第１の目的を達成するために、本発明では、は、
対数圧縮用の演算増幅器の出力として第１のエミッタホ
ロワ出力駆動回路と、それよりもエミッタサイズが小さ
くエミッタに接続された抵抗も小さい第２のエミッタホ
ロワ出力駆動回路とを設け、対数圧縮ダイオードは対数
圧縮用演算増幅器の一方の入力端子と第１のエミッタホ
ロワ出力駆動回路間に接続し、第２のエミッタホロワ出
力駆動回路と前記一方の入力端子間には対数圧縮ダイオ
ードと逆方向のダイオードを接続する。
速める第１の目的を達成するために、本発明では、は、
対数圧縮用の演算増幅器の出力として第１のエミッタホ
ロワ出力駆動回路と、それよりもエミッタサイズが小さ
くエミッタに接続された抵抗も小さい第２のエミッタホ
ロワ出力駆動回路とを設け、対数圧縮ダイオードは対数
圧縮用演算増幅器の一方の入力端子と第１のエミッタホ
ロワ出力駆動回路間に接続し、第２のエミッタホロワ出
力駆動回路と前記一方の入力端子間には対数圧縮ダイオ
ードと逆方向のダイオードを接続する。
【００１０】電源投入時の応答速度を速めるとともに高
集積化に適した測光回路とする第２の目的を達成するた
めに、本発明では、基準電圧は複数のダイオードの直列
回路に一定電流を流すことにより発生させ、対数圧縮ダ
イオードとして基準電圧用ダイオードと同数のダイオー
ドを直列接続したものを用いる。ここで、基準電圧用に
対数圧縮ダイオードと同数のダイオードを用いるのは、
対数圧縮ダイオードの逆方向飽和電流Ｉｓをキャンセル
するためである。
集積化に適した測光回路とする第２の目的を達成するた
めに、本発明では、基準電圧は複数のダイオードの直列
回路に一定電流を流すことにより発生させ、対数圧縮ダ
イオードとして基準電圧用ダイオードと同数のダイオー
ドを直列接続したものを用いる。ここで、基準電圧用に
対数圧縮ダイオードと同数のダイオードを用いるのは、
対数圧縮ダイオードの逆方向飽和電流Ｉｓをキャンセル
するためである。
【００１１】測光回路の出力レンジを設定する新規な方
法として、本発明では、基準電圧は複数のダイオードの
直列回路に一定電流を流すことにより発生させ、対数圧
縮ダイオードとして基準電圧用ダイオードと同数のダイ
オードを直列接続したものを用い、そのダイオード数に
より出力電圧レンジを設定する。
法として、本発明では、基準電圧は複数のダイオードの
直列回路に一定電流を流すことにより発生させ、対数圧
縮ダイオードとして基準電圧用ダイオードと同数のダイ
オードを直列接続したものを用い、そのダイオード数に
より出力電圧レンジを設定する。
【００１２】
【実施例】図１は請求項１に対応した実施例を表わす。
破線で囲まれた部分が演算増幅器ＯＰ１ａを表わし、そ
の反転入力端子（トランジスタＱ４のゲート）と非反転
入力端子（トランジスタＱ５のゲート）の間にはフォト
ダイオードＰＤが非反転入力端子側がカソード、反転入
力端子側がアノードとなるように接続され、非反転入力
端子側には基準電圧源２から基準電圧が印加されてい
る。演算増幅器ＯＰ１ａの出力はトランジスタＱ９と抵
抗Ｒ１２を含むエミッタホロワ出力駆動回路と、トラン
ジスタＱ１０と抵抗Ｒ１３を含むエミッタホロワ出力駆
動回路との２系統を含んでいる。トランジスタＱ９のエ
ミッタにダイオードＤ１を構成するトランジスタのコレ
クタとベースが接続され、トランジスタＱ１０のエミッ
タにダイオードＤ２を構成するトランジスタのエミッタ
が接続されている。ダイオードＤ１用のトランジスタの
エミッタとダイオードＤ２用のトランジスタのコレクタ
とベースは演算増幅器ＯＰ１ａの反転入力端子（トラン
ジスタＱ４のゲート）に接続されている。ダイオードＤ
２は対数変換ダイオードであり、フォトダイオードＰＤ
のアノードから流れ出す電流を電圧に対数変換する。ト
ランジスタＱ１０のエミッタホロワ出力駆動回路が演算
増幅器ＯＰ１ａの正規の出力となる。ダイオードＤ１は
電源投入時にはね上がる電圧を小さくするために設けら
れたダイオードである。
破線で囲まれた部分が演算増幅器ＯＰ１ａを表わし、そ
の反転入力端子（トランジスタＱ４のゲート）と非反転
入力端子（トランジスタＱ５のゲート）の間にはフォト
ダイオードＰＤが非反転入力端子側がカソード、反転入
力端子側がアノードとなるように接続され、非反転入力
端子側には基準電圧源２から基準電圧が印加されてい
る。演算増幅器ＯＰ１ａの出力はトランジスタＱ９と抵
抗Ｒ１２を含むエミッタホロワ出力駆動回路と、トラン
ジスタＱ１０と抵抗Ｒ１３を含むエミッタホロワ出力駆
動回路との２系統を含んでいる。トランジスタＱ９のエ
ミッタにダイオードＤ１を構成するトランジスタのコレ
クタとベースが接続され、トランジスタＱ１０のエミッ
タにダイオードＤ２を構成するトランジスタのエミッタ
が接続されている。ダイオードＤ１用のトランジスタの
エミッタとダイオードＤ２用のトランジスタのコレクタ
とベースは演算増幅器ＯＰ１ａの反転入力端子（トラン
ジスタＱ４のゲート）に接続されている。ダイオードＤ
２は対数変換ダイオードであり、フォトダイオードＰＤ
のアノードから流れ出す電流を電圧に対数変換する。ト
ランジスタＱ１０のエミッタホロワ出力駆動回路が演算
増幅器ＯＰ１ａの正規の出力となる。ダイオードＤ１は
電源投入時にはね上がる電圧を小さくするために設けら
れたダイオードである。
【００１３】トランジスタＱ９とＱ１０では、トランジ
スタＱ９のトランジスタのエミッタサイズの方がトラン
ジスタＱ１０のエミッタサイズよりも小さく、抵抗値は
抵抗Ｒ１２の方が抵抗Ｒ１３より小さく設定されてい
る。これにより、電源投入時にはね上がる電圧は、トラ
ンジスタＱ９とＱ１０が同じサイズで、抵抗Ｒ１２とＲ
１３が同じ抵抗値である場合に比べて小さくなる。つま
り、（１）式における（Ｖ1−Ｖ0）が小さくなる。その
ため、電源投入時の出力電圧の応答速度が速くなる。
スタＱ９のトランジスタのエミッタサイズの方がトラン
ジスタＱ１０のエミッタサイズよりも小さく、抵抗値は
抵抗Ｒ１２の方が抵抗Ｒ１３より小さく設定されてい
る。これにより、電源投入時にはね上がる電圧は、トラ
ンジスタＱ９とＱ１０が同じサイズで、抵抗Ｒ１２とＲ
１３が同じ抵抗値である場合に比べて小さくなる。つま
り、（１）式における（Ｖ1−Ｖ0）が小さくなる。その
ため、電源投入時の出力電圧の応答速度が速くなる。
【００１４】図２（Ａ）は請求項２に対応した実施例を
表わし、電源投入時の応答速度を速めるとともに、ダイ
オード数によりレンジを設定するものである。図５と比
較すると、対数変換用演算増幅器ＯＰ１の対数変換ダイ
オードとしてｎ個のダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎが直列に
接続されて、その直列回路にフォトダイオードＰＤから
の電流Ｉlが流されるようになっている。また、基準電
圧源では演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子とグラウン
ド端子間に対数変換ダイオードと同数のｎ個のダイオー
ドＤ３１〜Ｄ３ｎが直列に接続され、定電流源４から電
流Ｉrefがそのｎ個のダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎに流さ
れるようになっている。
表わし、電源投入時の応答速度を速めるとともに、ダイ
オード数によりレンジを設定するものである。図５と比
較すると、対数変換用演算増幅器ＯＰ１の対数変換ダイ
オードとしてｎ個のダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎが直列に
接続されて、その直列回路にフォトダイオードＰＤから
の電流Ｉlが流されるようになっている。また、基準電
圧源では演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子とグラウン
ド端子間に対数変換ダイオードと同数のｎ個のダイオー
ドＤ３１〜Ｄ３ｎが直列に接続され、定電流源４から電
流Ｉrefがそのｎ個のダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎに流さ
れるようになっている。
【００１５】図２（Ａ）でフォトダイオードＰＤからダ
イオードＤ２1〜Ｄ２ｎに電流Ｉlが流れたとき、出力Ｖ
outは次の式で表わされる。 Ｖout＝(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉs)−(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉl／Ｉs) ＝(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) ……（４） この（４）式を前に示した（３）式と比較すると、
（３）式の（Ｒ１＋Ｒ２／Ｒ２）をｎに置き換えたもの
が（４）式であると言える。（３）式では図５のＲ１を
正温度係数の抵抗にすることにより温度補正が可能であ
るが、図２の実施例ではｎは定数であるため温度補正は
不可能である。そのため、図２の回路では温度センサと
組み合わせ、ＣＰＵにおいて温度補正を行なうようにす
る。その場合、ＣＰＵを用いることにより生じる不利益
は、正温度係数の外付け抵抗を用いる不利益に比べて小
さい。
イオードＤ２1〜Ｄ２ｎに電流Ｉlが流れたとき、出力Ｖ
outは次の式で表わされる。 Ｖout＝(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉs)−(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉl／Ｉs) ＝(ｎｋＴ／ｑ)ｌｎ(Ｉref／Ｉl) ……（４） この（４）式を前に示した（３）式と比較すると、
（３）式の（Ｒ１＋Ｒ２／Ｒ２）をｎに置き換えたもの
が（４）式であると言える。（３）式では図５のＲ１を
正温度係数の抵抗にすることにより温度補正が可能であ
るが、図２の実施例ではｎは定数であるため温度補正は
不可能である。そのため、図２の回路では温度センサと
組み合わせ、ＣＰＵにおいて温度補正を行なうようにす
る。その場合、ＣＰＵを用いることにより生じる不利益
は、正温度係数の外付け抵抗を用いる不利益に比べて小
さい。
【００１６】図２（Ａ）の回路では、対数変換ダイオー
ドＤ２１〜Ｄ２ｎの寄生容量が小さくなる。すなわち、
ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎにはそれぞれのアノードとカ
ソードの間にそれぞれ寄生容量Ｃ２１〜Ｃ２ｎが発生す
るが、それらの寄生容量Ｃ２１〜Ｃ２ｎは全て直列接続
であるため、全体では １／Ｃ２ｔ＝１／Ｃ２１＋１／Ｃ２２＋……１／Ｃ２ｎ となる。Ｃ２ｔは演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子と出
力端子間の容量を表わす。Ｃ２１〜Ｃ２ｎを全て一定の
Ｃ２とすると、 １／Ｃ２ｔ＝ｎ／Ｃ２ Ｃ２ｔ＝Ｃ２／ｎ となる。したがって、ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎ全体の
寄生容量はダイオード１個の寄生容量の１／ｎとなっ
て、電源投入時の応答速度が速くなる。ほぼｎ倍のスピ
ードになると考えられる。
ドＤ２１〜Ｄ２ｎの寄生容量が小さくなる。すなわち、
ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎにはそれぞれのアノードとカ
ソードの間にそれぞれ寄生容量Ｃ２１〜Ｃ２ｎが発生す
るが、それらの寄生容量Ｃ２１〜Ｃ２ｎは全て直列接続
であるため、全体では １／Ｃ２ｔ＝１／Ｃ２１＋１／Ｃ２２＋……１／Ｃ２ｎ となる。Ｃ２ｔは演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子と出
力端子間の容量を表わす。Ｃ２１〜Ｃ２ｎを全て一定の
Ｃ２とすると、 １／Ｃ２ｔ＝ｎ／Ｃ２ Ｃ２ｔ＝Ｃ２／ｎ となる。したがって、ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎ全体の
寄生容量はダイオード１個の寄生容量の１／ｎとなっ
て、電源投入時の応答速度が速くなる。ほぼｎ倍のスピ
ードになると考えられる。
【００１７】ここで、回路規模を考えると、図５におけ
る演算増幅器ＯＰ３が不要になった分小さくなり、その
ため温度センサを測光回路と同一チップ上に組み込んで
も回路規模は図５の回路と同等と考えることができる。
図５では演算増幅器ＯＰ３のオフセットを考慮する必要
があるが、図２ではその必要がなくなる。図２（Ａ）の
出力Ｖoutと光電力Ｉlとの関係を図２（Ｂ）に示す。
る演算増幅器ＯＰ３が不要になった分小さくなり、その
ため温度センサを測光回路と同一チップ上に組み込んで
も回路規模は図５の回路と同等と考えることができる。
図５では演算増幅器ＯＰ３のオフセットを考慮する必要
があるが、図２ではその必要がなくなる。図２（Ａ）の
出力Ｖoutと光電力Ｉlとの関係を図２（Ｂ）に示す。
【００１８】図２（Ａ）はカソードコモン型測光回路で
あるが、測光回路には他にアノードコモン型がある。図
３（Ａ）にアノードコモン型の実施例を示す。図３
（Ａ）ではフォトダイオードＰＤはアノードが非反転入
力端子、カソードが反転入力端子に接続される。対数変
換ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎの直列回路はアノード側が
出力端子側に、カソード側が反転入力端子側に接続され
ている。基準電圧源では電源端子と演算増幅器ＯＰ２の
非反転入力端子の間にｎ個のダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎ
が直列に接続され、その非反転入力端子とグラウンド端
子間に定電流源４が接続されている。図３（Ａ）でも電
源投入時の応答速度を速くし、出力レンジをダイオード
数により設定することができる。図３（Ａ）の光電流Ｉ
lと出力Ｖoutの関係は図３（Ｂ）に示されるようにな
る。
あるが、測光回路には他にアノードコモン型がある。図
３（Ａ）にアノードコモン型の実施例を示す。図３
（Ａ）ではフォトダイオードＰＤはアノードが非反転入
力端子、カソードが反転入力端子に接続される。対数変
換ダイオードＤ２１〜Ｄ２ｎの直列回路はアノード側が
出力端子側に、カソード側が反転入力端子側に接続され
ている。基準電圧源では電源端子と演算増幅器ＯＰ２の
非反転入力端子の間にｎ個のダイオードＤ３１〜Ｄ３ｎ
が直列に接続され、その非反転入力端子とグラウンド端
子間に定電流源４が接続されている。図３（Ａ）でも電
源投入時の応答速度を速くし、出力レンジをダイオード
数により設定することができる。図３（Ａ）の光電流Ｉ
lと出力Ｖoutの関係は図３（Ｂ）に示されるようにな
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明で演算増幅器の出力駆動回路を２
系統とし、電源投入時の電圧のはね上がりを抑える出力
駆動回路のトランジスタのエミッタサイズと抵抗値を正
規の出力駆動回路のトランジスタのエミッタサイズと抵
抗値より小さな値に設定すれば、電源投入時に出力を速
く安定させることができる。本発明で対数変換用演算増
幅器の対数変換ダイオードとしてダイオードを直列に複
数個接続することにより、演算増幅器と帰還抵抗により
出力レンジを設定するのに比べると、回路規模が小さく
なり、誤差要因が減るだけでなく、電源投入時の応答が
速くなり、システム上でのコストダウンを図ることもで
きる。
系統とし、電源投入時の電圧のはね上がりを抑える出力
駆動回路のトランジスタのエミッタサイズと抵抗値を正
規の出力駆動回路のトランジスタのエミッタサイズと抵
抗値より小さな値に設定すれば、電源投入時に出力を速
く安定させることができる。本発明で対数変換用演算増
幅器の対数変換ダイオードとしてダイオードを直列に複
数個接続することにより、演算増幅器と帰還抵抗により
出力レンジを設定するのに比べると、回路規模が小さく
なり、誤差要因が減るだけでなく、電源投入時の応答が
速くなり、システム上でのコストダウンを図ることもで
きる。
【図１】第１の実施例を示す回路図である。
【図２】第２の実施例を示す図であり、（Ａ）は回路
図、（Ｂ）は光電流に対する出力電圧を示す図である。
図、（Ｂ）は光電流に対する出力電圧を示す図である。
【図３】第３の実施例を表わす図であり、（Ａ）は回路
図、（Ｂ）は光電流に対する出力電圧を示す図である。
図、（Ｂ）は光電流に対する出力電圧を示す図である。
【図４】従来の測光回路を示す図であり、（Ａ）は基本
的な回路図、（Ｂ）は（Ａ）の電源投入時の出力電圧変
化を示す図、（Ｃ）は電源投入時の応答速度を速くする
ために改良された測光回路を示す回路図、（Ｄ）は
（Ｃ）の電源投入時の出力電圧変化を示す図である。
的な回路図、（Ｂ）は（Ａ）の電源投入時の出力電圧変
化を示す図、（Ｃ）は電源投入時の応答速度を速くする
ために改良された測光回路を示す回路図、（Ｄ）は
（Ｃ）の電源投入時の出力電圧変化を示す図である。
【図５】従来の出力レンジ設定回路までを含めた測光回
路を示す回路図である。
路を示す回路図である。
ＯＰ１，ＯＰ１ａ 対数変換用演算増幅器 ＯＰ２ 基準電圧源のバッファアンプ
用演算増幅器 Ｄ２，Ｄ２１〜Ｄ２ｎ 対数変換ダイオード ＰＤ フォトダイオード Ｄ３，Ｄ３１〜Ｄ３ｎ 基準電圧用ダイオード Ｃ２，Ｃ２１〜Ｃ２ｎ 寄生容量 ２ 基準電圧源 ４ 定電流源
用演算増幅器 Ｄ２，Ｄ２１〜Ｄ２ｎ 対数変換ダイオード ＰＤ フォトダイオード Ｄ３，Ｄ３１〜Ｄ３ｎ 基準電圧用ダイオード Ｃ２，Ｃ２１〜Ｃ２ｎ 寄生容量 ２ 基準電圧源 ４ 定電流源
Claims (3)
- 【請求項１】 演算増幅器の２入力端子間に光電素子を
接続し、前記演算増幅器の一方の入力端子と出力端子間
に対数圧縮ダイオードを接続し、前記演算増幅器の他方
の入力端子に基準電圧を印加し、前記光電素子に光が入
射して発生した電流を前記対数圧縮ダイオードに流して
対数圧縮した電圧に変換する測光回路において、前記演
算増幅器の出力として第１のエミッタホロワ出力駆動回
路と、それよりもエミッタサイズが小さくエミッタに接
続された抵抗も小さい第２のエミッタホロワ出力駆動回
路とを設け、前記対数圧縮ダイオードは第１のエミッタ
ホロワ出力駆動回路側に接続し、第２のエミッタホロワ
出力駆動回路と前記一方の入力端子間には対数圧縮ダイ
オードと逆方向のダイオードを接続したことを特徴とす
る測光回路。 - 【請求項２】 演算増幅器の２入力端子間に光電素子を
接続し、前記演算増幅器の一方の入力端子と出力端子間
に対数圧縮ダイオードを接続し、前記演算増幅器の他方
の入力端子に基準電圧を印加し、前記光電素子に光が入
射して発生した電流を前記対数圧縮ダイオードに流して
対数圧縮した電圧に変換する測光回路において、前記基
準電圧は複数のダイオードの直列回路に一定電流を流す
ことにより発生させ、前記対数圧縮ダイオードとして前
記基準電圧用のダイオードと同数のダイオードを直列接
続したものを用いたことを特徴とする測光回路。 - 【請求項３】 演算増幅器の２入力端子間に光電素子を
接続し、前記演算増幅器の一方の入力端子と出力端子間
に対数圧縮ダイオードを接続し、前記演算増幅器の他方
の入力端子に基準電圧を印加し、前記光電素子に光が入
射して発生した電流を前記対数圧縮ダイオードに流して
対数圧縮した電圧に変換する測光回路において、前記基
準電圧は複数のダイオードの直列回路に一定電流を流す
ことにより発生させ、前記対数圧縮ダイオードとして前
記基準電圧用のダイオードと同数のダイオードを直列接
続したものを用い、そのダイオード数により出力電圧レ
ンジを設定したことを特徴とする測光回路の出力電圧レ
ンジ設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02039892A JP3176681B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 測光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02039892A JP3176681B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 測光回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180695A true JPH05180695A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3176681B2 JP3176681B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=12025918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02039892A Expired - Fee Related JP3176681B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 測光回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176681B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6765188B2 (en) * | 1999-04-30 | 2004-07-20 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Method and apparatus for converting the output of a photodetector to log voltage |
| JP2020061706A (ja) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | アイアールスペック株式会社 | 光電変換回路 |
| JPWO2020079572A1 (ja) * | 2018-10-18 | 2021-12-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、半導体ウェハ、及び電子機器 |
| CN119023070A (zh) * | 2024-08-23 | 2024-11-26 | 上海天易合芯微电子有限公司 | 一种低温漂的光电流检测电路 |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP02039892A patent/JP3176681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6765188B2 (en) * | 1999-04-30 | 2004-07-20 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Method and apparatus for converting the output of a photodetector to log voltage |
| JP2020061706A (ja) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | アイアールスペック株式会社 | 光電変換回路 |
| JPWO2020079572A1 (ja) * | 2018-10-18 | 2021-12-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、半導体ウェハ、及び電子機器 |
| US12408383B2 (en) | 2018-10-18 | 2025-09-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, semiconductor wafer, and electronic device |
| CN119023070A (zh) * | 2024-08-23 | 2024-11-26 | 上海天易合芯微电子有限公司 | 一种低温漂的光电流检测电路 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3176681B2 (ja) | 2001-06-18 |
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