JPH0983452A - 受光回路 - Google Patents
受光回路Info
- Publication number
- JPH0983452A JPH0983452A JP7237410A JP23741095A JPH0983452A JP H0983452 A JPH0983452 A JP H0983452A JP 7237410 A JP7237410 A JP 7237410A JP 23741095 A JP23741095 A JP 23741095A JP H0983452 A JPH0983452 A JP H0983452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mos transistor
- light receiving
- low
- light
- pass filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
MOSトランジスタを設けて,太陽光下でも,信号成分
に対する感度が低下しない受光回路を提供する。 【解決手段】 受光素子1に直列接続した負荷抵抗2に
並列に,MOSトランジスタ4のドレイン電極とソース
電極を接続した。MOSトランジスタ4のゲート電極に
は,負荷抵抗2の両端に発生した電圧をローパスフィル
タ5を通して,直流分だけにした電圧を加えるようにし
た。MOSトランジスタ4には直流分しか流れなくなる
為,太陽光下のような受光条件下でも,太陽光による直
流成分はMOSトランジスタ4を流れ,信号成分は負荷
抵抗2を流れるので感度低下が少ない。
Description
る。より詳しくは光信号を受信する回路の半導体集積回
路化に関する。
来の受光回路の説明を行う。赤外線リモコン等の受光回
路(例えば特開平3−113924)では,図2に示す
様に,信号の背景にある太陽光などの直流的な光入力に
より発生した直流電流を,ダイオード7を用いてバイパ
スして,電位Aが,電源電圧に達しないようにしてい
る。
信号以外の太陽光が入射し,電位Aがダイオードがオン
するレベルより大きくなると,信号に対するゲインが著
しく低下するという課題もしくは問題点があった。これ
は,受光素子の負荷抵抗が,太陽光の入射がないときの
値から,大幅に低下することによる。
るために,本発明では,入射光の直流のみをバイパスさ
せる為のMOSトランジスタを,負荷抵抗に並列に設け
た。該MOSトランジスタは,直流に対する負荷抵抗値
を下げ,入力信号等の交流に対する負荷抵抗値は維持す
る。
スタのゲート電極には,負荷抵抗の両端の電圧から,ロ
ーパスフィルタで交流分を減衰させた直流電圧を加え
る。ゲート電極には,ほとんど直流がかかり,交流分は
少ない。従ってMOSトランジスタを流れる電流は,ほ
とんど直流だけとなる為,直流分のみをバイパスさせる
ことが出来る。
な実施例を詳細に説明する。図1に,本発明の具体的な
回路構成をしめす。図1の中で,ローパスフィルタ5は
種々の実現方法があるが,そのうちで構成が容易で,な
おかつCMOS集積化回路に適したものを,各々図4,
5,6,7に例示した。ローパスフィルタ5の説明は図
1の説明の後詳細に行う。
源3に直列に受光素子1が接続されている。更に受光素
子1には,負荷抵抗2の一端が接続されている。受光素
子1と負荷抵抗2の接続点Aはローパスフィルタ5の入
力に接続されている。MOSトランジスタ4のドレイン
電極も共通に接続点Aに接続されている。MOSトラン
ジスタ4のソース電極は,負荷抵抗2の他端と共通にグ
ランドに接続され,MOSトランジスタ4のゲート電極
は,ローパスフィルタ5の出力に接続している。
の背景光の入射がなく,信号光のみを受光している場合
について説明する。この場合,信号光の入射光を受光素
子により光電変換した電流をi1とし,負荷抵抗2の抵
抗値をRLとすると,負荷抵抗2の両端にはi1×RL
の電圧が発生する。
いて説明する。背景光の入射強度が増加してくると,背
景光を光電変換した直流電流も増加する。従ってMOS
トランジスタ4のゲート電圧も増加する。更に背景光の
強度が増すと直流電流も増加し,MOSトランジスタ4
のゲート電圧も更に増加し,閾値電圧(以下Vth)を
超えると,MOSトランジスタ4はオンする。MOSト
ランジスタ4がオンすると,背景光による直流電流は,
負荷抵抗2だけでなくMOSトランジスタ4のドレイン
電極とソース電極の間に流れるようになる。その結果今
までより以上に背景光による直流電流が増加しても,増
加した電流分はMOSトランジスタ4の方を流れ,電位
Aは,MOSトランジスタ4のVthよりあまり増加し
なくなる。電位Aの変化を,横軸を背景光による光電
流,縦軸を電位Aとして図3に示す。
している状態で,信号光が背景光に重畳して入力した場
合を考える。この場合も,信号光の入射光を受光素子に
より光電変換した電流をi1とすると,負荷抵抗2の両
端,つまり出力端6にはi1×RLの電圧が発生する。
i1×RLの値をゲインとして縦軸に,背景光による光
電流を横軸としたものを図3に同時に示す。出力端6の
電圧振幅はローパスフィルタ5の入力振幅に等しく,ロ
ーパスフィルタ5の特性は信号光の周波数をほとんど通
過させないように設定してあるので,ローパスフィルタ
5の入力に,入力振幅があっても,ローパスフィルタ5
の出力は一定電圧のままほとんど振れない。ローパスフ
ィルタ5の出力に接続している,MOSトランジスタ4
のゲート電極も一定電圧のままほとんど振れず,MOS
トランジスタ4には,ほとんど直流電流のみが流れる。
信号光による交流電流i1は,ほとんど負荷抵抗2を流
れる為,背景光により光電流が増してもゲインはあまり
低下しない。
まず太陽光のような直流もしくは周波数成分の低いもの
は通過させる必要がある。次に,信号光のような交流成
分は十分減衰させる必要がある。又,ローパスフィルタ
5の出力はMOSトランジスタ4と負荷抵抗2とで増幅
されて,ローパスフィルタ5の入力に帰還される形式に
なっている。即ち,ローパスフィルタ5以外で位相が1
80度回る負帰還ループを構成している。該負帰還ルー
プを安定にする為には,当然ローパスフィルタ5での位
相回りを180度以下にする必要があり,その為には,
ローパスフィルタ5の次数は,90度しか位相が回らな
い一次のフィルタか,又は一次に近似出来るようなフィ
ルタが最適である。一次のフィルタは,最も単純には図
4に示したように,抵抗と容量各々1個づつで構成でき
る。
的に述べる。ここでローパスフィルタ5は,図4に示し
た抵抗9と容量10とで構成された最も簡単なものを使
って説明する。前述したようにフィルタは一次のフィル
タが最適で,図5,6,7等のフィルタも等価的には単
に抵抗と容量からなる一次のローパスフィルタであり、
本発明に使用できることは言うまでもない。
1の電流源で,MOSトランジスタを,ゲート電極の入
力振幅v1に対し,コンダクタンスgmの値を持つ電圧
制御電流源で表現し,抵抗9,容量10の値を各々R
f,Cfとすると,図1の回路の交流等価回路は,図8
に示したようになる。入出力の伝達関数(Vout/
(i1・RL))は,
軸を角周波数として図示すると,図9のようになる。従
って(gm・RL+1)/(Cf・Rf)の値が,利用
する信号周波数より十分低くなるように,Rf,Cfの
値を設定すればよい。そうすれば,太陽光等の周波数成
分が低いものは,ゲイン(Vout/(i1・RL))
を低く,信号周波数ではゲインを高くすることができ
る。
ローパスフィルタ5の実現例を示したものである。図4
は,最も単純な抵抗9と容量10からなるフィルタ。図
5は,図4の抵抗9に容量11を並列に接続して,抵抗
から発生する熱雑音の帯域を制限し,低雑音化を計った
もの。図6は,抵抗の代わりにNチャンネルMOSトラ
ンジスタ14とPチャンネルMOSトランジスタ12を
オン状態にして並列接続して使用し,集積回路化した時
のチップサイズの低減化を計ったもので,Nチャンネル
MOSトランジスタ14のゲート電極は電源13に接続
し,PチャンネルMOSトランジスタ12のゲート電極
はグランドに接続し各々のトランジスタをオンにしてい
る。
ぼ二倍のVthの電圧を印加したNチャンネルMOSト
ランジスタ14を使用して,更なるチップサイズの低減
を計ったものである。電源13に電流源16と,ゲート
電極とドレイン電極を各々接続したNチャンネルMOS
トランジスタ15と17とを直列接続し,MOSトラン
ジスタ15のゲート電極から,NチャンネルMOSトラ
ンジスタ14のゲート電極に,ほぼ2倍のVthの電圧
を印加している。図7のフィルタも,背景光の強度が強
い場合,フィルタの入力端子の電圧はほぼVthにな
る。一方MOSトランジスタ14のゲート電極には,常
にほぼ二倍のVthの電圧が印加されているので,MO
Sトランジスタ14のゲート−ソース間の電圧はほぼV
thの電圧になる。MOSトランジスタ14の抵抗値
は,ゲート−ソース間の電圧のみに依存していて,図7
の回路ではゲート−ソース間の電圧の変動が少ないの
で,図6のように電源電圧をゲート電圧として印加した
場合に比べて,比較的安定した抵抗値を得ることが出
来,又ゲート−ソース間の電圧の絶対値も小さいので,
小さいトランジスタサイズで図4と同等の抵抗値を得る
ことができる。
リモコン受信回路26に適用した実施例を示す。数10
kHzの発光周期を持つ赤外光は,フォトダイオード等
の光電変換を行う受光素子1により電気信号に変換さ
れ,入力端子19を通してリモコン受信回路26に入力
される。リモコン受信回路26では,発光周期数10k
Hzの赤外光が,入射しているか,入射していないかを
検出する。
ルは最少で50μVと微弱である。リモコン受信回路2
6の内部では,この微弱な入力信号を低雑音増幅器20
で増幅し,次にりミッタ21で振幅を一定値以下に制限
し,前記発光周期に同調したバンドパスフィルタ22で
信号成分のみを抽出し,検波回路23で検波を行い,検
波後の直流レベルを一定の閾値と比較してハイまたはロ
ウレベルを出力する比較回路24を通し,出力端子25
に出力する。
でも使用される。太陽光のような直流的な光が,発光周
期数10kHzの入力信号の背景光となる。本発明の受
光回路18を,図10に示すように入力端子19と前記
低雑音増幅器20の間に挿入すると,前述したように直
流成分は受光回路18を流れる為,入力端子19の電圧
が電源電圧に飽和することはなく,入力信号の交流分に
対するゲインの低下も少ない。即ち,本発明による受光
回路18を使用したリモコン受信回路26は,太陽光下
でも良好な特性を示す。又本発明による受光回路はすべ
てCMOSプロセスで実現可能な素子を使用しているた
め,リモコン受信回路と共にCMOS集積回路化するの
に適する。
みをバイパスするMOSトランジスタを設けたことによ
り,直流はMOSトランジスタを流れ,交流は本来の負
荷抵抗を流れる様にしている。したがって太陽光下のよ
うな直流的背景光のある環境下でも感度低下の少ない受
光回路を提供できる。
回路図。
の回路図。
の回路図。
の回路図。
フ。
信回路。
タ 5 ローパスフィルタ 6 受光回路の出力端子 7 ダイオード 10,11 容量 12 PチャンネルMOSトランジスタ 16 電流源 18 受光回路 19 リモコン受信回路の入力端子 20 低雑音増幅器 21 リミッタ 22 バンドパスフィルタ 23 検波回路 24 比較回路 25 リモコン受信回路の出力端子 26 リモコン受信回路
Claims (1)
- 【請求項1】入射光の強弱を電流の強弱に変換する受光
素子と,該受光素子に直列に接続された抵抗と,該抵抗
の両端の電圧を入力とするローパスフィルタと,該抵抗
の一端がソース電極,他端がドレイン電極,該ローパス
フィルタの出力がゲート電極に各々接続されたMOSト
ランジスタからなる受光回路
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23741095A JP3534209B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 受光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23741095A JP3534209B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 受光回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983452A true JPH0983452A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3534209B2 JP3534209B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17014968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23741095A Expired - Fee Related JP3534209B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 受光回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534209B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228914A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | 受光回路および受光回路を備える電子機器 |
| US20110272749A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Fumiyasu Utsunomiya | Light receiving circuit |
| JP2013198100A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Seiko Instruments Inc | 機器識別装置及びリモコンシステム |
| CN104062005A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 精工电子有限公司 | 受光电路 |
| CN104062643A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 精工电子有限公司 | 受光电路 |
| US20250110158A1 (en) * | 2023-09-29 | 2025-04-03 | Ablic Inc. | Current detection circuit |
| US12529715B2 (en) | 2023-03-22 | 2026-01-20 | Ablic Inc. | Current detection circuit |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP23741095A patent/JP3534209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228914A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | 受光回路および受光回路を備える電子機器 |
| US20110272749A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Fumiyasu Utsunomiya | Light receiving circuit |
| CN102346068A (zh) * | 2010-05-06 | 2012-02-08 | 精工电子有限公司 | 受光电路 |
| US8536673B2 (en) | 2010-05-06 | 2013-09-17 | Seiko Instruments Inc. | Light receiving circuit |
| JP2013198100A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Seiko Instruments Inc | 機器識別装置及びリモコンシステム |
| CN104062643A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 精工电子有限公司 | 受光电路 |
| CN104062005A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 精工电子有限公司 | 受光电路 |
| KR20140114299A (ko) | 2013-03-18 | 2014-09-26 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 수광 회로 |
| KR20140114295A (ko) | 2013-03-18 | 2014-09-26 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 수광 회로 |
| JP2014183384A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Seiko Instruments Inc | 受光回路 |
| US8907717B2 (en) | 2013-03-18 | 2014-12-09 | Seiko Instruments Inc. | Light receiving circuit |
| US8941413B2 (en) | 2013-03-18 | 2015-01-27 | Seiko Instruments Inc. | Light receiving circuit |
| US12529715B2 (en) | 2023-03-22 | 2026-01-20 | Ablic Inc. | Current detection circuit |
| US20250110158A1 (en) * | 2023-09-29 | 2025-04-03 | Ablic Inc. | Current detection circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3534209B2 (ja) | 2004-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3437917B2 (ja) | 受光増幅装置 | |
| US7129487B2 (en) | Infrared detecting circuit and an infrared detector | |
| JPH118522A (ja) | ディジタル受信回路 | |
| US20090202259A1 (en) | Current mirror circuit and optical receiver circuit using the same | |
| JP3534209B2 (ja) | 受光回路 | |
| US5241227A (en) | Active high band weighting circuit of noise reduction circuit | |
| US7043206B2 (en) | Fully integrated offset compensation feedback circuit | |
| US20050152705A1 (en) | Gain variable amplifier, carrier detection system, and infrared remote-control receiver using them | |
| JP3717718B2 (ja) | 受光装置 | |
| JPS61228319A (ja) | 光電流増幅回路 | |
| JP3263000B2 (ja) | リミッタ回路 | |
| JP2984917B2 (ja) | 受発光回路 | |
| JP3179838B2 (ja) | ノイズ検出回路 | |
| JPH07194126A (ja) | 半波整流回路 | |
| JP3531770B2 (ja) | リミッタ回路 | |
| JP3008093B2 (ja) | リミッタ回路 | |
| JP3497023B2 (ja) | フィルタ回路 | |
| US7570109B2 (en) | System and method for demodulating amplitude modulated signals | |
| JPH0282804A (ja) | 光受信用前置増幅器 | |
| JP2000353924A (ja) | 受光回路 | |
| JPH03175714A (ja) | フィルタ回路 | |
| JPH05340807A (ja) | 赤外線検出装置 | |
| JPH07240719A (ja) | 赤外線受信回路 | |
| US5159284A (en) | Noise reduction circuit with a main signal path and an auxiliary signal path having a high-pass filter characteristic | |
| JPH0989941A (ja) | ピークホールド回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040302 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040302 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040303 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 6 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091108 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319 Year of fee payment: 7 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120319 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |