JPH0996562A - 光電変換回路 - Google Patents
光電変換回路Info
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- JPH0996562A JPH0996562A JP27499795A JP27499795A JPH0996562A JP H0996562 A JPH0996562 A JP H0996562A JP 27499795 A JP27499795 A JP 27499795A JP 27499795 A JP27499795 A JP 27499795A JP H0996562 A JPH0996562 A JP H0996562A
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- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 title abstract 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 32
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆バイアス電圧レベルを大きくとれ、且つ光
電流レベルを広範囲に設定できるようにした光電変換回
路を提供する。 【解決手段】 受光素子1と、該受光素子1のカソード
にエミッタを接続し、コレクタを負荷抵抗R1 に接続
し、ベースには所定のバイアス電圧B2 を印加した低入
力インピーダンス能動回路を構成する縦型PNPトラン
ジスタ3と、前記受光素子1のカソードと、縦型PNP
トランジスタ3のエミッタに出力を接続したPNPトラ
ンジスタ4,5からなるカレントミラーとで光電変換回
路を構成する。
電流レベルを広範囲に設定できるようにした光電変換回
路を提供する。 【解決手段】 受光素子1と、該受光素子1のカソード
にエミッタを接続し、コレクタを負荷抵抗R1 に接続
し、ベースには所定のバイアス電圧B2 を印加した低入
力インピーダンス能動回路を構成する縦型PNPトラン
ジスタ3と、前記受光素子1のカソードと、縦型PNP
トランジスタ3のエミッタに出力を接続したPNPトラ
ンジスタ4,5からなるカレントミラーとで光電変換回
路を構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学式情報記録
再生装置のピックアップあるいは回転計のフォトセンサ
等に用いる光電変換回路に関する。
再生装置のピックアップあるいは回転計のフォトセンサ
等に用いる光電変換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気ディスク装置等の光学式情報記録
再生装置においては、光ピックアップによって情報記録
トラックに光ビームを照射し、該光ビームの反射光ある
いは透過光を光電変換回路により電気信号に変換して、
情報信号を読み取るようになっている。
再生装置においては、光ピックアップによって情報記録
トラックに光ビームを照射し、該光ビームの反射光ある
いは透過光を光電変換回路により電気信号に変換して、
情報信号を読み取るようになっている。
【0003】かかる光学式情報記録再生装置における光
電変換回路の構成例を、図3に基づいて説明する。図3
に示す光電変換回路は、図示しない光ディスク装置の光
ピックアップ内に設けられた光電変換回路の構成例を示
してり、例えばPINフォトダイオードからなる受光素
子1と負荷抵抗R1 とが、バイアス電源B1 とGND間
に直列に接続されている。そして、受光素子1は抵抗R
1 を介して逆バイアスされており、図示しない受光窓に
入射する光ビームの光量に応じた電流を発生するように
なっている。受光素子1に入射する光ビームは光ディス
クの記録信号によって変調されており、受光素子1によ
って高周波(以下RFと称する)電流信号に変換され
る。そしてRF電流信号は抵抗R1 に該電流レベルに比
例した電圧降下を生ぜしめ、抵抗R1 と受光素子1との
接続点より光電変換回路の出力e2を取り出すようにな
っている。そして該光電変換回路の出力e2 は、図示し
ないRF増幅回路によりレベル増幅された後、復調され
るようになっている。
電変換回路の構成例を、図3に基づいて説明する。図3
に示す光電変換回路は、図示しない光ディスク装置の光
ピックアップ内に設けられた光電変換回路の構成例を示
してり、例えばPINフォトダイオードからなる受光素
子1と負荷抵抗R1 とが、バイアス電源B1 とGND間
に直列に接続されている。そして、受光素子1は抵抗R
1 を介して逆バイアスされており、図示しない受光窓に
入射する光ビームの光量に応じた電流を発生するように
なっている。受光素子1に入射する光ビームは光ディス
クの記録信号によって変調されており、受光素子1によ
って高周波(以下RFと称する)電流信号に変換され
る。そしてRF電流信号は抵抗R1 に該電流レベルに比
例した電圧降下を生ぜしめ、抵抗R1 と受光素子1との
接続点より光電変換回路の出力e2を取り出すようにな
っている。そして該光電変換回路の出力e2 は、図示し
ないRF増幅回路によりレベル増幅された後、復調され
るようになっている。
【0004】しかしながら、この方式の光電変換回路
は、光電流によりフォトダイオードの電圧が変動するた
め、高速化に向いていない。そこで、この点を改良した
図4に示すような光電変換回路が、実公平5−1650
8号に開示されている。図4に示す光電変換回路におい
て、図3に示した光電変換回路と異なる点は、受光素子
1と負荷抵抗R1 との間に低入力インピーダンス能動回
路として、ベース接地型トランジスタ回路が挿入されて
いる点である。このベース接地型トランジスタ回路を構
成するNPNトランジスタ2のベースには所定のバイア
ス電圧B2 が印加され、エミッタは受光素子1のカソー
ドに接続され、コレクタは抵抗R1 に接続されて、コレ
クタと抵抗R1 の接続点より出力e3 を取り出すように
なっている。そして、上記トランジスタ2のベースは図
示しない電源回路において交流的に接地されている。ま
た受光素子1の平均出力電流でも、トランジスタ2のバ
イアス電流として不足する場合には、バイアス抵抗R2
を受光素子1に対して並列に接続して、トランジスタ2
のエミッタにバイアス電流を供給するようになってい
る。
は、光電流によりフォトダイオードの電圧が変動するた
め、高速化に向いていない。そこで、この点を改良した
図4に示すような光電変換回路が、実公平5−1650
8号に開示されている。図4に示す光電変換回路におい
て、図3に示した光電変換回路と異なる点は、受光素子
1と負荷抵抗R1 との間に低入力インピーダンス能動回
路として、ベース接地型トランジスタ回路が挿入されて
いる点である。このベース接地型トランジスタ回路を構
成するNPNトランジスタ2のベースには所定のバイア
ス電圧B2 が印加され、エミッタは受光素子1のカソー
ドに接続され、コレクタは抵抗R1 に接続されて、コレ
クタと抵抗R1 の接続点より出力e3 を取り出すように
なっている。そして、上記トランジスタ2のベースは図
示しない電源回路において交流的に接地されている。ま
た受光素子1の平均出力電流でも、トランジスタ2のバ
イアス電流として不足する場合には、バイアス抵抗R2
を受光素子1に対して並列に接続して、トランジスタ2
のエミッタにバイアス電流を供給するようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常このよ
うな光電変換回路においては、受光素子の逆バイアス電
圧VPDを大きくし、高速化を計るように設計されてい
る。しかしながら、近年システムの低電圧化が進むにつ
れ、上記のような構成の光電変換回路では、電源電圧を
低くした場合、十分な逆バイアス電圧VPDを取ることが
できなくなる。
うな光電変換回路においては、受光素子の逆バイアス電
圧VPDを大きくし、高速化を計るように設計されてい
る。しかしながら、近年システムの低電圧化が進むにつ
れ、上記のような構成の光電変換回路では、電源電圧を
低くした場合、十分な逆バイアス電圧VPDを取ることが
できなくなる。
【0006】次に、この点について詳細に説明すると、
逆バイアス電圧VPDは、次式(1)に示すように、電源
電圧VCCからトランジスタ2のVCEと負荷抵抗R1 にか
かる電圧R1 ×(IPD+IBIAS)とを差し引いた電圧分
として表される。 VPD=VCC−VCE−R1 ×(IPD+IBIAS) ・・・・・(1) ここで、IPDは受光素子の光電流で、IBIASはバイアス
電流である。上記(1)式において、光電流IPDのレベ
ルを広範囲に設定すると、(1)式の第3項は大きくな
るため、逆バイアス電圧VPDのレベルは低くなってしま
う。また高速化のため、バイアス抵抗R2 を接続してバ
イアス電流IBIASを大にすると、逆バイアス電圧VPDは
更に低くなってしまうという問題点がある。
逆バイアス電圧VPDは、次式(1)に示すように、電源
電圧VCCからトランジスタ2のVCEと負荷抵抗R1 にか
かる電圧R1 ×(IPD+IBIAS)とを差し引いた電圧分
として表される。 VPD=VCC−VCE−R1 ×(IPD+IBIAS) ・・・・・(1) ここで、IPDは受光素子の光電流で、IBIASはバイアス
電流である。上記(1)式において、光電流IPDのレベ
ルを広範囲に設定すると、(1)式の第3項は大きくな
るため、逆バイアス電圧VPDのレベルは低くなってしま
う。また高速化のため、バイアス抵抗R2 を接続してバ
イアス電流IBIASを大にすると、逆バイアス電圧VPDは
更に低くなってしまうという問題点がある。
【0007】本発明は、従来の光電変換回路における上
記問題点を解消するためになされたもので、逆バイアス
電圧VPDレベルを大きくとれ、且つ光電流IPDのレベル
を広範囲に設定できるようにした光電変換回路を提供す
ることを目的とする。
記問題点を解消するためになされたもので、逆バイアス
電圧VPDレベルを大きくとれ、且つ光電流IPDのレベル
を広範囲に設定できるようにした光電変換回路を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、入射光量に応じた電流信号を発生する受
光素子と、該受光素子の発生した電流信号を電圧信号に
変換する電流電圧変換回路とを有する光電変換回路にお
いて、前記電流信号を低入力インピーダンスを呈する能
動回路を介して前記電流電圧変換回路に供給するように
構成すると共に、前記能動回路は該回路内に供給される
バイアス電流と前記受光素子に発生する光電流の差分の
電流を検出するように構成するものである。
め、本発明は、入射光量に応じた電流信号を発生する受
光素子と、該受光素子の発生した電流信号を電圧信号に
変換する電流電圧変換回路とを有する光電変換回路にお
いて、前記電流信号を低入力インピーダンスを呈する能
動回路を介して前記電流電圧変換回路に供給するように
構成すると共に、前記能動回路は該回路内に供給される
バイアス電流と前記受光素子に発生する光電流の差分の
電流を検出するように構成するものである。
【0009】このように構成することにより、従来の光
電変換回路では、受光素子の逆バイアス電圧VPDは光電
流IPDに大きく依存して、且つ逆バイアス電圧VPDは低
レベルであったのを、光電流IPDに依存せず且つ逆バイ
アス電圧VPDを高レベルに設定することが可能となる。
電変換回路では、受光素子の逆バイアス電圧VPDは光電
流IPDに大きく依存して、且つ逆バイアス電圧VPDは低
レベルであったのを、光電流IPDに依存せず且つ逆バイ
アス電圧VPDを高レベルに設定することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態及び実施例】次に実施例について説
明する。図1は、本発明に係る光電変換回路の実施例を
示す回路構成図で、図3及び図4に示した従来例と同一
又は対応する構成要素には同一符号を付し、その説明を
省略する。本実施例においては、受光素子1と負荷抵抗
R1 との間に、PNPトランジスタ3からなる低入力イ
ンピーダンス能動回路としてのベース接地型トランジス
タ回路が挿入されている。そして、トランジスタ3のベ
ースには所定のバイアス電圧B2 が印加され、エミッタ
は受光素子1のカソードに接続され、コレクタは負荷抵
抗R1 に接続されている。そして、トランジスタ3と受
光素子1の平均出力電流を供給するための電流I
BIASは、PNPトランジスタ4,5で構成されたカレン
トミラーによって供給され、光電変換回路の出力e
1 は、PNPトランジスタ3のコレクタと負荷抵抗R1
の接続点より取り出すようになっている。
明する。図1は、本発明に係る光電変換回路の実施例を
示す回路構成図で、図3及び図4に示した従来例と同一
又は対応する構成要素には同一符号を付し、その説明を
省略する。本実施例においては、受光素子1と負荷抵抗
R1 との間に、PNPトランジスタ3からなる低入力イ
ンピーダンス能動回路としてのベース接地型トランジス
タ回路が挿入されている。そして、トランジスタ3のベ
ースには所定のバイアス電圧B2 が印加され、エミッタ
は受光素子1のカソードに接続され、コレクタは負荷抵
抗R1 に接続されている。そして、トランジスタ3と受
光素子1の平均出力電流を供給するための電流I
BIASは、PNPトランジスタ4,5で構成されたカレン
トミラーによって供給され、光電変換回路の出力e
1 は、PNPトランジスタ3のコレクタと負荷抵抗R1
の接続点より取り出すようになっている。
【0011】このように構成された光電変換回路におい
て、受光素子1の逆バイアス電圧VPDは、次式(2)で
示すように、電源電圧VCCからカレントミラーを構成す
るトランジスタ4のVCEを差し引いた電位で設定でき
る。 VPD=VCC−VCE ・・・・・・・・・・・・・(2) 上記(2)式のVCEの電位は0.2 〜0.3 V程度なので、
電源電圧VCCの設定を低減することができる。また、逆
バイアス電圧VPDは受光素子1に発生する光電流IPDに
依存せずに決定できる。また出力電圧信号e1 に関して
は、次式(3)で示すように、カレントミラーの供給電
流IBIASと光電流IPDと負荷抵抗R1 とで、出力電圧信
号e1 のレベルが決まる。 e1 =R1 ×(IBIAS−IPD) ・・・・・・・(3) カレントミラーの供給電流IBIASは十分大きく設定でき
るので、上記(3)式から本実施例は高速化に向いてい
ることがわかる。
て、受光素子1の逆バイアス電圧VPDは、次式(2)で
示すように、電源電圧VCCからカレントミラーを構成す
るトランジスタ4のVCEを差し引いた電位で設定でき
る。 VPD=VCC−VCE ・・・・・・・・・・・・・(2) 上記(2)式のVCEの電位は0.2 〜0.3 V程度なので、
電源電圧VCCの設定を低減することができる。また、逆
バイアス電圧VPDは受光素子1に発生する光電流IPDに
依存せずに決定できる。また出力電圧信号e1 に関して
は、次式(3)で示すように、カレントミラーの供給電
流IBIASと光電流IPDと負荷抵抗R1 とで、出力電圧信
号e1 のレベルが決まる。 e1 =R1 ×(IBIAS−IPD) ・・・・・・・(3) カレントミラーの供給電流IBIASは十分大きく設定でき
るので、上記(3)式から本実施例は高速化に向いてい
ることがわかる。
【0012】次に、高速化に対応するための低入力イン
ピーダンス能動回路を構成するPNPトランジスタの構
成例を、図2に基づいて説明する。図2において、E,
B,Cは、それぞれPNPトランジスタのエミッタ,ベ
ース,コレクタであり、縦型に配設されたP,N,Pの
各領域で構成されている。バイポーラプロセスでは通常
P型基板11が用いられるため、基板11とコレクタを分離
するためのN型の分離領域12が形成されている。
ピーダンス能動回路を構成するPNPトランジスタの構
成例を、図2に基づいて説明する。図2において、E,
B,Cは、それぞれPNPトランジスタのエミッタ,ベ
ース,コレクタであり、縦型に配設されたP,N,Pの
各領域で構成されている。バイポーラプロセスでは通常
P型基板11が用いられるため、基板11とコレクタを分離
するためのN型の分離領域12が形成されている。
【0013】通常のバイポーラプロセスでは、PNPト
ランジスタは横型で構成されているため、高速化に適し
ていないが、この構成例のような縦型PNPトランジス
タは、トランジスタのカットオフ周波数fT が高く設定
できるため、高速化に適している。
ランジスタは横型で構成されているため、高速化に適し
ていないが、この構成例のような縦型PNPトランジス
タは、トランジスタのカットオフ周波数fT が高く設定
できるため、高速化に適している。
【0014】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、受光素子で発生する光電流を広範囲に
設定することができ、また受光素子の逆バイアス電圧を
大きくとれ、容量を低減することができる。また、低入
力インピーダンス能動回路を構成するトランジスタとし
て縦型PNPトランジスタを用いることにより高速化に
対応した光電変換回路を実現することができる。
本発明によれば、受光素子で発生する光電流を広範囲に
設定することができ、また受光素子の逆バイアス電圧を
大きくとれ、容量を低減することができる。また、低入
力インピーダンス能動回路を構成するトランジスタとし
て縦型PNPトランジスタを用いることにより高速化に
対応した光電変換回路を実現することができる。
【図1】本発明に係る光電変換回路の実施例を示す回路
構成図である。
構成図である。
【図2】図1に示した実施例のベース接地型トランジス
タ回路に用いるPNPトランジスタの構成例を示す図で
ある。
タ回路に用いるPNPトランジスタの構成例を示す図で
ある。
【図3】従来の光電変換回路の構成例を示す回路構成図
である。
である。
【図4】従来の光電変換回路の他の構成例を示す回路構
成図である。
成図である。
1 受光素子 2 NPNトランジスタ 3 PNPトランジスタ 4 PNPトランジスタ 5 PNPトランジスタ 11 P型基板 12 N型分離領域
Claims (3)
- 【請求項1】 入射光量に応じた電流信号を発生する受
光素子と、該受光素子の発生した電流信号を電圧信号に
変換する電流電圧変換回路とを有する光電変換回路にお
いて、前記電流信号を低入力インピーダンスを呈する能
動回路を介して前記電流電圧変換回路に供給するように
構成すると共に、前記能動回路は該回路内に供給される
バイアス電流と前記受光素子に発生する光電流の差分の
電流を検出するように構成されていることを特徴とする
光電変換回路。 - 【請求項2】 前記能動回路は、エミッタへ電流を供給
し、コレクタ電圧を出力とするベース接地型トランジス
タ回路で構成されていることを特徴とする請求項1記載
の光電変換回路。 - 【請求項3】 前記ベース接地型トランジスタ回路を構
成するトランジスタとして、縦型PNPトランジスタを
用い、高速化に対応できるように構成したことを特徴と
する請求項2記載の光電変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27499795A JPH0996562A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 光電変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27499795A JPH0996562A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 光電変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996562A true JPH0996562A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17549464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27499795A Withdrawn JPH0996562A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 光電変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0996562A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007043282A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Rohm Co., Ltd. | 電流検出回路およびそれを用いた受光装置、発光制御装置ならびにそれらを用いた電子機器 |
| JP2010145302A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Takenaka Engineering Co Ltd | 赤外線センサーの光電変換回路 |
| US8573041B2 (en) | 2008-08-11 | 2013-11-05 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Mass air flow measurement device |
| CN108204859A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光电检测电路和光电检测装置 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP27499795A patent/JPH0996562A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007043282A1 (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Rohm Co., Ltd. | 電流検出回路およびそれを用いた受光装置、発光制御装置ならびにそれらを用いた電子機器 |
| US8134106B2 (en) | 2005-10-11 | 2012-03-13 | Rohm Co., Ltd. | Current detection circuit |
| US8573041B2 (en) | 2008-08-11 | 2013-11-05 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Mass air flow measurement device |
| JP2010145302A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Takenaka Engineering Co Ltd | 赤外線センサーの光電変換回路 |
| CN108204859A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-06-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光电检测电路和光电检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |