JPH10190367A - 光電気変換回路 - Google Patents

光電気変換回路

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JPH10190367A
JPH10190367A JP8350439A JP35043996A JPH10190367A JP H10190367 A JPH10190367 A JP H10190367A JP 8350439 A JP8350439 A JP 8350439A JP 35043996 A JP35043996 A JP 35043996A JP H10190367 A JPH10190367 A JP H10190367A
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JP
Japan
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resistance
voltage
output
conversion circuit
land
Prior art date
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Pending
Application number
JP8350439A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenzou Shiyoudou
健三 鐘堂
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/04Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/08Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
    • H03F3/087Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with IC amplifier blocks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/302Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers
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    • H03F3/04Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 その出力に電源リップルが混入しないように
した光電気変換回路を構成する集積回路を提供する。 【解決手段】 帰還抵抗RKが接続された増幅器1の入
力端子にフォトダイオードPDを接続し、このフォトダ
イオードPDの出力電流を電圧に変換する光電気変換回
路を構成する集積回路において、前記帰還抵抗RKが配
置された抵抗を形成するためのランドLを出力点3に接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、CDプレ
イヤーに搭載される光ピックアップ装置の受光部に設け
られ、光電変換素子としてのフォトダイオードに生じる
電流を電圧に変換する光電気変換回路を構成する集積回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光電気変換回路を構成する集積回
路の構成を図6の(イ)に示す。同図において、1は演
算増幅器、2はフォトダイオード接続端子、3は出力端
子、R0、R1、R2、R3は抵抗であって、これらが1つ
の半導体基板上に組み込まれており、その基板上で所定
の配線が行われて、演算増幅器1の非反転入力端子
(+)には抵抗R0を介して基準電圧Vrefが印加され、
反転入力端子(−)にはフォトダイオード接続端子2が
接続されるとともに、演算増幅器1の出力が抵抗R1
2、R3をスター結線することによって形成された帰還
抵抗RKを介して負帰還が施されている。そして、フォ
トダイオード接続端子2に光電変換素子としてのフォト
ダイオードPDがアノード側を基準電位側にして接続さ
れる。
【0003】今、フォトダイオード接続端子2に接続さ
れたフォトダイオードPDに光が照射されると、その光
量に応じた電流iをフォトダイオードPDが発生し、こ
の電流iはオペアンプ1の出力側から抵抗R1、R2を通
して流れ、フォトダイオード接続端子2と出力端子3と
の間には、V=i×(R1×R2+R2×R3+R3×R1
/R3の電圧が発生する。これによって、フォトダイオ
ードPDの出力電流iが電圧Vに変換される。
【0004】そして、従来の光電気変換回路を構成する
集積回路においては、図6の(イ)の点線部及び図6の
(ロ)に一部構成を示すように、P型の半導体基板上に
抵抗R0、R1、R2、R3の各抵抗となるP型不純物Pが
拡散された領域を有するN型エピタキシャル層(以下、
「抵抗ランド」と呼ぶ)Nが形成され、この抵抗ランド
Nを最高電位である電源電圧VCCに接続していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6の
(ロ)において、抵抗と抵抗ランド間のPN接合には逆
バイアスがかかることになるので、寄生容量が存在して
いる。そして、抵抗ランドには電源電圧VCCを接続して
いるために、電源ラインに接続された他の回路10、2
0などの動作状況により電源電圧VCCが変動することに
よって生じるリップルが、上記寄生容量を通して、光電
気変換回路の出力に混入してしまうという問題があっ
た。
【0006】そこで、本発明は、上記問題を解決し、そ
の出力に電源リップルが混入しないようにした光電気変
換回路を構成する集積回路を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の光電気変換回路を構成する集積回
路では、帰還抵抗が接続された増幅器の入力端子にフォ
トダイオードを接続し、このフォトダイオードの出力電
流を電圧に変換する光電気変換回路において、前記帰還
抵抗が配置された抵抗ランドを出力点に接続している。
【0008】また、請求項2に記載の光電気変換回路を
構成する集積回路では、帰還抵抗が接続された増幅器の
入力端子にフォトダイオードを接続し、このフォトダイ
オードの出力電流を電圧に変換する光電気変換回路にお
いて、前記帰還抵抗が配置された複数の抵抗ランドをそ
れぞれ、これらの各抵抗ランドに配置された抵抗の出力
点に近い側に接続している。
【0009】また、請求項3に記載の光電気変換回路を
構成する集積回路では、帰還抵抗が接続された増幅器の
入力端子にフォトダイオードを接続し、このフォトダイ
オードの出力電流を電圧に変換する光電気変換回路にお
いて、帰還抵抗が配置された抵抗ランドを出力点の電位
よりも一定電圧高い点に接続している。
【0010】ここで、抵抗ランドを接続する電圧として
は、配置された抵抗にかかる電圧以上であるという条件
を満たしていればよく、従来は抵抗ランドを回路内の最
高電位である電源電圧VCCに接続していたが、フォトダ
イオードのアノードが最低電位に接続された光電気変換
回路においては、その出力点の電位は必ず帰還抵抗にか
かる電圧以上となるので、帰還抵抗が配置された抵抗ラ
ンドを出力点に接続することができる。また、帰還抵抗
には一方向の電流しか流れないので、必ずその一端の電
位が他端の電位以上となることから、帰還抵抗が配置さ
れた抵抗ランドを、配置された帰還抵抗の高電位側、具
体的には、光電気変換回路の出力点に近い側に接続する
ことができる。また、増幅器の出力段には、トランジス
タが組み込まれているため、必ず出力点の電位よりも一
定電圧高い点が存在するので、この点に帰還抵抗が配置
された抵抗ランドを接続することができる。これらをそ
れぞれ実行したのが上記請求項1、2、3に記載の光電
気変換回路であって、これらによれば、帰還抵抗が配置
された抵抗ランドに接続された電圧に電源電圧VCCの変
動に伴うリップルが発生することはなくなり、光電気変
換回路の出力に電源リップルが混入するのを防止するこ
とができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
を参照しながら説明する。尚、従来技術と同一部分には
同一符号を付して説明を省略する。図1の(イ)は本発
明の第1実施形態である光電気変換回路の構成を示す図
であって、図1の(ロ)に示すように、帰還抵抗RK
構成する抵抗R1、R2、R3が配置された共通の抵抗ラ
ンドLを出力端子3につながるB点に接続している。抵
抗R0が配置された抵抗ランドについては、例えば、演
算増幅器1が後出の図4に示す構成であるときは基準電
位Vref側に接続され、演算増幅器1が後出の図5に示
す構成であるときは非反転入力端子(+)側に接続され
るというように、演算増幅器1の入力段のトランジスタ
に応じて決定する抵抗R0の高電位側に接続されてい
る。
【0012】図2の(イ)は本発明の第2実施形態であ
る光電気変換回路の構成を示す図であって、図2の
(ロ)に示すように、帰還抵抗RKを構成する抵抗R1
2、R3がそれぞれ配置された別個の抵抗ランドL1
2、L3を抵抗R1、R2、R3の出力端子3に近い側に
それぞれ接続している。尚、今の場合、抵抗R1と抵抗
3との出力端子3に近い側が一致するため、抵抗R1
3が配置される抵抗ランドを共通にすることができ
る。また、ランド抵抗R0が配置された抵抗ランドにつ
いては、図1に示す第1実施形態と同様である。
【0013】図3の(イ)は本発明の第3実施形態であ
る光電気変換回路の構成を示す図であって、図3の
(ロ)に示すように、帰還抵抗RKを構成する抵抗R1
2、R3が配置された共通の抵抗ランドLを演算増幅器
1の出力段のトランジスタQ6のベースに接続してい
る。尚、抵抗R0が配置された抵抗ランドについては、
図1に示す第1実施形態と同様である。
【0014】そして、図4、図5は上記3つの実施形態
における演算増幅器1の具体例を示し、併せて、その場
合の光電気変換回路全体の接続関係並びにバイアス関係
を示している。尚、図4では、抵抗R1、R2、R3が配
置された共通の抵抗ランドLが出力端子3に接続されて
おり、図1の第1実施形態の光電気変換回路が示されて
おり、図5では、抵抗R1、R2、R3が配置された共通
の抵抗ランドLが演算増幅器1の出力段のトランジスタ
Q6のベースに接続されており、図3の第3実施形態の
光電気変換回路が示されている。
【0015】図4において、Q1、Q2、Q6はNPN
型トランジスタ、Q3、Q4、Q5はPNP型トランジ
スタ、CC1、CC2、CC3は定電流回路であって、
トランジスタQ1、Q2は差動対を形成しており、トラ
ンジスタQ1、Q2のベースがそれぞれ非反転入力端子
(+)、反転入力端子(−)となっており、トランジス
タQ1、Q2のコレクタは、カレントミラー回路CMを
形成する入力側のトランジスタQ3のコレクタ、出力側
のトランジスタQ4のコレクタにそれぞれ接続されてお
り、トランジスタQ1、Q2のエミッタは一端がグラン
ドラインに接続された定電流回路CC1の他端に共通に
接続されている。トランジスタQ5のベースはトランジ
スタQ1のコレクタとトランジスタQ4のコレクタとの
接続点に接続されており、トランジスタQ5のコレクタ
は一端がグランドラインに接続された定電流回路CC2
の他端に接続されており、トランジスタQ5のエミッタ
は電源ラインに接続されている。トランジスタQ6のベ
ースはトランジスタQ5のコレクタと定電流回路CC2
との接続点に接続されており、トランジスタQ6のコレ
クタは電源ラインに接続されており、トランジスタQ6
のエミッタは一端がグランドラインに接続された定電流
回路CC3の他端に接続されている。そして、トランジ
スタQ6と定電流回路CC3との接続点が出力点となっ
ている。
【0016】以上の構成において、フォトダイオードP
Dに電流が流れていないときには、トランジスタQ1、
Q2のベース電位が同一となるように帰還制御が働きバ
ランスがとられている。このとき、トランジスタQ1、
Q2、Q3、Q4、Q5、Q6はいずれもONしてい
る。そして、出力端子3の電圧がほぼ基準電位Vref
なっている。この状態では、抵抗R1、R2、R3に電流
は流れない。
【0017】一方、フォトダイオードPDに電流iが流
れると、この電流iが電源ライン→トランジスタQ6→
抵抗R2→抵抗R1→フォトダイオード接続端子2の経路
で流れる。そのため、出力端子3の電圧は、電流iに応
じた正の電圧、すなわち、Vref+i×Rとなる。尚、
R=(R1×R2+R2×R3+R3×R1)/R3である。
【0018】また、図5においては、図4において差動
対を形成するトランジスタQ1、Q2の代わりにPNP
型トランジスタQ7、Q8を用い、これに合わせてカレ
ントミラー回路CMを形成するトランジスタQ3、Q4
の代わりにNPN型のトランジスタQ9、Q10を設
け、トランジスタQ5の代わりにNPN型のトランジス
タQ11を設け、電源ラインに接続されていたものをグ
ランドラインに接続し、グランドラインに接続されてい
たものを電源ラインに接続したものであって、動作内容
は図4に示したものと同一であるので、説明を省略す
る。
【0019】ところで、光電気変換回路においては、演
算増幅器1の非反転入力端子(+)の電位をVA、反転
入力端子(−)の電位をVB、抵抗R1、R2、R3の出力
端子3に近い側(H1、H2、H3)の電位をそれぞれ
C、VD、VE、出力端子3の電位をVOUTとおくと、フ
ォトダイオードPDに電流が流れていないときは、VA
=VB=VC=VD=VE=VOUTとなり、フォトダイオー
ドPDに電流が流れているときは、VB<VC=VE<VD
=VOUTとなるので、出力端子3の電位は必ず抵抗R1
2、R3にかかる電圧以上となる。また、演算増幅器1
の出力段のトランジスタQ6のベース電位は、出力端子
3の電位よりも常に一定電圧だけ高くなっている、つま
り、必ず抵抗R1、R2、R3にかかる電圧以上となって
いる。したがって、抵抗ランドを接続する電圧として
は、配置された抵抗にかかる電圧以上であるという条件
を満たしていればよいことからして、上記3つの実施形
態において示したような抵抗ランドの接続の仕方をして
も何の問題もなく、むしろ、このようにすることによっ
て、抵抗ランドに接続される電圧に電源電圧VCCの変動
によるリップルが発生することはなくなり、光電気変換
回路の出力に電源リップルが混入するのを防止すること
ができる。
【0020】尚、上記3つの各実施形態においては、帰
還抵抗RKを3つの抵抗R1、R2、R3をスター結線する
ことによって形成しているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば、1つの抵抗、あるいは、直列
接続された複数の抵抗を帰還抵抗RKとしたものであっ
てもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光電気変
換回路によれば、帰還抵抗が配置された抵抗ランドに接
続された電圧に電源電圧の変動によるリップルが発生す
ることはなくなり、光電気変換回路の出力に電源リップ
ルが混入するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態である光電気変換回路
の構成を示す図である。
【図2】 本発明の第2実施形態である光電気変換回路
の構成を示す図である。
【図3】 本発明の第3実施形態である光電気変換回路
の構成を示す図である。
【図4】 図1、2、3に示す光電気変換回路を構成す
る演算増幅器1の一構成例を示す図である。
【図5】 図1、2、3に示す光電気変換回路を構成す
る演算増幅器1の一構成例を示す図である。
【図6】 従来の光電気変換回路の構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 演算増幅器 2 フォトダイオード接続端子 3 出力端子 R0、R1、R2、R3 抵抗 Q1、Q2、Q6、Q9、Q10、Q11 NPN型
トランジスタ Q3、Q4、Q5、Q7、Q8 PNP型トランジス
タ CC1、CC2、CC3 定電流回路 CM カレントミラー回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帰還抵抗が接続された増幅器の入力端子
    にフォトダイオードを接続し、このフォトダイオードの
    出力電流を電圧に変換して前記増幅器から出力する光電
    気変換回路を構成する集積回路において、前記帰還抵抗
    が配置された抵抗を形成するためのランドを前記増幅器
    の出力に接続したことを特徴とする光電気変換回路。
  2. 【請求項2】 帰還抵抗が接続された増幅器の入力端子
    にフォトダイオードを接続し、このフォトダイオードの
    出力電流を電圧に変換して前記増幅器から出力する光電
    気変換回路を構成する集積回路において、前記帰還抵抗
    が配置された複数の抵抗ランドをそれぞれ、これらの各
    抵抗ランドに配置された抵抗の前記増幅器の出力に近い
    側に接続したことを特徴とする光電気変換回路。
  3. 【請求項3】 帰還抵抗が接続された増幅器の入力端子
    にフォトダイオードを接続し、このフォトダイオードの
    出力電流を電圧に変換して前記増幅器から出力する光電
    気変換回路を構成する集積回路において、帰還抵抗が配
    置された抵抗ランドを前記増幅器の出力の電位よりも一
    定電圧高い点に接続したことを特徴とする光電気変換回
    路。
JP8350439A 1996-12-27 1996-12-27 光電気変換回路 Pending JPH10190367A (ja)

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