JPH10290024A - 受発光回路 - Google Patents

受発光回路

Info

Publication number
JPH10290024A
JPH10290024A JP9094125A JP9412597A JPH10290024A JP H10290024 A JPH10290024 A JP H10290024A JP 9094125 A JP9094125 A JP 9094125A JP 9412597 A JP9412597 A JP 9412597A JP H10290024 A JPH10290024 A JP H10290024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
mos transistor
light receiving
light emitting
circuit
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
Application number
JP9094125A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2984917B2 (ja
Inventor
Yuji Yamamoto
有二 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP9094125A priority Critical patent/JP2984917B2/ja
Publication of JPH10290024A publication Critical patent/JPH10290024A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2984917B2 publication Critical patent/JP2984917B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光等による直流成分をバイパスする為の
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2に直列接続した負荷抵抗4に
並列に,MOSトランジスタ9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9のゲート電極に
は,負荷抵抗4の両端に発生した電圧をローパスフィル
タ8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9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9を流れ,信号成分は負荷
抵抗4を流れるので感度低下が少ない。さらにMOSト
ランジスタ9を,発光素子3の駆動用トランジスタと共
用しているので,新たなトランジスタの追加が不要。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,電子回路の内で受
発光回路に関する。より詳しくは光信号を受信,送信す
る回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の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受
光素子2に発生した過大な直流電流を,ダイオード10
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。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の受光回路では,
信号以外の太陽光が入射し,電位Aがダイオード10が
オンするレベルより大きくなり,ダイオード10に電流
が流れるようになると,信号成分に対する負荷抵抗は,
抵抗4と抵抗11とを並列にしたものになり抵抗値が低
下する。したがってダイオード10がオンすると,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。
【0004】また,送信時には,別に設けた回路もしく
はトランジスタを用いて発光素子を駆動する必要もあっ
た。
【0005】
【課題を解決する為の手段】上記問題点を解決するため
に,本発明では,受光素子の負荷抵抗に並列に入射光の
直流のみをバイパスさせる為のMOSトランジスタを設
け,更に受光素子と発光素子を並列に接続し,送信時に
は該MOSトランジスタで発光素子を駆動するようにし
た。
【0006】受信時には,負荷抵抗に並列に接続したM
OSトランジ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。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は,受光素子の負荷抵抗に
並列に,入射光の直流成分のみをバイパスさせる為のM
OSトランジスタを設けている。更に受光素子に発光素
子を並列に接続し,送信時にはMOSトランジスタで発
光素子を駆動するようにしている。MOSトランジスタ
のゲート電圧には,入射光を受光素子で光電変換した電
流の内から,信号として利用する交流成分をローパスフ
ィルタで除いた後の不要な直流成分のみ印可するように
する。MOSトランジスタには,直流電流しか流れなく
なるので入射光の直流成分をバイパスできる。
【0008】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1に,本発明の一実施例の具体的な
回路構成をしめす。図1の中で,ローパスフィルタ8は
種々の実現方法があるが,そのうちでもっとも構成が容
易な一例を図4に例示した。
【0009】先ず回路構成を図1を用いて説明する。電
源1に直列に受光素子2が接続されている。受光素子2
には発光素子3が並列に接続されている。更に受光素子
2には,負荷抵抗4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と受信出力端子5とMOSト
ランジスタ5のドレイン電極は,ローパスフィルタ8の
入力に共通に接続されている。MOSトランジスタ5の
ソース電極は,負荷抵抗4の他端と共通にグランドに接
続され,MOSトランジスタ5のゲート電極は,スイッ
チ7の出力に接続している。スイッチ7はローパスフィ
ルタ8の出力と送信入力6とを選択して出力する。図1
では,スイッチ7は,送信入力6を選択しており回路は
送信状態にある。スイッチ7が,ローパスフィルタ8の
出力を選択した場合には,回路は受信状態になる。
【0010】まず送信状態の回路動作について説明す
る。スイッチ7は,送信入力6を選択している。送信入
力6から入力された送信データは,MOSトランジスタ
9のゲートを駆動する。MOSトランジスタ9は,ゲー
ト電極に電圧が印可されるとドレイン電極とソース電極
の間が導通し電流が流れる状態になる。ドレイン電極と
ソース電極の間が導通すると,電流は電源1から発光素
子3を通して流れ発光素子3から光が送出される。
【0011】次に受信状態の回路動作について説明す
る。スイッチ7は,ローパスフィルタ8の出力を選択し
ている。太陽光等の背景光の入射がなく,信号光のみを
受光している場合は,信号光の入射光を受光素子2によ
り光電変換した電流をi1とし,負荷抵抗4の抵抗値を
RLとすると,負荷抵抗4の両端つまり受信出力5には
i1×RLの電圧が発生する。
【0012】太陽光等の背景光の入射がある場合は,背
景光の入射強度の増加に伴い,背景光を受光素子2で光
電変換した直流電流が増加し電位Aの電圧が増加する。
電位Aの電圧の増加は,ローパスフィルタ8,スイッチ
7を通してMOSトランジスタ9のゲート電圧も増加さ
せる。更に背景光の強度が増すと直流電流も更に増加
し,MOSトランジスタ9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9はオンする。MOSトランジスタ9がオンすると,
背景光による直流電流は,負荷抵抗4だけでなくMOS
トランジスタ9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9を流れ,電位Aは,MOSトランジスタ9のV
thよりあまり増加しなくなる。
【0013】MOSトランジスタ9が背景光によりオン
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。信号光は交流なのでローパスフィルタ8の
出力は変化しない。したがって信号光を光電変換した電
流は,MOSトランジスタ9を流れず負荷抵抗4のみを
流れる。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4の両端,つまり受信出
力5にはi1×RLの電圧が発生する。更に詳しく説明
すると,受信出力5の電圧振幅はローパスフィルタ8の
入力振幅に等しく,ローパスフィルタ8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8の入力に,入力振幅があって
も,ローパスフィルタ8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8の出力からスイッチ7
を通して接続しているMOSトランジスタ9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9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4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。
【0014】図3には,背景光による光電流を横軸と
し,縦軸には電位Aの電圧およびi1×RLの値をゲイ
ンとして示す。背景光による光電流が少ないときには,
背景光による光電流も,受信信号による光電流も負荷抵
抗4を流れるので,電位Aは光電流に比例して増加す
る。背景光による光電流が増加して電位AがMOSトラ
ンジスタ9のVthを超すと,背景光による光電流は,
MOSトランジスタ9流れるので電位Aは増加しなくな
るが,受信信号による光電流は負荷抵抗4を流れるため
ゲインはあまり低下していない。
【0015】ローパスフィルタ8に要求される特性は,
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
8の出力はMOSトランジスタ9と負荷抵抗4とで増幅
されて,ローパスフィルタ8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8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8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8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。
【0016】以下図1の回路の特性を定量的に述べる。
ここでローパスフィルタ8は,図4に一例として示した
抵抗12と容量13とで構成された最も簡単なものを使
って説明する。受光素子が光を感じて発生する電流を,
i1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12,容量13の値を各々
Rf,Cfとすると,図1の回路の交流等価回路は,図
7に示したようになる。入出力の伝達関数(Vout/
(i1・RL))は, Vout/i1・RL=(1+S・Cf・Rf)/(gm・RL+1+S・Cf・Rf) (数1) になる。数式1の絶対値(ゲイン)を,横軸を角周波数
として図示すると,図8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,太陽光の様に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。
【0017】図5には,本発明の他の実施例を示す。受
光素子2に直列にスイッチ14が接続されている他は,
図1の実施例と同一である。スイッチ14は,送信状態
すなわち発光素子3から光を放射する場合に開き,受信
状態すなわち受光素子2で信号を受信する場合には閉じ
る。受光素子2と発光素子3の光学的な距離が十分で無
い場合などに,発光素子3からの放出光を受光素子2で
受信し,無駄な電流が流れるのを防止する。スイッチ1
4の動作以外は,図4の回路は,図1の回路とまったく
同一の動作を行う。
【0018】図6は,本発明による受発光回路15を,
赤外線送受信機16に適用した実施例を示す。赤外線送
受信機16では,送信データ入力端子19から入力され
た1又は0の送信データを,符号化回路17で符号化す
る。符号化回路では,用途に応じ1又は0の送信データ
に対して,発光する時間や発光する回数などを決定す
る。符号化回路17の出力は,本発明の受発光回路15
の送信入力端子6に加えられて送信を行う。
【0019】受発光回路15で受信した信号は,受信出
力端子5から,符号化回路17と逆の機能を有する複号
化回路18で復号して受信データ出力端子20から出力
する。赤外線送受信機16では本発明の受光回路15を
用いているので,前述したように太陽光下のような直流
的な背景光のある環境下でも感度低下が少ない。また,
新たに発光素子を駆動するためのトランジスタを追加す
ることなく送信が可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば,入射光の中から直流成
分のみをバイパスする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
のような直流的な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。
【0021】また,信号を光電変換して得られる電流値
よりも,太陽光を光電変換した直流電流値は,はるかに
大きい。したがって,太陽光を光電変換した直流電流を
バイパスするMOSトランジスタ9には,サイズが大き
いものを用いる必要がある。また,発光素子を駆動する
ためには,大きな駆動電流を必要とするので大きなサイ
ズのMOSトランジスタで駆動する必要がある。本発明
によればサイズの大きな MOSトランジスタを受信と
送信で共用できるので,実装面積を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】従来の受発光回路の一例を示す回路図である。
【図3】本発明の受発光回路の特性を示すグラフであ
る。
【図4】本発明の一実施例に使用するローパスフィルタ
の一例をしめす回路図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図6】本発明による受発光回路を適用した赤外線送受
信機のブロック図である。
【図7】本発明による受光回路の交流等価回路である。
【図8】本発明による受光回路の周波数特性を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1 電源 2 受光素子 3 発光素子 4、11,12 抵抗 5 受信出力端子 6 送信入力端子 7、14 スイッチ 8 ローパスフィルタ 9 NチャンネルMOSトランジスタ 10 ダイオード 13 容量 15 受発光回路 16 赤外線送受信機 17 符号化回路 18 復号化回路 19 送信データ入力端子 20 受信データ出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/04 10/06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  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,前記受光素子に並列に接続した電流の強弱を
    光の強弱に変換する発光素子と,前記受光素子に直列に
    接続した抵抗と,前記抵抗の両端の電圧を入力とするロ
    ーパスフィルタと,前記ローパスフィルタの出力と外部
    からの送信信号とを選択して出力とするスイッチと,前
    記抵抗の一端がドレイン電極,前記抵抗の他端がソース
    電極,前記スイッチの出力がゲート電極に各々接続され
    たMOSトランジスタとから成る受発光回路
  2. 【請求項2】 前記受光素子に直列にスイッチを接続し
    たことを特徴とする請求項1記載の受発光回路
JP9094125A 1997-04-11 1997-04-11 受発光回路 Expired - Fee Related JP2984917B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9094125A JP2984917B2 (ja) 1997-04-11 1997-04-11 受発光回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9094125A JP2984917B2 (ja) 1997-04-11 1997-04-11 受発光回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10290024A true JPH10290024A (ja) 1998-10-27
JP2984917B2 JP2984917B2 (ja) 1999-11-29

Family

ID=14101708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9094125A Expired - Fee Related JP2984917B2 (ja) 1997-04-11 1997-04-11 受発光回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2984917B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002084178A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Keyence Corp 光電スイッチ
JP2013005326A (ja) * 2011-06-20 2013-01-07 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 増幅回路
CN114586339A (zh) * 2019-10-31 2022-06-03 索尼半导体解决方案公司 过光量检测电路、光接收元件和电子设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002084178A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Keyence Corp 光電スイッチ
JP2013005326A (ja) * 2011-06-20 2013-01-07 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 増幅回路
CN114586339A (zh) * 2019-10-31 2022-06-03 索尼半导体解决方案公司 过光量检测电路、光接收元件和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP2984917B2 (ja) 1999-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6275541B1 (en) Digital receiver circuit
US20190386698A1 (en) Modified Current Mirror Circuit for Reduction of Switching Time
US8121495B2 (en) Current mirror circuit and optical receiver circuit using the same
KR19990029335A (ko) 수광 증폭 장치
JP2984917B2 (ja) 受発光回路
US20070222511A1 (en) Auto gain controller
JP4692577B2 (ja) 受信機
JP3534209B2 (ja) 受光回路
CN117233458B (zh) 功率检测电路及功率检测系统
JP4133897B2 (ja) 光受信機
US7495478B2 (en) Comparator and infrared remote control receiver
AU682745B2 (en) Power supply voltage supplying circuit
JPH07135489A (ja) Av光空間伝送の受光回路
JPH01245725A (ja) 光受信回路
JP2000353924A (ja) 受光回路
US20070205826A1 (en) System and method for demodulating amplitude modulated signals
JP3263000B2 (ja) リミッタ回路
JPH098740A (ja) 受光回路装置
JPH07135488A (ja) Av光空間伝送の受光回路
JP3442587B2 (ja) 増幅装置
JPH021634A (ja) 光受信回路
JPH0984142A (ja) リモコン受信回路
JPH01205610A (ja) 光受信回路
JPS6211172Y2 (ja)
US6873128B2 (en) Direct current motor control device of water heater

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20071001

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091001

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091001

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101001

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101001

Year of fee payment: 11

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: 20101001

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121001

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121001

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees