JPS5995711A - アバランシエフオトダイオ−ドの駆動回路 - Google Patents
アバランシエフオトダイオ−ドの駆動回路Info
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- JPS5995711A JPS5995711A JP57205782A JP20578282A JPS5995711A JP S5995711 A JPS5995711 A JP S5995711A JP 57205782 A JP57205782 A JP 57205782A JP 20578282 A JP20578282 A JP 20578282A JP S5995711 A JPS5995711 A JP S5995711A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度特性の影響を補償して増倍率を一定に保
つことができるようにしたアバランシェフォトダイオー
ドの駆動回路に関する。
つことができるようにしたアバランシェフォトダイオー
ドの駆動回路に関する。
アバランシェフォトダイオード（以下ＡＰＤと略す）は
、光電変換に際して増倍機能をもっているため長距離伝
送を主に、光レシーバに広く用いられている。ところで
ＡＰＤに増倍作用を行わせるためには、かなシ高いバイ
アス電圧（例えば２００■程度）ｆ：必要とし、また個
体差、温度変動があるため制御が困難である。第１図は
、ＡＰＤの特性を示す図である。図において、横軸はバ
イアス電圧を縦軸は増倍率をそれぞれ示している。
、光電変換に際して増倍機能をもっているため長距離伝
送を主に、光レシーバに広く用いられている。ところで
ＡＰＤに増倍作用を行わせるためには、かなシ高いバイ
アス電圧（例えば２００■程度）ｆ：必要とし、また個
体差、温度変動があるため制御が困難である。第１図は
、ＡＰＤの特性を示す図である。図において、横軸はバ
イアス電圧を縦軸は増倍率をそれぞれ示している。
ｖＢＲＶｉＡＰＤのブレークダウン電圧である。図よシ
明らかなように、バイアス電圧が変化すると増倍率は大
幅に変化し、また温度変化によっても大きく変わる。従
って、ＡＰＤの駆動回路はバイアス電圧を温度に応じて
変化させ増倍率が温度変化の、影響を受けないように設
計される。
明らかなように、バイアス電圧が変化すると増倍率は大
幅に変化し、また温度変化によっても大きく変わる。従
って、ＡＰＤの駆動回路はバイアス電圧を温度に応じて
変化させ増倍率が温度変化の、影響を受けないように設
計される。
第２図は、ＡＰＤ駆動回路の従来例を示す電気的構成図
である。図において、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ４，Ｒ５は抵抗、
Ｒ２は負性抵抗素子、例えばサーミスタである。Ｄｉｄ
ＡＰＤＳＶｃｅ ｌｄ電源電圧である。図に示す駆動
回路は、抵抗Ｒ４とサーミスタＲ２及び抵抗Ｒ３とで構
成される分圧回路の分圧電圧をＡＰＤのバイアス電圧と
したものであって、温度変化による増倍率の変化をサー
ミスタＲ２で補償し又一定の増倍率を得るようにしたも
のである。
である。図において、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ４，Ｒ５は抵抗、
Ｒ２は負性抵抗素子、例えばサーミスタである。Ｄｉｄ
ＡＰＤＳＶｃｅ ｌｄ電源電圧である。図に示す駆動
回路は、抵抗Ｒ４とサーミスタＲ２及び抵抗Ｒ３とで構
成される分圧回路の分圧電圧をＡＰＤのバイアス電圧と
したものであって、温度変化による増倍率の変化をサー
ミスタＲ２で補償し又一定の増倍率を得るようにしたも
のである。
このような従来回路では、ＡＰＤの個体差による増倍率
の変動を吸収できず、また増倍率Ｍとしては一定値に固
定され必要に応じてＭの値を変えることができない。
の変動を吸収できず、また増倍率Ｍとしては一定値に固
定され必要に応じてＭの値を変えることができない。
光レシーバでは、ＡＰＤＯ増倍率ＭｉＡＧＣループの内
部に含むことが多い。第３図は光レシーバの構成を示す
ブロック図である。ＡＰＤを含む駆動回路１の出力は、
プリアンプ２、可変ゲインアンプ３を経て信号出力ＶＳ
として出力される。
部に含むことが多い。第３図は光レシーバの構成を示す
ブロック図である。ＡＰＤを含む駆動回路１の出力は、
プリアンプ２、可変ゲインアンプ３を経て信号出力ＶＳ
として出力される。
出力信号Ｖａの一部は、レベル検出器４に入る。
レベル検出器４の出力は、続（ＡＧＣ制御用アンプ５で
基準電圧ＥＢと突き合わされ、該アンプからは出力レベ
ルに応じた制御信号Ｅｃが出力される。該制御信号は可
変ゲインアンプ３の制御信号として働くとともに、続（
ＤＣ／ＤＣコンバータ６に入って駆動回路１に与える電
源電圧ＶＣＣＯ値を制御している。図に示すＡＧＣ回路
のＡＰＤ駆動回路１として第２図に示すような従来回路
を用いると、ｖＣＣＯ値従ってバイアス電圧ＶＢの変化
に応じてＡＰＤの増倍率Ｍが大きく変化するため温度補
償を行うことができなかった。
基準電圧ＥＢと突き合わされ、該アンプからは出力レベ
ルに応じた制御信号Ｅｃが出力される。該制御信号は可
変ゲインアンプ３の制御信号として働くとともに、続（
ＤＣ／ＤＣコンバータ６に入って駆動回路１に与える電
源電圧ＶＣＣＯ値を制御している。図に示すＡＧＣ回路
のＡＰＤ駆動回路１として第２図に示すような従来回路
を用いると、ｖＣＣＯ値従ってバイアス電圧ＶＢの変化
に応じてＡＰＤの増倍率Ｍが大きく変化するため温度補
償を行うことができなかった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、ＡＰＤのバイアス電圧ＶＢとフレークダウン電圧ｖＢ
Ｒとの比ｖＢ／ｖＢ□を一定に保てば、増倍率Ｍも一定
に保たれるというＡＰＤの持つ特性を利用して個体差及
び温度変動による影響を受けないＡＰＤの駆動回路を実
現したものである。
、ＡＰＤのバイアス電圧ＶＢとフレークダウン電圧ｖＢ
Ｒとの比ｖＢ／ｖＢ□を一定に保てば、増倍率Ｍも一定
に保たれるというＡＰＤの持つ特性を利用して個体差及
び温度変動による影響を受けないＡＰＤの駆動回路を実
現したものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
ＡＰＤのバイアス電圧ＶＢと制御信号ｖｃとの関係が、
Ｖｓ ＝Ｋ Ｖｃ （１１で表
わせるものとして比例定数ＫにＡＰＤの個体差及び温度
変動の吸収特性を持たせるものとすムことで、定数にの
温度特性をＡＰＤのブレークダウン電圧Ｖｌ］Ｒの温度
特性と一致させるようにする。
わせるものとして比例定数ＫにＡＰＤの個体差及び温度
変動の吸収特性を持たせるものとすムことで、定数にの
温度特性をＡＰＤのブレークダウン電圧Ｖｌ］Ｒの温度
特性と一致させるようにする。
”ＢＲは・
ＶＢＲ＝ｖＢＲｏ（１＋αｔ） （２）でよく
近似される温度特性を有する。ここで、■ＢＲｏｔ−１
個体差によって決まる定数、ｔは温度、αは温度係数で
約２ｘｌＯ−３（／℃’：ｌの値をもっている。従って
、比例定数Ｋにも Ｋ ＝ Ｋｏ（１＋αｔ ） （３）
で表わされるようなＶＢＲと同様の温度特性をもたせる
。ここで、Ｋｏは温度によらない定数で個体差を吸収す
る。即ち、 Ｋｏ−に、ｖＢＲｏ（Ｋ、；定数）（４）を満足するよ
うな定数とする。
近似される温度特性を有する。ここで、■ＢＲｏｔ−１
個体差によって決まる定数、ｔは温度、αは温度係数で
約２ｘｌＯ−３（／℃’：ｌの値をもっている。従って
、比例定数Ｋにも Ｋ ＝ Ｋｏ（１＋αｔ ） （３）
で表わされるようなＶＢＲと同様の温度特性をもたせる
。ここで、Ｋｏは温度によらない定数で個体差を吸収す
る。即ち、 Ｋｏ−に、ｖＢＲｏ（Ｋ、；定数）（４）を満足するよ
うな定数とする。
ところで、ＡＰＤの増倍率Ｍはバイアスを圧Ｖｎの複雑
な関数でおるが、ＶＢ／■ＢＲを一定に保てばＭも一定
に保たれることが知られている。（１）〜（３）より次
式が成立する。
な関数でおるが、ＶＢ／■ＢＲを一定に保てばＭも一定
に保たれることが知られている。（１）〜（３）より次
式が成立する。
（５） 、 （４）式よシｖＢ／ｖＢＲは次式で表わさ
れる。
れる。
（６）式より■Ｂ／ｖＢＲが一定となることがわかる。
従で、個体差による影響及び温度変動による影響を除去
できる。そし１、Ｍがどのように変わってもそのＭの値
のところで温度補正が行える。
できる。そし１、Ｍがどのように変わってもそのＭの値
のところで温度補正が行える。
第４図は、上述の技術的思想を実現した電気的構成図の
一例である。第２図と同一の抵抗及びサーミスタは、同
一の記号を付して示す。図において、Ａは演算増幅器で
その正入力には制御信号ＶＣが、負入力には帰還信号が
それぞれ入力されている。増幅器人の出力には、Ｒ，、
Ｒ２及びＲ３で構成される抵抗回路が接続され、Ｒ４と
Ｒ２の接続点の電位が増幅器人の負入力にフィードバッ
クされている。更に、増幅器Ａの出力側にはＡＰＤと抵
抗の直列回路が接続されている。図に示す回路の信号出
力Ｖｏは、ＡＰＤと抵抗との接続点から取出されている
。なお、回路の電源電圧ｖｃｃは、前述したように２０
０ｖとかなり高いため、演算増幅器Ａとしては市販され
ている演算増幅器をそのまま用いることができないため
、第５図に示すように、市販されでいる演算増幅器Ａ、
の出力をトランジスタＱ、ＩＱ２ｅ用いた電圧ブースト
回路でブーストしている。
一例である。第２図と同一の抵抗及びサーミスタは、同
一の記号を付して示す。図において、Ａは演算増幅器で
その正入力には制御信号ＶＣが、負入力には帰還信号が
それぞれ入力されている。増幅器人の出力には、Ｒ，、
Ｒ２及びＲ３で構成される抵抗回路が接続され、Ｒ４と
Ｒ２の接続点の電位が増幅器人の負入力にフィードバッ
クされている。更に、増幅器Ａの出力側にはＡＰＤと抵
抗の直列回路が接続されている。図に示す回路の信号出
力Ｖｏは、ＡＰＤと抵抗との接続点から取出されている
。なお、回路の電源電圧ｖｃｃは、前述したように２０
０ｖとかなり高いため、演算増幅器Ａとしては市販され
ている演算増幅器をそのまま用いることができないため
、第５図に示すように、市販されでいる演算増幅器Ａ、
の出力をトランジスタＱ、ＩＱ２ｅ用いた電圧ブースト
回路でブーストしている。
このように構成された回路の出力ＶＢは、次式で与えら
れる。
れる。
但し、各抵抗の値として記号Ｒ１〜札ヲそのまま用いた
。（７）式の”十Ｒ２＋Ｒ３’ が ＜１１式の定
数Ｋに相当する。今 １ ＜＜ Ｒ１／（Ｒ２＋Ｒ，＞
が成シ立つものとすると、（７）式は次式のように
簡略化される。
。（７）式の”十Ｒ２＋Ｒ３’ が ＜１１式の定
数Ｋに相当する。今 １ ＜＜ Ｒ１／（Ｒ２＋Ｒ，＞
が成シ立つものとすると、（７）式は次式のように
簡略化される。
ここで、抵抗Ｒ２として前述したような負性抵抗素子例
えばサーミスタを用いるものとすると、ＶＢは温度ｔの
上昇と共に増加する。即ち、近似的に（１＋αｔ） の
温度特性をもたせることができる。
えばサーミスタを用いるものとすると、ＶＢは温度ｔの
上昇と共に増加する。即ち、近似的に（１＋αｔ） の
温度特性をもたせることができる。
ＶＢ に（１＋αｔ）の温度特性をもたせることができ
れば、前述したようにｖＢ／ｖＢＲを一定に保つことが
でき従って温度変化に関係なくＡＰＤの増倍率Ｍを一定
に維持することができる。また、抵抗Ｒ１を可変とすれ
ばｖＢＲＯの個体差も吸収させることができて都合がよ
い。このようなＶＢをバイアス電圧として受けるＡＰＤ
は、個体差及び温度変化による影響を除去した信号Ｖｏ
を出力することができる。本発明によれば、増倍率Ｍが
どのように変わってもそのときの値で温度補正を行うこ
とができる。従って、第３図に示すようなＡＧＣルーズ
の中に組込んでも温度変化の影響を受けない。
れば、前述したようにｖＢ／ｖＢＲを一定に保つことが
でき従って温度変化に関係なくＡＰＤの増倍率Ｍを一定
に維持することができる。また、抵抗Ｒ１を可変とすれ
ばｖＢＲＯの個体差も吸収させることができて都合がよ
い。このようなＶＢをバイアス電圧として受けるＡＰＤ
は、個体差及び温度変化による影響を除去した信号Ｖｏ
を出力することができる。本発明によれば、増倍率Ｍが
どのように変わってもそのときの値で温度補正を行うこ
とができる。従って、第３図に示すようなＡＧＣルーズ
の中に組込んでも温度変化の影響を受けない。
第６図は、本発明の他の実施例を示す電気的構成図であ
る。図に示す回路は、制御信号ｖｃ ’１非反転増幅回
路に入力する前にＲ１，Ｒ２，Ｒ，で構成される分圧回
路で−たん分圧してから入力するようにしたもので、バ
イアス電圧ＶＢは となり（８）式に類似した特性を得ることができる。
る。図に示す回路は、制御信号ｖｃ ’１非反転増幅回
路に入力する前にＲ１，Ｒ２，Ｒ，で構成される分圧回
路で−たん分圧してから入力するようにしたもので、バ
イアス電圧ＶＢは となり（８）式に類似した特性を得ることができる。
第７図は、本発明の他の実施例を示す構成ブロック図で
ある。１は前述した駆動回路であり、該駆動回路の出力
をトランジスタ駆動回路２０．昇圧回路２１及び整流回
路２２で構成されるＤＣ／ＤＣＣ／式−タで昇圧し、該
コンバータ出力をバイアス電圧ＶＢとするものである。
ある。１は前述した駆動回路であり、該駆動回路の出力
をトランジスタ駆動回路２０．昇圧回路２１及び整流回
路２２で構成されるＤＣ／ＤＣＣ／式−タで昇圧し、該
コンバータ出力をバイアス電圧ＶＢとするものである。
このような構成の回路としては、駆動回路１の電源とし
て高圧のものは必要でない。図においては、駆動回路１
として第４図に示すようなものを用いたとすると、第４
図の出力ＶＢを駆動回路２０に入力することになる。な
お、このときは、第４図に示す人ＰＤ回路は整流回路２
２の後に持っていくべきであることはいうまでもない。
て高圧のものは必要でない。図においては、駆動回路１
として第４図に示すようなものを用いたとすると、第４
図の出力ＶＢを駆動回路２０に入力することになる。な
お、このときは、第４図に示す人ＰＤ回路は整流回路２
２の後に持っていくべきであることはいうまでもない。
上述の説明では、温度補償用の負性抵抗素子としてサー
ミスタを例にとったが、温度上昇と共に抵抗値が減少す
るような素子であればどのようなものでおってもよい。
ミスタを例にとったが、温度上昇と共に抵抗値が減少す
るような素子であればどのようなものでおってもよい。
以上、詳細に説明したように、本発明によれは、ＡＰＤ
のバイアス電圧ＶＢとブレークダウン電圧Ｖ との比■
Ｂ／ｖＢＲ金一定に保ては増倍率Ｍも一Ｒ 足に保たれるというＡＰＤの持つ特性を利用して個体差
及び温度変動による影響を受けないＡＰＤの駆動回路を
実現することができる。
のバイアス電圧ＶＢとブレークダウン電圧Ｖ との比■
Ｂ／ｖＢＲ金一定に保ては増倍率Ｍも一Ｒ 足に保たれるというＡＰＤの持つ特性を利用して個体差
及び温度変動による影響を受けないＡＰＤの駆動回路を
実現することができる。
第１図はＡＰＤの特性を示す図、第２図は従来例を示す
電気的構成図、第３図は光レシーバの構成を示すブロッ
ク図、第４図は本発明の一実施例を示す電気的構成図、
第５図は演算増幅器の構成を示す図、第６図、第７図は
本発明の他の実施例を示す電気的構成図である。 Ｒ，、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５・・・抵抗、几、・・・負性抵
抗素子、Ｄ°°°アバランシェフォトダイオード（ＡＰ
Ｄ）、Ａ、Ａ、・・・演算増幅器、１・・・駆動回路、
２・・・プリアンプ、３・・・可変ゲインアンプ、４・
・・レベル検出器、５・・・ＡＧＣ制御用アンプ、６・
・・ＤＣ／ＤＣＣ／式−タ、２０・・・トランジスタ駆
動回路、２１・・・昇圧回路、２２・・・整流回路。
電気的構成図、第３図は光レシーバの構成を示すブロッ
ク図、第４図は本発明の一実施例を示す電気的構成図、
第５図は演算増幅器の構成を示す図、第６図、第７図は
本発明の他の実施例を示す電気的構成図である。 Ｒ，、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５・・・抵抗、几、・・・負性抵
抗素子、Ｄ°°°アバランシェフォトダイオード（ＡＰ
Ｄ）、Ａ、Ａ、・・・演算増幅器、１・・・駆動回路、
２・・・プリアンプ、３・・・可変ゲインアンプ、４・
・・レベル検出器、５・・・ＡＧＣ制御用アンプ、６・
・・ＤＣ／ＤＣＣ／式−タ、２０・・・トランジスタ駆
動回路、２１・・・昇圧回路、２２・・・整流回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 アバランシェフォトダイオードの駆動回路において、制
御信号をＶＣ，抵抗値をそれぞれＲ４，Ｒ２゜Ｒ３とし
てアバランシェフォトダイオードに印加するバイアス電
圧ＶＢが で表わされるトランジスタ回路を構成しかつ抵抗値Ｒ２
に温度に対して負性特性をもたせるようにしたことを特
徴とするアバランシェフォトダイオードの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57205782A JPS5995711A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | アバランシエフオトダイオ−ドの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57205782A JPS5995711A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | アバランシエフオトダイオ−ドの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5995711A true JPS5995711A (ja) | 1984-06-01 |
| JPH0151101B2 JPH0151101B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=16512578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57205782A Granted JPS5995711A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | アバランシエフオトダイオ−ドの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5995711A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422122A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Fujitsu Ltd | Light reception circuit |
| JP2012019354A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Opnext Japan Inc | 光受信器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370479A (en) * | 1976-12-06 | 1978-06-22 | Hitachi Ltd | Photo agc system |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP57205782A patent/JPS5995711A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370479A (en) * | 1976-12-06 | 1978-06-22 | Hitachi Ltd | Photo agc system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6422122A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Fujitsu Ltd | Light reception circuit |
| JP2012019354A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Opnext Japan Inc | 光受信器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0151101B2 (ja) | 1989-11-01 |
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