JPS6020652A - 光電変換回路 - Google Patents
光電変換回路Info
- Publication number
- JPS6020652A JPS6020652A JP58128400A JP12840083A JPS6020652A JP S6020652 A JPS6020652 A JP S6020652A JP 58128400 A JP58128400 A JP 58128400A JP 12840083 A JP12840083 A JP 12840083A JP S6020652 A JPS6020652 A JP S6020652A
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- Japan
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- photoelectric conversion
- conversion circuit
- amplifier
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- Pending
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 102100037681 Protein FEV Human genes 0.000 description 1
- 101710198166 Protein FEV Proteins 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/691—Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
- H04B10/6911—Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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】
（イ）技術分野
この発明は、光通信システムにおいて光信号を電気信号
に変換する光電変換回路に関する。
に変換する光電変換回路に関する。
（ロ）従来技術
従来、前記光電変換回路として第１図に示す回路構成が
知られている。この光電変換回路は、直流電源電圧のラ
インとアースラインとの間に受光素子としてのフォトダ
イオード１と抵抗Ｒ１とを直列接続したものである。そ
して、フォトダイオード１に入射する光が電流に変換さ
れ、この電流が抵抗Ｒ１に流れることにより生じる抵抗
Ｒ１の両端の電圧を電気信号出力として取り出している
。
知られている。この光電変換回路は、直流電源電圧のラ
インとアースラインとの間に受光素子としてのフォトダ
イオード１と抵抗Ｒ１とを直列接続したものである。そ
して、フォトダイオード１に入射する光が電流に変換さ
れ、この電流が抵抗Ｒ１に流れることにより生じる抵抗
Ｒ１の両端の電圧を電気信号出力として取り出している
。
第２図は従来の他の光電変換回路を示すもので、との光
電回路は、直流電源電圧のラインにフォトダイオード１
と逆相増幅器２を直列接続し、さらに逆相増幅器２の入
出力両端間に抵抗Ｒ２を負帰還抵抗として接読したもの
である。そして、フォトダイオード１に入射する光が電
流に変換され、この電流が逆相増幅器２を介して信号出
力として取り出されると共に、その出力電圧の一部は抵
抗Ｒ２を介して逆相増幅器２の入力端へ帰還されている
。
電回路は、直流電源電圧のラインにフォトダイオード１
と逆相増幅器２を直列接続し、さらに逆相増幅器２の入
出力両端間に抵抗Ｒ２を負帰還抵抗として接読したもの
である。そして、フォトダイオード１に入射する光が電
流に変換され、この電流が逆相増幅器２を介して信号出
力として取り出されると共に、その出力電圧の一部は抵
抗Ｒ２を介して逆相増幅器２の入力端へ帰還されている
。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
第１図に示す光電変換回路には、フォトダイオード１の
寄生容量と、前記抵抗Ｒ１によって回路時定数が構成さ
れ、この回路時定数によって受信される受信信号帯域が
制限される欠点があった。
寄生容量と、前記抵抗Ｒ１によって回路時定数が構成さ
れ、この回路時定数によって受信される受信信号帯域が
制限される欠点があった。
また、第２図に示す光電変換回路には、帯域が十分広く
かつ増幅度の大きい逆相増幅器２が使用されるため、受
信信号帯域が広い利点がある反面、十分広い受信信号帯
域と増幅度をもった逆相増幅器を手に入れる困難な問題
があり、しかも、広い受信信号帯域にわたって安定に動
作させることは困難であった。
かつ増幅度の大きい逆相増幅器２が使用されるため、受
信信号帯域が広い利点がある反面、十分広い受信信号帯
域と増幅度をもった逆相増幅器を手に入れる困難な問題
があり、しかも、広い受信信号帯域にわたって安定に動
作させることは困難であった。
この発明は前記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするとと・ろは、受信信号帯域が受光素子の寄生容
量によって制限を受けることなく、しかも逆相増幅器を
使用することなく受信信号帯域を広帯域化できる光電変
換回路を提供することである。この目的を達成するため
、増幅素子（電界効果トランジスタ）を使用し、この増
幅素子の入力容量と受光素子の寄生容量とを周波数の影
響を受げないようにして受信信号帯域を広帯域化するも
のである。
的とするとと・ろは、受信信号帯域が受光素子の寄生容
量によって制限を受けることなく、しかも逆相増幅器を
使用することなく受信信号帯域を広帯域化できる光電変
換回路を提供することである。この目的を達成するため
、増幅素子（電界効果トランジスタ）を使用し、この増
幅素子の入力容量と受光素子の寄生容量とを周波数の影
響を受げないようにして受信信号帯域を広帯域化するも
のである。
に）実施例
以下、この発明の一実施例につ゛き第６図に基づいて説
明する。受光素子としてのフォトダイオード１のアノー
ドは一端が接地された抵抗Ｒ６の他端および第１の増幅
器としての電界効果トランジスタ（以下、Ｆ’ＥＴと略
称する）１のゲートＧ端子に接続されている。このＦＥ
Ｔ１のンースＳ端子は一端が接地された抵抗Ｒ４の他端
および定電圧素子としてのツェナーダイオード３のアノ
ードに接続されている。ＦＥＴ １のドレインＤ端子は
一端が電源電圧ラインに接続された抵抗Ｒ５の他端およ
び第２の増幅器としてのＰｎＰ、ｈランラスタＴＲ１の
ベース端子に接続されている。このＰｎＰ ）ランジス
タＴＲ１のエミッタ端子は一端が前記電源電圧ラインに
接続された抵抗Ｒ６の他端と接続され、そのコレクタ端
子はフォトダイオード１０カソードおよ（びツェナーダ
イオード３のカソードと接続されて信号出力が取り出さ
れる。
明する。受光素子としてのフォトダイオード１のアノー
ドは一端が接地された抵抗Ｒ６の他端および第１の増幅
器としての電界効果トランジスタ（以下、Ｆ’ＥＴと略
称する）１のゲートＧ端子に接続されている。このＦＥ
Ｔ１のンースＳ端子は一端が接地された抵抗Ｒ４の他端
および定電圧素子としてのツェナーダイオード３のアノ
ードに接続されている。ＦＥＴ １のドレインＤ端子は
一端が電源電圧ラインに接続された抵抗Ｒ５の他端およ
び第２の増幅器としてのＰｎＰ、ｈランラスタＴＲ１の
ベース端子に接続されている。このＰｎＰ ）ランジス
タＴＲ１のエミッタ端子は一端が前記電源電圧ラインに
接続された抵抗Ｒ６の他端と接続され、そのコレクタ端
子はフォトダイオード１０カソードおよ（びツェナーダ
イオード３のカソードと接続されて信号出力が取り出さ
れる。
しかして、フォトダイオード１の両端に印加される逆バ
イアス電圧はツェナーダイオード乙によって定まる定電
圧とＦＥＴ１のゲートＧ端子とソースＳ間の逆バイアス
電圧との和に等しくなる。
イアス電圧はツェナーダイオード乙によって定まる定電
圧とＦＥＴ１のゲートＧ端子とソースＳ間の逆バイアス
電圧との和に等しくなる。
前記ＰＥＴ １は増幅度を決めるパラメータである相互
コンダクタンスは十分に大きくなく、第６図の如くソー
スフォロワ増幅器を構成した場合には電圧増幅率を十分
１に近くすることができない。
コンダクタンスは十分に大きくなく、第６図の如くソー
スフォロワ増幅器を構成した場合には電圧増幅率を十分
１に近くすることができない。
そこで、ＰｎＰ）ランジスタＴＲ１を接続することによ
り、ＦＥＴ１のみかけの相互コンダクタンス、すなわち
、抵抗Ｒ６に流れる電流の変化分とＦ Ｅ ｉ” １の
ゲー）Ｇの印加電圧の変化分との比をＦＥＴＩの真の相
互コンダクタンスのＲ５／Ｒ６倍に設定することにより
、ＦＥＴＩのみかけの電圧利得、換言すればＦＥＴＩ及
びＰｎＰ トランジスタＴＲ１からなる光電変換０回路
における電圧利得を１に十分近づけ得るよう構成してい
る。
り、ＦＥＴ１のみかけの相互コンダクタンス、すなわち
、抵抗Ｒ６に流れる電流の変化分とＦ Ｅ ｉ” １の
ゲー）Ｇの印加電圧の変化分との比をＦＥＴＩの真の相
互コンダクタンスのＲ５／Ｒ６倍に設定することにより
、ＦＥＴＩのみかけの電圧利得、換言すればＦＥＴＩ及
びＰｎＰ トランジスタＴＲ１からなる光電変換０回路
における電圧利得を１に十分近づけ得るよう構成してい
る。
前述のように構成した光電変換回路において、フォトダ
イオード１に光信号が入力されないで無い場合には、抵
抗Ｒ３に流れる電流はフォトダイオード１の暗電流とＦ
ＥＴ１のゲートＧの漏れ電流である。
イオード１に光信号が入力されないで無い場合には、抵
抗Ｒ３に流れる電流はフォトダイオード１の暗電流とＦ
ＥＴ１のゲートＧの漏れ電流である。
フォトダイオード１に光信号が入力されると、変換され
た電流が抵抗Ｒ３に流れてゲートＧの電圧を上昇させる
。すると、抵抗Ｒ５、ＦＥＴ１、抵抗Ｒ４を介して電流
が流れ、ＰｎＰ ）ランジスタＴＲ１のベースＢに信号
電圧が印加される。この結果、抵抗Ｒ６、ＰｎＰ ）ラ
ンジスタＴＲ１を介して電流が流れ、信号出力として取
り出される。
た電流が抵抗Ｒ３に流れてゲートＧの電圧を上昇させる
。すると、抵抗Ｒ５、ＦＥＴ１、抵抗Ｒ４を介して電流
が流れ、ＰｎＰ ）ランジスタＴＲ１のベースＢに信号
電圧が印加される。この結果、抵抗Ｒ６、ＰｎＰ ）ラ
ンジスタＴＲ１を介して電流が流れ、信号出力として取
り出される。
ところで、前記光電変換回路においては電圧利得は１で
あるから、フォトダイオード１０両端は常に一定の電圧
値によって逆バイアスされることになる。すなわち、フ
ォトダイオード１のアノード電圧の変化分、換言すれば
フォトダイオード１に入射する光の変化分はフォトダイ
オード１０カソードに同量の変化分としてあられれる。
あるから、フォトダイオード１０両端は常に一定の電圧
値によって逆バイアスされることになる。すなわち、フ
ォトダイオード１のアノード電圧の変化分、換言すれば
フォトダイオード１に入射する光の変化分はフォトダイ
オード１０カソードに同量の変化分としてあられれる。
しだがつて、フォトダイオード１に存在する寄生容量は
受信した光の変化には無関係となり、この結果、受信信
号帯域は寄生容量によっては影響を受けない。同様に、
ツェナーダイオード乙のカソード電圧もフォトダイオー
ド１のアノード電圧の変化分と同一になり、かつツェナ
ーダイオード６の両端の電圧は常時一定であるから、Ｆ
ＥＴ１のンースＳ端の電圧はゲー）Ｇ端の電圧変化と同
一の変化を行うことになる。したがって、ＦＥ’Ｉ’ｌ
に存在する入力容量も受信した光の変化の影響を受けず
、この結果、受信信号帯域は入力容量によって影響を受
けない。また、フォトダイオード１１に印加されする逆
バイアス電圧はツェナーダイオード６により大きく設定
すれば、フォトダイオード１０本来の寄生容量を小さく
抑えることができる。
受信した光の変化には無関係となり、この結果、受信信
号帯域は寄生容量によっては影響を受けない。同様に、
ツェナーダイオード乙のカソード電圧もフォトダイオー
ド１のアノード電圧の変化分と同一になり、かつツェナ
ーダイオード６の両端の電圧は常時一定であるから、Ｆ
ＥＴ１のンースＳ端の電圧はゲー）Ｇ端の電圧変化と同
一の変化を行うことになる。したがって、ＦＥ’Ｉ’ｌ
に存在する入力容量も受信した光の変化の影響を受けず
、この結果、受信信号帯域は入力容量によって影響を受
けない。また、フォトダイオード１１に印加されする逆
バイアス電圧はツェナーダイオード６により大きく設定
すれば、フォトダイオード１０本来の寄生容量を小さく
抑えることができる。
（ホ）効果
以上説明したようにこの発明によれば、受光素子の両端
に印加される電圧の変化を等しくして寄生容量の周波数
への影響を除去し、さらに、第１の増幅手段のソース端
子の電圧変化が受光素子から出力される入力電圧変化と
等しくするごとによって第１の増幅手段の入力容量の影
響を除去することができる。したがって、光の受信信号
帯域を制限する原因を取り除いたから、受信信号帯域を
広くとることができ、広帯域で安定に動作させることが
できる。
に印加される電圧の変化を等しくして寄生容量の周波数
への影響を除去し、さらに、第１の増幅手段のソース端
子の電圧変化が受光素子から出力される入力電圧変化と
等しくするごとによって第１の増幅手段の入力容量の影
響を除去することができる。したがって、光の受信信号
帯域を制限する原因を取り除いたから、受信信号帯域を
広くとることができ、広帯域で安定に動作させることが
できる。
第１図は従来の光電変換回路図、第２図は従来の他の光
電変換回路図、第６図はこの発明の光電変換回路の一実
施例を示す図である。 １・・・・・・フォトダイオード ６・・・・・・ツェ
ナーダイオードＦＥＴ１・・・・・・電界効果トランジ
スタＴＲ１・・・・・・ＰｎＰ ）ランジスタＲ３、Ｒ
４、Ｒ５、Ｒ６・・・・・・抵 抗。 第１図 錫２ 図
電変換回路図、第６図はこの発明の光電変換回路の一実
施例を示す図である。 １・・・・・・フォトダイオード ６・・・・・・ツェ
ナーダイオードＦＥＴ１・・・・・・電界効果トランジ
スタＴＲ１・・・・・・ＰｎＰ ）ランジスタＲ３、Ｒ
４、Ｒ５、Ｒ６・・・・・・抵 抗。 第１図 錫２ 図
Claims (1)
- 受光素子と、この受光素子から出力される電気信号を入
力端子として増幅するンースフオロワのｆ！１の増幅手
段と、この第１の増幅手段のみかけの電圧利得がほぼ１
になるごとく第１の増幅手段に接続される第２の増幅手
段と、この第２の増幅手段の出力端子と前記第１の増幅
手段のソース端子との間に接続された定電圧素子とを備
え、ｍ１記第２の増幅手段の出力電圧と前記入力端子と
の差電圧を逆バイアス電圧として前記受光素子に印加し
、前記入力電圧の変化分が前記ソース端子の電圧及び前
記第２の増幅手段の出力電圧の変化分と等しくなること
によシ、前記受光素子に存在する寄生容量及び前記第１
の増幅手段に存在する人力容量に基づく周波数の影響を
除去することを特徴とする光電変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128400A JPS6020652A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 光電変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128400A JPS6020652A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 光電変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020652A true JPS6020652A (ja) | 1985-02-01 |
Family
ID=14983855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128400A Pending JPS6020652A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 光電変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020652A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759081A (en) * | 1984-04-26 | 1988-07-19 | Alcatel N.V. | Optical receiver |
| JPH0174452U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-19 |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128400A patent/JPS6020652A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759081A (en) * | 1984-04-26 | 1988-07-19 | Alcatel N.V. | Optical receiver |
| JPH0174452U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-19 |
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