專(zhuān)利名稱(chēng)：光接收用前置放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光通信系統(tǒng)等中使用的光接收用前置放大器。
背景技術(shù)：
在用于光通信系統(tǒng)等的光接收電路中，來(lái)自光纖的光信號(hào)由光電二極管轉(zhuǎn)換成電流后，該電流由光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。在基于光纖的信號(hào)傳輸距離較長(zhǎng)的情況下，光纖內(nèi)的傳輸損失變大，因此，從光電二極管輸入到光接收用前置放大器的電流信號(hào)變成振幅非常微小的電流信號(hào)。反之，在基于光纖的信號(hào)傳輸距離較短的情況下，光纖內(nèi)的傳輸損失變小，因此，從光電二極管輸入到光接收用前置放大器的電流信號(hào)變成振幅大的電流信號(hào)。如此，輸入到光接收用前置放大器的電流信號(hào)，將變成具有從小到大各種各樣振幅的電流信號(hào)。
因此，如果為了檢測(cè)出微小的信號(hào)而提高光接收用前置放大器的電流電壓轉(zhuǎn)換增益(互阻抗增益)，則在輸入了較大的信號(hào)時(shí)，輸出電壓飽和，導(dǎo)致波形失真，因此，變得無(wú)法正確地檢測(cè)出信號(hào)。而如果為了降低輸出電壓的飽和使電流電壓轉(zhuǎn)換增益降低，則在輸入了微小信號(hào)時(shí)就無(wú)法充分地放大，因此，將難以進(jìn)行微小信號(hào)的檢測(cè)。
為了解決這樣的問(wèn)題，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的光接收用前置放大器中，在連接在反相放大器的輸入輸出端子間的反饋電阻(Rf)上并聯(lián)連接了二極管。由此，能夠?qū)Ψ答侂娮璧碾妷航颠M(jìn)行鉗位(clamp)，因此，能夠降低輸出電壓的飽和。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的光接收用前置放大器中，將上述反饋電阻并聯(lián)連接在晶體管上，并且對(duì)該晶體管的阻抗進(jìn)行了調(diào)制。由此，使反饋電阻值、即電流電壓轉(zhuǎn)換增益發(fā)生變化，據(jù)此防止輸出電壓的飽和。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平03-060208號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平09-232877號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，在上述以往技術(shù)中，是對(duì)反饋電阻的值進(jìn)行直接調(diào)制的，因此，存在光接收用前置放大器的動(dòng)作變得不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。
具體而言，在假設(shè)為單極(one pole)系統(tǒng)的反相放大器的情況下，互阻抗式前置放大器的傳遞函數(shù)可以如下式那樣表示。
ZT(S)＝-ZT0/(1+2ζS/ωn+S2/ωn2)在此，反相放大器的傳遞函數(shù)A(S)＝-A0/(1+S/ωh)。低頻互阻抗增益為ZT0＝RfA0/(1+A0)。阻尼系數(shù)ζ＝(1+CinRfωh)·ωn/(2·(1+A0)·ωh)?；プ杩诡l帶ωn＝(ωh·(1+A0)/CinRf)0.5＝(1+CinRfωh)/2CinRfζ。另外，Cin為輸入端子的全部寄生電容，Rf為反饋電阻，A0為反相放大器的低頻增益，ωh為反相放大器頻帶。
如以上這樣，在以往的光接收用前置放大器中，當(dāng)輸入過(guò)電流時(shí)，反饋電阻Rf由于與反饋電阻Rf并聯(lián)連接的晶體管或者二極管的作用而等效地減少時(shí)，阻尼系數(shù)ζ減少，因此反饋量增大。一方面互阻抗頻帶ωn隨著反饋量的增大而增大，另一方面反相放大器頻帶ωh卻沒(méi)有發(fā)生變化，因此，變成ωn漸近于ωh。但是，為了穩(wěn)定地動(dòng)作，要求ωh＞＞ωn，因此，隨著ωn漸近于ωh，以往的光接收用前置放大器的動(dòng)作將變得不穩(wěn)定，最終會(huì)導(dǎo)致輸出電壓出現(xiàn)振蕩。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)處于以往的折衷(trade-off)關(guān)系的穩(wěn)定動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性的光接收用前置放大器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光接收用前置放大器，包括反相放大器和連接在該反相放大器的輸入輸出端子間的電流電壓轉(zhuǎn)換元件，其中，反相放大器包括第1晶體管，其柵極與反相放大器的輸入端子連接；第2晶體管，其源極與第1晶體管的漏極連接、并且柵極被施加了預(yù)定的電壓；以及負(fù)載，與第2晶體管的漏極連接，該光接收用前置放大器還包括第3晶體管，連接在反相放大器的輸入端子與第2晶體管的源極之間。
根據(jù)本發(fā)明的光接收用前置放大器，通過(guò)在輸入大電流時(shí)使第3晶體管的柵極電壓上升，而降低其阻抗，使得輸入電流的一部分流入第3晶體管，因此，減少了這部分流入電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電流。因此，能夠抑制輸出電壓的飽和，從而能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
而且，根據(jù)本發(fā)明的光接收用前置放大器，不是如以往結(jié)構(gòu)那樣，通過(guò)與電流電壓轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接的晶體管對(duì)反饋電阻的值進(jìn)行直接調(diào)制，而是通過(guò)第3晶體管的作用，使過(guò)剩的輸入電流分流(by-pass)，并且減少反相放大器的開(kāi)路增益，因此，不會(huì)使動(dòng)作不穩(wěn)定。
如以上這樣，根據(jù)本發(fā)明的光接收用前置放大器，能夠一邊保持動(dòng)作的穩(wěn)定性，一邊大幅度擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。換言之，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)處于以往折衷關(guān)系的穩(wěn)定動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，施加到第2晶體管的柵極的預(yù)定的電壓(即柵極電壓)，被控制為使反相放大器的輸入端子電壓與第2晶體管的源極電壓一致。
如此，能夠一邊抑制輸出電壓電平的變動(dòng)，一邊同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性。
而且，在這種情況下，如果還包括運(yùn)算放大器，其反相輸入端子與第2晶體管的源極連接、非反相輸入端子與反相放大器的輸入端子連接、并且輸出端子與第2晶體管的柵極連接，就能夠可靠地控制第2晶體管的柵極電壓，使得反相放大器的輸入端子電壓與第2晶體管的源極電壓一致。即，能夠一邊抑制輸出電壓電平的變動(dòng)，一邊同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性。而且，通過(guò)附加運(yùn)算放大器這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。
此外，在這種情況下，如果還包括運(yùn)算放大器，其反相輸入端子與第2晶體管的源極連接、并且輸出端子與第2晶體管的柵極連接；和電壓發(fā)生電路，其輸出端子與運(yùn)算放大器的非反相輸入端子連接、并且輸出與反相放大器的輸入端子電壓相同大小的電壓，就能夠可靠地控制第2晶體管的柵極電壓，使得反相放大器的輸入端子電壓與第2晶體管的源極電壓一致。即，能夠一邊抑制輸出電壓電平的變動(dòng)，一邊同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性。而且，不需要將運(yùn)算放大器的輸入端子與反相放大器的輸入端子連接，因此，能夠不增加光接收用前置放大器的輸入端子的寄生電容，而實(shí)現(xiàn)上述效果。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，還包括開(kāi)關(guān)組，由與第3晶體管的柵極連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成；和多個(gè)電壓源，與構(gòu)成開(kāi)關(guān)組的各開(kāi)關(guān)連接，在第3晶體管的柵極，被施加由開(kāi)關(guān)組從多個(gè)電壓源的各個(gè)輸出電壓中所選擇的電壓。
如此，能夠使用開(kāi)關(guān)組，將第3晶體管的柵極與對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)振幅的適當(dāng)?shù)碾妷涸锤咚俚剡B接，因此，能夠使由第3晶體管所分流的電流量高速地進(jìn)行變化。因此，即便是對(duì)于信號(hào)振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，存在多個(gè)第3晶體管，還包括開(kāi)關(guān)組，由與各第3晶體管的柵極連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成；和多個(gè)電壓源，與構(gòu)成開(kāi)關(guān)組的各開(kāi)關(guān)連接；在各第3晶體管的柵極，分別被施加由開(kāi)關(guān)組從多個(gè)電壓源的各個(gè)輸出電壓中所選擇的電壓。
如此，能夠使用開(kāi)關(guān)組，將各第3晶體管的柵極與對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)振幅的適當(dāng)?shù)碾妷涸锤咚俚剡B接，因此，能夠使由第3晶體管所分流的電流量高速地進(jìn)行變化。因此，即便是對(duì)于信號(hào)振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，還包括振幅檢測(cè)電路，其輸入端子與反相放大器的輸出端子連接、并且輸出與輸入到該輸入端子的信號(hào)的振幅對(duì)應(yīng)的電壓，從振幅檢測(cè)電路所輸出的電壓被施加到第3晶體管的柵極。
如此，隨著光接收用前置放大器的輸出信號(hào)的振幅變大，第3晶體管的柵極電壓上升，其阻抗減少，因此，由第3晶體管所分流的電流量變大。由此，能夠抑制光接收用前置放大器的輸出電壓的飽和，因此，能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。而且，通過(guò)附加振幅檢測(cè)電路這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，在包括上述開(kāi)關(guān)組(連接在第3晶體管的柵極與多個(gè)電壓源之間的開(kāi)關(guān)組)的情況下，還包括比較器組，至少具有1個(gè)比較器，其中，該比較器的一側(cè)的輸入端子被施加了從反相放大器輸出的電壓、并且另一側(cè)的輸入端子被施加了預(yù)定的電壓，根據(jù)比較器組的比較結(jié)果來(lái)控制開(kāi)關(guān)組。如此，在光接收用前置放大器的輸出信號(hào)的振幅變大，超過(guò)施加到比較器的預(yù)定的電壓時(shí)，比較器的輸出反轉(zhuǎn)，因此，開(kāi)關(guān)組能夠根據(jù)該輸出結(jié)果將第3晶體管的柵極電壓高速地切換成適當(dāng)?shù)碾妷褐?多個(gè)電壓源中的任意一個(gè)輸出電壓)。因此，能夠使由第3晶體管所分流的電流量高速地發(fā)生變化，由此，即便是對(duì)于輸入信號(hào)的振幅的急劇變化，也能夠抑制輸出電壓的飽和，擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，在包括上述開(kāi)關(guān)組(連接在第3晶體管的柵極與多個(gè)電壓源之間的開(kāi)關(guān)組)的情況下，還包括第4晶體管，其源極與反相放大器的輸入端子連接、并且柵極與反相放大器的輸出端子連接；其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件，與第4晶體管的漏極連接；比較器組，至少具有1個(gè)比較器，其中，該比較器的一側(cè)的輸入端子被施加了施加到其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電壓、并且另一側(cè)的輸入端子被施加了預(yù)定的電壓，根據(jù)比較器組的比較結(jié)果控制開(kāi)關(guān)組。如此，在對(duì)反相放大器、即光接收用前置放大器的輸入電流變大，輸出電壓下降時(shí)，第4晶體管導(dǎo)通，與過(guò)剩的輸入電流成比例的電流將流入其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件。而且，通過(guò)由此產(chǎn)生的其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電壓降，就能夠在更廣的范圍監(jiān)控(monitor)過(guò)剩的輸入電流的大小。即，使用比較器對(duì)施加到其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電壓與預(yù)定的電壓進(jìn)行比較，根據(jù)該比較結(jié)果將第3晶體管的柵極電壓高速地切換成適當(dāng)?shù)碾妷褐?多個(gè)電壓源中的任意一個(gè)輸出電壓)。因此，即便是對(duì)于輸入信號(hào)的振幅的急劇變化，也能夠抑制輸出電壓的飽和，擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的光接收用前置放大器中，第1晶體管和第2晶體管分別為雙極晶體管。
如此，就能夠?qū)崿F(xiàn)更寬頻帶的光接收用前置放大器。
本發(fā)明的光通信用光接收機(jī)，以具有本發(fā)明的光接收用前置放大器的光通信用光接收機(jī)為前提，包括光電二極管，將通過(guò)光纖傳送來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，該電流信號(hào)由本發(fā)明的光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的光通信用光接收機(jī)，由于使用了本發(fā)明的光接收用前置放大器，因此，即使對(duì)于脈沖信號(hào)(burst signal)等信號(hào)振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠抑制輸出電壓的飽和，能夠據(jù)此擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。即，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)具有穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性的光通信用光接收機(jī)。
本發(fā)明的光檢測(cè)器為具有本發(fā)明的光接收用前置放大器的光檢測(cè)器，包括光電二極管，將被集光了的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，該電流信號(hào)由本發(fā)明的光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的光檢測(cè)器，由于使用了本發(fā)明的光接收用前置放大器，因此，即使對(duì)于信號(hào)振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠抑制輸出電壓的飽和，能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。即，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)具有穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性的光檢測(cè)器。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)輸入電流的一部分流入第3晶體管，能夠減少流入電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電流，因此，能夠抑制輸出電壓的飽和，由此能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。而且，由于不是如以往結(jié)構(gòu)那樣，通過(guò)與電流電壓轉(zhuǎn)換元件并聯(lián)連接的晶體管對(duì)反饋電阻的值進(jìn)行直接調(diào)制，而是通過(guò)第3晶體管的作用，使過(guò)剩的輸入電流分流，并且減少反相放大器的開(kāi)路增益，故而不會(huì)使動(dòng)作變得不穩(wěn)定。因此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)處于以往折衷關(guān)系的穩(wěn)定動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示對(duì)以往結(jié)構(gòu)的光接收用前置放大器輸入了大電流時(shí)的輸出電壓的模擬(simulation)結(jié)果的圖。
圖3是表示對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器輸入了大電流時(shí)的輸出電壓的模擬結(jié)果的圖。
圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式和第3實(shí)施方式的光接收用前置放大器輸入了大電流時(shí)的輸出電壓的模擬結(jié)果的圖。
圖6是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是本發(fā)明的第6實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是本發(fā)明的第7實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是本發(fā)明的第8實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖12是組合了本發(fā)明的第7實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)、與本發(fā)明的第8實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是本發(fā)明的第9實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是本發(fā)明的第10實(shí)施方式的光接收用前置放大器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施方式)以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖1表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器，為包括反相放大器1、和連接在反相放大器1的輸入端子In與輸出端子Out之間的電流電壓轉(zhuǎn)換元件(Rf)2的互阻抗式前置放大器。在此，作為電流電壓轉(zhuǎn)換元件2，例如使用普通電阻。
本實(shí)施方式的第1特征為反相放大器1包括源極與接地連接、并且柵極與反相放大器1的輸入端子In連接的第1晶體管(M1)3；源極與該第1晶體管3的漏極連接、并且柵極被施加了預(yù)定的電壓Vb的第2晶體管(M2)4；以及與上述第2晶體管4的漏極連接的負(fù)載5。在此，作為負(fù)載5，例如使用與電阻或二極管連接的晶體管(漏極與柵極進(jìn)行了連接的晶體管)。在此，利用第1晶體管3、第2晶體管4及負(fù)載5構(gòu)成了渥爾曼(cascode)放大器。而且，該渥爾曼放大器的輸出節(jié)點(diǎn)的電壓、即第2晶體管4的漏極的電壓，通過(guò)源隨器15被施加給反相放大器1的輸出端子Out。
此外，本實(shí)施方式的第2特征為作為電流分流用晶體管的第3晶體管6，連接在反相放大器1的輸入端子In與第2晶體管4的源極之間。
在以上這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在輸入大電流時(shí)使第3晶體管6的柵極電壓Vct上升，降低其阻抗，從而使得輸入電流I1中的一部分I3流入第3晶體管6，因此，流入電流電壓轉(zhuǎn)換元件2的電流減少為I2＝I3-I1。據(jù)此，能夠抑制輸出電壓的飽和，由此能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。并且，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，不是如以往結(jié)構(gòu)那樣，通過(guò)與電流電壓轉(zhuǎn)換元件2并聯(lián)連接的晶體管對(duì)反饋電阻的值進(jìn)行直接調(diào)制，而是通過(guò)第3晶體管6的作用，使過(guò)剩的輸入電流分流，并且使上述渥爾曼放大器的增益(即反相放大器1的開(kāi)路增益A0)減少，因此，不會(huì)使動(dòng)作變得不穩(wěn)定。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，能夠一邊保持動(dòng)作的穩(wěn)定性一邊大幅度擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。換言之，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)處于以往折衷關(guān)系的穩(wěn)定動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性。
圖2表示對(duì)以往結(jié)構(gòu)的光接收用前置放大器輸入了大電流時(shí)的輸出電壓的模擬結(jié)果，圖3表示對(duì)本實(shí)施方式的光接收用前置放大器輸入了大電流時(shí)的輸出電壓的模擬結(jié)果。一方面，如圖2所示，根據(jù)以往結(jié)構(gòu)，輸出電壓完全振蕩，另一方面，如圖3所示，根據(jù)本實(shí)施方式，能得到穩(wěn)定的輸出電壓波形。
(第2實(shí)施方式)以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖4表示第2實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖4中，對(duì)于與圖1中表示的第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖4所示，第2實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的不同之處在于第2實(shí)施方式具有運(yùn)算放大器7。即，第2實(shí)施方式具有在第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了運(yùn)算放大器7的結(jié)構(gòu)。在此，運(yùn)算放大器7的反相輸入端子與第2晶體管4的源極連接。而且，運(yùn)算放大器7的非反相輸入端子與反相放大器1的輸入端子In連接。進(jìn)而，運(yùn)算放大器7的輸出端子與第2晶體管4的柵極連接。
通過(guò)以上這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，控制第2晶體管4的柵極電壓(Vb)，使得反相放大器1的輸入端子電壓與第2晶體管4的源極電壓相等。
而根據(jù)第1實(shí)施方式，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能夠一邊確保動(dòng)作的穩(wěn)定性，一邊擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。但是，在第1實(shí)施方式中，存在當(dāng)反相放大器1的輸入端子電壓與第2晶體管4的源極電壓相差較大時(shí)，導(dǎo)致輸出電壓的振幅電平發(fā)生變化這樣的問(wèn)題。具體而言，圖3是表示在反相放大器1的輸入端子電壓與第2晶體管4的源極電壓相差較大的狀態(tài)下，對(duì)第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器輸入了大電流時(shí)的輸出電壓的模擬結(jié)果。如圖3所示，根據(jù)第1實(shí)施方式，輸出電壓電平發(fā)生變化。
圖5表示根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，一邊保持反相放大器1的輸入端子電壓與第2晶體管4的源極電壓相等的狀態(tài)，一邊使第3晶體管6的柵極電壓Vct上升時(shí)的輸出電壓的模擬結(jié)果。如圖5所示，根據(jù)本實(shí)施方式，輸出電壓電平不發(fā)生變化，保持在穩(wěn)定狀態(tài)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，在獲得了與第1實(shí)施方式相同效果的基礎(chǔ)上，還獲得以下的效果。即，通過(guò)附加運(yùn)算放大器7這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就能夠控制第2晶體管4的源極電壓，使得反相放大器1的輸入端子電壓與第2晶體管4的源極電壓一致。由此，能夠一邊將輸出電壓電平保持在穩(wěn)定狀態(tài)，一邊同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作和輸入動(dòng)態(tài)范圍的擴(kuò)大。
(第3實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖6表示第3實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖6中，對(duì)于與圖1中表示的第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖6所示，第3實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)，在于第3實(shí)施方式包括運(yùn)算放大器7和電壓發(fā)生電路8。即，第3實(shí)施方式具有在第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了運(yùn)算放大器7和電壓發(fā)生電路8的結(jié)構(gòu)。在此，運(yùn)算放大器7的反相輸入端子與第2晶體管4的源極連接。而且，運(yùn)算放大器7的非反相輸入端子與電壓發(fā)生電路8的輸出端子連接。并且，運(yùn)算放大器7的輸出端子與第2晶體管4的柵極連接。進(jìn)而，電壓發(fā)生電路8輸出與反相放大器1的輸入端子電壓相同大小的電壓。
根據(jù)以上這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，控制第2晶體管4的柵極電壓(Vb)，使得反相放大器1的輸入端子電壓與第2晶體管4的源極電壓變得相等。
而根據(jù)第2實(shí)施方式，存在由于運(yùn)算放大器7的輸入端子與反相放大器1的輸入電子In連接，導(dǎo)致互阻抗式前置放大器(光接收用前置放大器)的輸入端子的寄生電容增加這樣的問(wèn)題。在此，如上所述，互阻抗頻帶可以表示為ωn＝(ωh·(1+A0)/CinRf)0.5因此，輸入端子的寄生電容Cin的增加將帶來(lái)互阻抗頻帶的減少。
與此不同，根據(jù)本發(fā)明的第3實(shí)施方式，由于不需要將運(yùn)算放大器7的輸入端子與反相放大器1的輸入端子In連接，因此，能夠不增加互阻抗式前置放大器的輸入端子的寄生電容，而獲得與第2實(shí)施方式相同的效果。
(第4實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖7表示第4實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖7中，對(duì)于與圖6中表示的第3實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖7所示，第4實(shí)施方式與第3實(shí)施方式的不同點(diǎn)，在于第4實(shí)施方式還包括開(kāi)關(guān)組9和多個(gè)電壓源10，其中，該開(kāi)關(guān)組9由與第3晶體管6的柵極連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)(SW1，SW2，......)構(gòu)成，該多個(gè)電壓源10與構(gòu)成開(kāi)關(guān)組9的各開(kāi)關(guān)連接。即，第4實(shí)施方式具有在第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了開(kāi)關(guān)組9和多個(gè)電壓源10的結(jié)構(gòu)。在此，多個(gè)電壓源10分別輸出不同的電壓V1，V2，......。而且，在第3晶體管6的柵極，被賦予由開(kāi)關(guān)組9從多個(gè)電壓源10的輸出電壓中所選擇的電壓(例如電壓V1)。
根據(jù)本發(fā)明的第4實(shí)施方式，在獲得了與第3實(shí)施方式同樣的效果的基礎(chǔ)上，還獲得以下這樣的效果。即，能夠使用開(kāi)關(guān)組9，將第3晶體管6的柵極與對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)振幅的適當(dāng)?shù)碾妷涸?0高速地連接，因此，能夠使由第3晶體管6所分流的電流量高速地進(jìn)行變化。為此，能夠?qū)斎胄盘?hào)振幅的急劇變化進(jìn)行響應(yīng)，抑制輸出電壓的飽和，因此能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
另外，在第4實(shí)施方式中，是在第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了開(kāi)關(guān)組9和多個(gè)電壓源10，但顯然也可以將其替代，而在第1實(shí)施方式或者第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加開(kāi)關(guān)組9和多個(gè)電壓源10。
此外，在第4實(shí)施方式中，使用了對(duì)開(kāi)關(guān)組9的每個(gè)開(kāi)關(guān)分別連接了1個(gè)電壓源10的結(jié)構(gòu)，但開(kāi)關(guān)組9與電壓源10之間的連接關(guān)系并沒(méi)有特殊的限制。
(第5實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖8表示第5實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖8中，對(duì)于與圖6中表示的第3實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖8所示，第5實(shí)施方式與第3實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于第3晶體管6為多個(gè)晶體管(M3a，M3b，M3c，......)，還包括開(kāi)關(guān)組9、和多個(gè)電壓源(在本實(shí)施方式中為2個(gè)電壓源)10，其中，該開(kāi)關(guān)組9由與各第3晶體管6的柵極連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)(SW1，SW2，SW3，......)構(gòu)成，該多個(gè)電壓源(在本實(shí)施方式中為2個(gè)電壓源)10與構(gòu)成開(kāi)關(guān)組9的各開(kāi)關(guān)連接。在此，2個(gè)電壓源10分別輸出不同的電壓V1、V2。而且，在各第3晶體管6的柵極，被賦予由開(kāi)關(guān)組9從2個(gè)電壓源10的輸出電壓V1和V2中所選擇的任意一個(gè)電壓(V1或者V2)。
根據(jù)本發(fā)明的第5實(shí)施方式，在獲得了與第3實(shí)施方式同樣的效果的基礎(chǔ)上，還獲得以下這樣的效果。即，能夠使用開(kāi)關(guān)組9，將各第3晶體管6的柵極電壓高速地切換成2個(gè)電壓源10的輸出電壓V1或者V2。為此，能夠高速地切換反相放大器1的輸入端子In與第2晶體管4的源極之間的阻抗。因此，能夠使由第3晶體管6所分流的電流量高速地進(jìn)行變化，因此，即便是對(duì)于脈沖信號(hào)(burst signal)等振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
另外，在第5實(shí)施方式中，以第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)為前提使用了多個(gè)第3晶體管6、開(kāi)關(guān)組9和多個(gè)電壓源10，但顯然也可以將其替代，而以第1或者第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)為前提使用多個(gè)第3晶體管6、開(kāi)關(guān)組9和多個(gè)電壓源10。
此外，顯然在第5實(shí)施方式中，多個(gè)電壓源10的個(gè)數(shù)不受限制。而且，使用了對(duì)每個(gè)第3晶體管6分別連接1個(gè)開(kāi)關(guān)組9的開(kāi)關(guān)、并對(duì)該各個(gè)開(kāi)關(guān)連接了多個(gè)電壓源10的結(jié)構(gòu)，但第3晶體管6與開(kāi)關(guān)組9之間的連接關(guān)系、以及開(kāi)關(guān)組9與電壓源10之間的連接關(guān)系并沒(méi)有特殊的限制。
(第6實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的第6實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖9表示第6實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖9中，對(duì)于與圖6中表示的第3實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖9所示，第6實(shí)施方式與第3實(shí)施方式的不同點(diǎn)，在于第6實(shí)施方式還包括振幅檢測(cè)電路11。即，第6實(shí)施方式具有在第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了振幅檢測(cè)電路11的結(jié)構(gòu)。在此，該振幅檢測(cè)電路11輸出與輸入信號(hào)的振幅成比例的電壓(在本實(shí)施方式中，假設(shè)為是輸出電壓隨著輸入信號(hào)的振幅的增大而增大的振幅檢測(cè)電路11)。而且，振幅檢測(cè)電路11的輸入端子與反相放大器1的輸出端子Out連接，并且振幅檢測(cè)電路11的輸出端子與第3晶體管6的柵極連接。即，從振幅檢測(cè)電路11輸出的電壓被賦予到第3晶體管6的柵極。
根據(jù)本發(fā)明的第6實(shí)施方式，在獲得了與第3實(shí)施方式同樣的效果的基礎(chǔ)上，還獲得以下這樣的效果。即，隨著反相放大器1的輸出信號(hào)、即光接收用前置放大器的輸出信號(hào)的振幅變大，第3晶體管6的柵極電壓由于振幅檢測(cè)電路11而上升，其阻抗減少，因此，由第3晶體管6所分流的電流量(圖1的電流I3的大小)變大。由此，流入電流電壓轉(zhuǎn)換元件2的電流(圖1的電流I2)減少，抑制了光接收用前置放大器的輸出電壓的飽和，因此，能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。而且，通過(guò)附加振幅檢測(cè)電路11這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。
(第7實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的第7實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖10表示第7實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖10中，對(duì)于與圖7中表示的第4實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖10所示，第7實(shí)施方式具有在第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上，附加了例如由2個(gè)比較器12構(gòu)成的比較器組的結(jié)構(gòu)。具體而言，各比較器12的一側(cè)的輸入端子與反相放大器1的輸出端子Out連接。即，各比較器12的一側(cè)的輸入端子被施加了從反相放大器1輸出的電壓。而且，各比較器12的另一側(cè)的輸入端子分別被施加了預(yù)定的電壓(互不相同的電壓例如Vr1和Vr2)。進(jìn)而，根據(jù)各比較器12的比較結(jié)果控制開(kāi)關(guān)組9的動(dòng)作。
根據(jù)第7實(shí)施方式，在獲得了與第4實(shí)施方式同樣的效果的基礎(chǔ)上，還能獲得以下這樣的效果。即，在反相放大器1的輸出信號(hào)、即光接收用前置放大器的輸出信號(hào)的振幅變大，超過(guò)施加到任意一個(gè)比較器12的預(yù)定的電壓(Vr1或者Vt2)時(shí)，該比較器12的輸出反轉(zhuǎn)，因此，開(kāi)關(guān)組9能夠根據(jù)該輸出結(jié)果將第3晶體管6的柵極電壓高速地切換成適當(dāng)?shù)碾妷褐?多個(gè)電壓源10中的任意一個(gè)輸出電壓)。為此，能夠使由第3晶體管6所分流的電流量高速地進(jìn)行變化。因此，即便是對(duì)于輸入信號(hào)的振幅的急劇變化，也能夠抑制輸出電壓的飽和，故而能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
另外，在第7實(shí)施方式中，是在第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了比較器12，但顯然也可以將其替代，而在第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加比較器12。
此外，顯然在第7實(shí)施方式中，比較器12的個(gè)數(shù)并不受限制。
(第8實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的第8實(shí)施方式的光接收用前置放大器進(jìn)行說(shuō)明。
圖11表示第8實(shí)施方式的光接收用前置放大器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖11中，對(duì)于與圖7中表示的第4實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖11所示，第8實(shí)施方式具有在第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上，附加了例如由2個(gè)比較器12構(gòu)成的比較器組、第4晶體管(M4)13、以及其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14的結(jié)構(gòu)。在此，作為其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14，例如使用電阻。具體而言，第4晶體管13的源極與反相放大器1的輸入端子連接，第4晶體管13的柵極與反相放大器1的輸出端子連接，第4晶體管13的漏極與其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14的一側(cè)的端子連接。而且，其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14的另一側(cè)的端子與接地連接。此外，在各比較器12的一側(cè)的輸入端子上被施加有施加在其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14上的電壓、并且各比較器12的另一方的輸入端子分別被施加預(yù)定的電壓(互不相同的電壓例如Vr3和Vr4)，進(jìn)而，根據(jù)各比較器12的比較結(jié)果控制開(kāi)關(guān)組9。
根據(jù)本發(fā)明的第8實(shí)施方式，在獲得了與第4實(shí)施方式同樣的效果的基礎(chǔ)上，還獲得以下這樣的效果。即，在對(duì)反相放大器1、即光接收用前置放大器的輸入電流變大，輸出電壓下降時(shí)，第4晶體管13導(dǎo)通，與過(guò)剩的輸入電流成比例的電流將流入其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14。而且，通過(guò)由此產(chǎn)生的其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14中的電壓降，能夠在更廣的范圍監(jiān)控過(guò)剩的輸入電流的大小。因此，使用比較器12對(duì)施加到其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14的電壓與預(yù)定的電壓(Vr3和Vr4)進(jìn)行比較，開(kāi)關(guān)組9根據(jù)該結(jié)果將第3晶體管6的柵極電壓高速地切換成適當(dāng)?shù)碾妷褐?多個(gè)電壓源10中的任意一個(gè)輸出電壓)。由此，能夠使由第3晶體管6所分流的電流量高速地進(jìn)行變化，因此，即便是對(duì)于輸入信號(hào)的振幅的急劇變化，也能夠抑制輸出電壓的飽和，故而能夠擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。
另外，在第8實(shí)施方式中，是在第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加了比較器12、第4晶體管13和其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14，但顯然也可以將其替代，而在第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)上附加比較器12、第4晶體管13及其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件14。
此外，顯然在第8實(shí)施方式中，比較器12的個(gè)數(shù)不受限制。
而且，顯然也可以使用組合了圖11所示的第8實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、和圖10所示的第7實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D12)。
并且，在圖1～圖8的實(shí)施方式中，作為第1晶體管3和第2晶體管4，也可以使用雙極晶體管。在這種情況下，在第1實(shí)施方式～第8實(shí)施方式的上述各說(shuō)明中，可以將柵極置換為基極、將源極置換為射極、將漏極置換為集電極來(lái)進(jìn)行考慮。如此，能夠?qū)崿F(xiàn)更寬頻帶的光接收用前置放大器。
(第9實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊說(shuō)明本發(fā)明的第9實(shí)施方式的光通信用光接收機(jī)，具體而言，是使用了第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的光通信用光接收機(jī)。
圖13表示第9實(shí)施方式的光通信用光接收機(jī)的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖13中，對(duì)于與圖1中表示的第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖13所示，本實(shí)施方式的光通信用光接收機(jī)，在第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的基礎(chǔ)上，還包括光電二極管16，其中，該光電二極管16將通過(guò)光纖17傳送來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。具體而言，光電二極管16與圖1所示的第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的輸入端子連接，并且光電二極管16與光纖17耦合。
根據(jù)本發(fā)明的第9實(shí)施方式，由于來(lái)自光電二極管16的電流信號(hào)，由第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并被放大，因此，即使對(duì)于脈沖信號(hào)等信號(hào)振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠抑制輸出電壓的飽和，能夠據(jù)此擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。即，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)具有穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性的光通信用光接收機(jī)。
另外，在第9實(shí)施方式中，使用了第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器，但顯然也可以將其替代，而使用第2實(shí)施方式～第8實(shí)施方式中任一者的光接收用前置放大器。
(第10實(shí)施方式)以下，一邊參照附圖一邊說(shuō)明本發(fā)明的第10實(shí)施方式的光檢測(cè)器，具體而言，是使用了第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的光檢測(cè)器。
圖14表示第10實(shí)施方式的光檢測(cè)器的概略結(jié)構(gòu)。另外，在圖14中，對(duì)于與圖1中表示的第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)其的說(shuō)明。
如圖14所示，本實(shí)施方式的光檢測(cè)器在第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的基礎(chǔ)上，還包括光電二極管16，其中，該光電二極管16將由透鏡18對(duì)光19進(jìn)行集光而形成的光信號(hào)20轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。具體而言，光電二極管16與圖1所示的第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器的輸入端子連接，并且光電二極管16與透鏡18耦合。
根據(jù)本發(fā)明的第10實(shí)施方式，由于來(lái)自光電二極管16的電流信號(hào)，由第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并被放大，因此，即使對(duì)于信號(hào)振幅急劇變化的輸入信號(hào)，也能夠抑制輸出電壓的飽和，能夠據(jù)此擴(kuò)大輸入動(dòng)態(tài)范圍。即，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)具有穩(wěn)定的動(dòng)作和寬輸入動(dòng)態(tài)范圍特性的光檢測(cè)器。
另外，在第10實(shí)施方式中，使用了第1實(shí)施方式的光接收用前置放大器，但顯然也可以將其替代，而使用第2實(shí)施方式～第8實(shí)施方式中任一者的光接收用前置放大器。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及光接收用前置放大器，在適用于在光通信系統(tǒng)等中使用的光接收電路的情況下尤其有效。
權(quán)利要求
1.一種光接收用前置放大器，包括反相放大器和連接在該反相放大器的輸入輸出端子間的電流電壓轉(zhuǎn)換元件，其特征在于上述反相放大器，包括第1晶體管，其柵極與上述反相放大器的輸入端子連接；第2晶體管，其源極與上述第1晶體管的漏極連接、并且柵極被施加了預(yù)定的電壓；以及負(fù)載，與上述第2晶體管的漏極連接，還包括第3晶體管，連接在上述反相放大器的輸入端子與上述第2晶體管的源極之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器，其特征在于施加到上述第2晶體管的柵極的上述預(yù)定的電壓，被控制為使上述反相放大器的輸入端子電壓與上述第2晶體管的源極電壓一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括運(yùn)算放大器，其反相輸入端子與上述第2晶體管的源極連接、非反相輸入端子與上述反相放大器的輸入端子連接、并且輸出端子與上述第2晶體管的柵極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括運(yùn)算放大器，其反相輸入端子與上述第2晶體管的源極連接、并且輸出端子與上述第2晶體管的柵極連接；和電壓發(fā)生電路，其輸出端子與上述運(yùn)算放大器的非反相輸入端子連接、并且輸出與上述反相放大器的輸入端子電壓相同大小的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括開(kāi)關(guān)組，由與上述第3晶體管的柵極連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成；和多個(gè)電壓源，與構(gòu)成上述開(kāi)關(guān)組的各開(kāi)關(guān)連接，在上述第3晶體管的柵極，被施加由上述開(kāi)關(guān)組從上述多個(gè)電壓源的各個(gè)輸出電壓中所選擇的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括比較器組，其至少包括1個(gè)比較器，其中，該比較器的一側(cè)的輸入端子被施加了從上述反相放大器輸出的電壓、并且另一側(cè)的輸入端子被施加了預(yù)定的電壓，根據(jù)上述比較器組的比較結(jié)果控制上述開(kāi)關(guān)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括第4晶體管，其源極與上述反相放大器的輸入端子連接、并且柵極與上述反相放大器的輸出端子連接；其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件，與上述第4晶體管的漏極連接；以及比較器組，至少具有1個(gè)比較器，其中，該比較器的一側(cè)的輸入端子被施加了施加到上述其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電壓、并且另一側(cè)的輸入端子被施加了預(yù)定的電壓，根據(jù)上述比較器組的比較結(jié)果控制上述開(kāi)關(guān)組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器，其特征在于存在多個(gè)上述第3晶體管，還包括開(kāi)關(guān)組，由與上述各第3晶體管的柵極連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成；和多個(gè)電壓源，與構(gòu)成上述開(kāi)關(guān)組的各開(kāi)關(guān)連接，在上述各第3晶體管的柵極，分別被施加由上述開(kāi)關(guān)組從上述多個(gè)電壓源的各個(gè)輸出電壓中所選擇的電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括比較器組，至少具有1個(gè)比較器，其中，該比較器的一側(cè)的輸入端子被施加了從上述反相放大器輸出的電壓、并且另一側(cè)的輸入端子被施加了預(yù)定的電壓，根據(jù)上述比較器組的比較結(jié)果控制上述開(kāi)關(guān)組。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括第4晶體管，其源極與上述反相放大器的輸入端子連接、并且柵極與上述反相放大器的輸出端子連接；其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件，與上述第4晶體管的漏極連接；以及比較器組，至少具有1個(gè)比較器，其中，該比較器的一側(cè)的輸入端子被施加了施加到上述其他電流電壓轉(zhuǎn)換元件的電壓、并且另一側(cè)的輸入端子被施加了預(yù)定的電壓，根據(jù)上述比較器組的比較結(jié)果控制上述開(kāi)關(guān)組。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器，其特征在于還包括振幅檢測(cè)電路，其輸入端子與上述反相放大器的輸出端子連接、并且輸出與輸入到該輸入端子的信號(hào)的振幅相對(duì)應(yīng)的電壓，從上述振幅檢測(cè)電路所輸出的電壓被施加到上述第3晶體管的柵極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器，其特征在于上述第1晶體管和上述第2晶體管分別為雙極晶體管。
13.一種具有權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器的光通信用光接收機(jī)，其特征在于包括光電二極管，將通過(guò)光纖傳送來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，上述電流信號(hào)由上述光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
14.一種具有權(quán)利要求1所述的光接收用前置放大器的光檢測(cè)器，其特征在于包括光電二極管，將被集光了的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，上述電流信號(hào)由上述光接收用前置放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
全文摘要
光接收用前置放大器，包括反相放大器(1)、和連接在反相放大器(1)的輸入輸出端子間的電流電壓轉(zhuǎn)換元件(2)。反相放大器(1)，包括柵極與上述反相放大器(1)的輸入端子(In)連接的第1晶體管(3)；源極與第1晶體管(3)的漏極連接、并且柵極被施加了預(yù)定的電壓(Vb)的第2晶體管(4)；以及與第2晶體管(4)的漏極連接的負(fù)載(5)。第3晶體管(6)連接在反相放大器(1)的輸入端子(In)與第2晶體管(4)的源極之間。
文檔編號(hào)H04B10/16GK1890874SQ20048003618
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月3日
發(fā)明者木村博 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社