JP2008294984A - Non-inverted amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit, light-receiving amplifier element, optical pickup, and optical disk recording/reproducing apparatus - Google Patents
Non-inverted amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit, light-receiving amplifier element, optical pickup, and optical disk recording/reproducing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008294984A JP2008294984A JP2007141008A JP2007141008A JP2008294984A JP 2008294984 A JP2008294984 A JP 2008294984A JP 2007141008 A JP2007141008 A JP 2007141008A JP 2007141008 A JP2007141008 A JP 2007141008A JP 2008294984 A JP2008294984 A JP 2008294984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- amplifier circuit
- output
- voltage
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、非反転増幅回路、受光アンプ回路、受光アンプ素子、光ピックアップ、および光ディスク記録再生装置に関し、特に、交流特性(応答周波数、スルーレートなど)を改善する技術に関するものである。 The present invention relates to a non-inverting amplifier circuit, a light receiving amplifier circuit, a light receiving amplifier element, an optical pickup, and an optical disc recording / reproducing apparatus, and more particularly to a technique for improving AC characteristics (response frequency, slew rate, etc.).
従来、光ディスク記録再生装置は、図7に示すように、再生/記録のためのレーザ光を光ディスク400に照射したり、光ディスク400からの反射光を受光したりする光ピックアップ500を備えている。
Conventionally, as shown in FIG. 7, the optical disc recording / reproducing apparatus includes an
光ピックアップ500では、レーザ光源となるレーザ501(CD:780nm、DVD:650nm、青色:405nm)から出射されたレーザ光が、回折格子502、コリメータレンズ503の順に介してビームスプリッタ504に照射される。そして、上記ビームスプリッタ504に照射されたレーザ光は、ビームスプリッタ504にて光ディスク400の方向に反射され、4分の1波長板505、収差補正レンズ506、対物レンズ507の順に介して光ディスク400に照射される。
In the
また、光ディスク400からの反射光は、対物レンズ507、収差補正レンズ506、4分の1波長板505、ビームスプリッタ504、スポットレンズ508の順に介して受光アンプ素子509に受光される。一方で、レーザ501から出射されたレーザ光は、当該レーザ光を受光する受光アンプ素子510を備えるフロントモニタによってモニタされる。
Reflected light from the
次いで、図8を参照しながら、受光アンプ素子509および510として用いられる従来の受光アンプ素子の構成について詳細に説明する。従来の受光アンプ素子には、光信号を電気信号に変換する受光素子と、変換された電気信号を増幅する受光アンプ回路とが設けられている。
Next, the configuration of a conventional light receiving amplifier element used as the light
図8は、従来の受光アンプ素子の構成を示す回路図である。 FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional light receiving amplifier element.
従来の受光アンプ素子は、図8に示すように、受光素子であるフォトダイオードPDと、フォトダイオードPDからの電流信号を電圧信号に変換する1段目アンプA1および1段目アンプA1の出力電圧を増幅する2段目アンプA2により構成される受光アンプ回路とを備えている。 As shown in FIG. 8, the conventional light receiving amplifier element includes a photodiode PD as a light receiving element, and output voltages of the first-stage amplifier A1 and the first-stage amplifier A1 that convert a current signal from the photodiode PD into a voltage signal. And a light receiving amplifier circuit configured by a second-stage amplifier A2.
1段目アンプA1は、アンプ部OP1、入力抵抗Rs、および、フォトダイオードPDからの電流信号の電流−電圧変換も行う帰還抵抗(ゲイン抵抗)Rfを備え、差動増幅回路の構成を有している。アンプ部OP1の非反転入力端子には入力抵抗Rsを介してリファレンス電圧Vrefが入力され、反転入力端子にはフォトダイオードPDからの電流信号が入力されるとともに、帰還抵抗Rfを介して該アンプ部OP1の出力電圧がフィードバックされている。 The first-stage amplifier A1 includes an amplifier unit OP1, an input resistor Rs, and a feedback resistor (gain resistor) Rf that also performs current-voltage conversion of a current signal from the photodiode PD, and has a configuration of a differential amplifier circuit. ing. A reference voltage Vref is input to the non-inverting input terminal of the amplifier unit OP1 through the input resistor Rs. A current signal from the photodiode PD is input to the inverting input terminal, and the amplifier unit is connected to the amplifier unit OP1 through the feedback resistor Rf. The output voltage of OP1 is fed back.
2段目アンプA2は、アンプ部OP2、オフセット電圧補正用の入力抵抗101および102、並びに、分圧抵抗103および104を備え、非反転増幅回路の構成を有している。アンプ部OP2の非反転入力端子には、相互に並列に接続された入力抵抗101および102を介して1段目アンプA1の出力電圧が入力され、反転入力端子には、分圧抵抗104を介して基準電圧Vrefが入力されるとともに、分圧抵抗103を介して出力電圧Voutがフィードバックされている。
The second stage amplifier A2 includes an amplifier unit OP2, offset voltage
したがって、この2段目アンプA2からは、1段目アンプA1から出力された光入力に対応した出力電圧と、基準電圧Vrefと2段目アンプA2の出力電圧との分圧電圧と、の差分に対応した出力電圧が導出される。それゆえ、フォトダイオードPDでの光入力による電圧変化分が、増幅されて出力されることになる。 Therefore, the difference between the output voltage corresponding to the optical input output from the first stage amplifier A1 and the divided voltage between the reference voltage Vref and the output voltage of the second stage amplifier A2 from the second stage amplifier A2. An output voltage corresponding to is derived. Therefore, the voltage change due to the light input at the photodiode PD is amplified and output.
ここで、2段目アンプA2の詳細な構成について以下に説明する。 Here, the detailed configuration of the second-stage amplifier A2 will be described below.
図9は、従来の2段目アンプA2の構成を示す回路図である。 FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional second-stage amplifier A2.
従来の2段目アンプA2は、図9に示すように、入力抵抗101および102、分圧抵抗103および104、トランジスタ105〜119、位相補償用容量120、出力電圧Voutに付加される負荷容量121、並びに、電流源122〜125を備えている。
As shown in FIG. 9, the conventional second-stage amplifier A2 includes
トランジスタ105のベース端子が、図8に示したアンプ部OP2の非反転入力端子に対応し、入力抵抗101および102を介して1段目アンプA1の出力電圧が入力電圧Vinとして入力される。また、トランジスタ106のベース端子が、図8に示したアンプ部OP2の反転入力端子に対応し、分圧抵抗104を介して基準電圧Vrefが与えられるとともに、分圧抵抗103を介して出力電圧Voutがフィードバックされている。
The base terminal of the
ところが、上記構成を備える2段目アンプA2において、出力電圧Voutが大きくなるにつれて、応答周波数特性やスルーレートといった交流特性が悪化する場合がある。具体的には、位相補償用容量120および負荷容量121を充放電させるだけの電流供給能力がなければ、交流特性が悪化してしまう場合がある。
However, in the second-stage amplifier A2 having the above configuration, the AC characteristics such as response frequency characteristics and slew rate may deteriorate as the output voltage Vout increases. Specifically, if there is no current supply capability to charge and discharge the
これを防ぐためには、差動対を構成するトランジスタ105および106に流す電流源122から供給されるバイアス電流Iaと、出力トランジスタ117および119に流す電流を決める電流源124から供給される電流Icおよび電流源125から供給される電流Idとを十分に増やせば良い。しかし、消費電流が増大してしまうという問題点がある。
In order to prevent this, the bias current Ia supplied from the
そこで、上記問題を解決する手段として、消費電流を増加させずに高スルーレート化させる様々な技術が、例えば、特許文献1〜特許文献10に記載されている。 Therefore, as means for solving the above problems, various techniques for increasing the slew rate without increasing the current consumption are described in, for example, Patent Document 1 to Patent Document 10.
特許文献1では、差動増幅回路において、非反転入力電圧と反転入力電圧との間に電位差が生じると変動する出力トランジスタのゲート電圧に基づいて、差動入力部に流す電流を増加する副電流源が設けられている。これにより、高スルーレートが必要なときに差動入力部の電流が増加されるので、通常時の消費電流を削減し、スルーレートを向上している。 In Patent Document 1, in a differential amplifier circuit, a sub-current that increases a current flowing through a differential input section based on a gate voltage of an output transistor that fluctuates when a potential difference occurs between a non-inverting input voltage and an inverting input voltage. A source is provided. As a result, the current in the differential input section is increased when a high slew rate is required, so that the current consumption during normal operation is reduced and the slew rate is improved.
特許文献2では、差動増幅回路において、オペアンプの差動入力信号電圧が閾値よりも大きくなった時のみ、オペアンプの初段差動増幅回路に大電流を供給するスルーレート増大回路が設けられている。これにより、低消費電力化を図るとともに、オペアンプの安定性を一定に保ったままスルーレートを向上している。 In Patent Document 2, in the differential amplifier circuit, a slew rate increasing circuit that supplies a large current to the first-stage differential amplifier circuit of the operational amplifier is provided only when the differential input signal voltage of the operational amplifier becomes larger than the threshold value. . This reduces power consumption and improves the slew rate while keeping the stability of the operational amplifier constant.
特許文献3では、差動増幅回路において、差動入力電圧が印加されたことを検出し、これが検出された場合のみ、入力増幅段のバイアス電流を増加させる様に働く帰還回路が備えられている。これにより、定常的な消費電流の増加を抑制し、高速なセットリングを実現している。 In Patent Document 3, a differential amplifier circuit is provided with a feedback circuit that detects that a differential input voltage has been applied and works to increase the bias current of the input amplifier stage only when this is detected. . As a result, a steady increase in current consumption is suppressed and high-speed settling is realized.
特許文献4では、差動増幅回路において、差動対への入力信号を検出することによって、差動対に大振幅の信号が入力されてスルーレートを大きくする必要がある時にだけ、バイアス電流が大きくなるようにバイアス電流を制御するバイアス電流制御回路が備えられている。これにより、必要時以外はバイアス電流を低く抑えて低消費電力化を実現するとともに、実効的なスルーレートを大きくしている。 In Patent Document 4, in the differential amplifier circuit, the bias current is detected only when a large amplitude signal is input to the differential pair and the slew rate needs to be increased by detecting the input signal to the differential pair. A bias current control circuit for controlling the bias current so as to increase is provided. As a result, when not necessary, the bias current is kept low to achieve low power consumption, and the effective slew rate is increased.
特許文献5では、差動増幅回路において、大振幅・高周波信号の入力時に流れる電流を検出する電流検出手段と、上記電流検出手段の検出結果に応じて位相補償容量用の電流を補助する電流源とが備えられている。これにより、大振幅・高周波信号以外の入力時には電流を供給しないので、低消費電力化を図るとともに、スルーレートを改善している。 In Patent Document 5, in a differential amplifier circuit, a current detection unit that detects a current that flows when a large amplitude / high frequency signal is input, and a current source that assists a current for a phase compensation capacitor according to the detection result of the current detection unit. And are provided. As a result, no current is supplied when a signal other than a large amplitude / high frequency signal is input, so that the power consumption is reduced and the slew rate is improved.
特許文献6では、差動増幅回路において、非反転入力電圧と反転入力電圧との間に電位差が生じたときにのみ、その電位差に応じた電流が差動対へのバイアス電流に付加される。これにより、大幅な消費電力の増加を引き起こすことなくスルーレートを改善している。 In Patent Document 6, in the differential amplifier circuit, only when a potential difference is generated between the non-inverting input voltage and the inverting input voltage, a current corresponding to the potential difference is added to the bias current to the differential pair. This improves the slew rate without causing a significant increase in power consumption.
特許文献7では、差動増幅回路において、入力電圧の差が閾値を超えると、差電圧の一次関数で表される電流を、該差動増幅回路に含まれるキャパシタおよび該差動増幅回路の出力端子に供給するカレントミラー回路が備えられている。これにより、消費電力の大幅な増大を引き起こすことなくスルーレートを改善している。 In Patent Document 7, when a difference between input voltages exceeds a threshold value in a differential amplifier circuit, a current expressed by a linear function of the difference voltage is converted into a capacitor included in the differential amplifier circuit and an output of the differential amplifier circuit. A current mirror circuit for supplying to the terminals is provided. This improves the slew rate without causing a significant increase in power consumption.
特許文献8では、負帰還増幅回路において、増幅段に接続された出力段に、大きな負荷に溜まった電荷を引き抜くときは大電流を流し、定常状態もしくは充電時は上記大電流よりも小さな電流を流すような可変の電流源が設けられている。これにより、定常的な消費電流の増加を抑制し、出力段に大きな負荷が接続されても高速動作を可能にしている。 In Patent Document 8, in a negative feedback amplifier circuit, a large current is supplied to an output stage connected to an amplification stage when a charge accumulated in a large load is drawn, and a current smaller than the above large current is applied in a steady state or during charging. A variable current source is provided to allow flow. This suppresses a steady increase in current consumption and enables high-speed operation even when a large load is connected to the output stage.
特許文献9では、差動増幅回路において、非反転入力電圧と反転入力電圧との間に電位差が生じると、いずれか一方がオンする2つのトランジスタが備えられている。これにより、上記一方のトランジスタがオンされることによって当該トランジスタに流れる電流を出力端子に流し込み、消費電力の増大を引き起こすことなく、スルーレートを改善している。 In Patent Document 9, the differential amplifier circuit includes two transistors that are turned on when a potential difference is generated between the non-inverting input voltage and the inverting input voltage. As a result, when one of the transistors is turned on, a current flowing through the transistor flows into the output terminal, and the slew rate is improved without causing an increase in power consumption.
特許文献10では、差動増幅回路において、入力変化を検出し、該差動増幅回路の動作電流および出力回路の駆動電流を増大する電流制御回路が設けられている。これにより、低消費電力を実現し、高スルーレート化を可能としている。
しかしながら、上記特許文献1〜10に記載の技術は、低消費電力で高スルーレートを得られるものの、回路規模が増大しコストアップ引き起こすという問題点を有している。また、微小な電流増加調整が難しいといった問題点をも有している。 However, although the techniques described in Patent Documents 1 to 10 can obtain a high slew rate with low power consumption, they have a problem that the circuit scale increases and the cost is increased. In addition, there is a problem that it is difficult to adjust a minute current increase.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、素子数が少なく、電流調整が容易な電流調整手段を備え、低消費電力化、かつ、大振幅信号入力時の交流特性の改善を実現することができる非反転増幅回路、受光アンプ回路、受光アンプ素子、光ピックアップ、および光ディスク記録再生装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a current adjusting means with a small number of elements and easy current adjustment, to reduce power consumption and to input a large amplitude signal. It is an object of the present invention to provide a non-inverting amplifier circuit, a light receiving amplifier circuit, a light receiving amplifier element, an optical pickup, and an optical disc recording / reproducing apparatus capable of improving the AC characteristics.
本発明の非反転増幅回路は、上記課題を解決するために、入力電圧を入力し、差動対を有する増幅回路部と、上記増幅回路部の出力側に接続される出力回路部とを備え、上記出力回路部の出力電圧を上記増幅回路部に負帰還させ、上記入力電圧と上記負帰還させた出力電圧とにより上記差動対を作動して増幅した上記出力電圧を出力する非反転増幅回路であって、上記入力電圧の信号振幅の変動を反映する基準電圧に基づいて、上記増幅回路部、上記出力回路部、または、上記増幅回路部および上記出力回路部の両方、に流れる電流を調整する電流調整手段を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a non-inverting amplifier circuit according to the present invention includes an amplifier circuit unit that receives an input voltage and has a differential pair, and an output circuit unit that is connected to the output side of the amplifier circuit unit. A non-inverting amplifier that negatively feeds back the output voltage of the output circuit unit to the amplifier circuit unit, and outputs the output voltage amplified by operating the differential pair by the input voltage and the negative feedback output voltage. A current flowing through the amplifier circuit unit, the output circuit unit, or both of the amplifier circuit unit and the output circuit unit based on a reference voltage that reflects a change in signal amplitude of the input voltage. It is characterized by comprising current adjusting means for adjusting.
非反転増幅回路において、大振幅信号が入力されると、出力は入力に正確に応答せず、交流特性(例えば、応答周波数やスルーレートなど)が悪化してしまうという問題がある。 In a non-inverting amplifier circuit, when a large amplitude signal is input, there is a problem that the output does not respond accurately to the input, and AC characteristics (for example, response frequency, slew rate, etc.) deteriorate.
これに対し、上記の構成によれば、上記入力電圧の信号振幅の変動を反映する基準電圧に基づいて、上記増幅回路部、上記出力回路部、または、上記増幅回路部および上記出力回路部の両方、に流れる電流を調整する電流調整手段を備えることにより、入力電圧が入力されたときの信号振幅の変動、例えば増加に比例して、増幅回路部、出力回路部、または、増幅回路部および出力回路部の両方、に流れる電流が増加するように調整することが可能になる。よって、交流特性が悪化しないように電流を十分に供給することにより、大振幅信号入力時の交流特性を改善することが可能となる。また、入力電圧が入力されたときの信号振幅の変動に対応する場合のみ電流調整手段は電流を調整するので、それ以外の場合すなわち通常時には消費電流(アイドリング電流)を増加させることがないので、低消費電力化が可能となる。 On the other hand, according to the above configuration, the amplification circuit unit, the output circuit unit, or the amplification circuit unit and the output circuit unit are based on a reference voltage that reflects a change in signal amplitude of the input voltage. By providing a current adjusting means for adjusting the current flowing through both, the amplification circuit unit, the output circuit unit, or the amplification circuit unit in proportion to the fluctuation of the signal amplitude when the input voltage is input, for example, the increase, and It is possible to adjust so that the current flowing through both of the output circuit sections increases. Therefore, it is possible to improve the AC characteristics when a large amplitude signal is input by supplying sufficient current so that the AC characteristics do not deteriorate. In addition, since the current adjustment means adjusts the current only when it corresponds to the fluctuation of the signal amplitude when the input voltage is input, the current consumption (idling current) is not increased in other cases, that is, normally, Low power consumption is possible.
また、本発明の非反転増幅回路は、上記基準電圧は上記出力電圧であることが好ましい。 In the non-inverting amplifier circuit of the present invention, it is preferable that the reference voltage is the output voltage.
上記の構成によれば、出力回路部の出力電圧は、増幅回路部に入力される入力電圧の変動に応じて変動する。よって、電流調整手段は、入力電圧が入力されたときの信号振幅の変動に比例して電流を調整することが可能となる。 According to the above configuration, the output voltage of the output circuit unit varies according to the variation of the input voltage input to the amplifier circuit unit. Therefore, the current adjusting means can adjust the current in proportion to the fluctuation of the signal amplitude when the input voltage is input.
また、本発明の非反転増幅回路は、上記基準電圧は上記入力電圧であることが好ましい。 In the non-inverting amplifier circuit of the present invention, the reference voltage is preferably the input voltage.
基準電圧として出力回路部の出力電圧を使用すると、出力電圧が増幅回路部や出力回路部に帰還されるため、高周波数領域において不安定になり、回路が発振する可能性がある。これに対し、上記の構成によれば、出力電圧が上記部分に帰還されないので、高周波数領域での安定度を上げることが可能となる。 When the output voltage of the output circuit unit is used as the reference voltage, the output voltage is fed back to the amplifier circuit unit and the output circuit unit, so that it becomes unstable in the high frequency region and the circuit may oscillate. On the other hand, according to the above configuration, since the output voltage is not fed back to the above portion, the stability in the high frequency region can be increased.
また、本発明の非反転増幅回路は、上記電流調整手段は、上記基準電圧と抵抗とにより生成した電流をカレントミラーで折り返すことによって、上記電流を調整するための調整電流を生成することが好ましい。 In the non-inverting amplifier circuit of the present invention, it is preferable that the current adjustment unit generates an adjustment current for adjusting the current by folding back the current generated by the reference voltage and the resistance with a current mirror. .
上記の構成によれば、簡単な構成で、上記電流を調整するための調整電流を生成することが可能となる。また、抵抗の抵抗値を調整するだけで、調整電流の電流値を容易に調整することが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to generate an adjustment current for adjusting the current with a simple configuration. In addition, the current value of the adjustment current can be easily adjusted only by adjusting the resistance value of the resistor.
また、本発明の非反転増幅回路は、上記電流調整手段は、電流源と、上記電流源からの電流が供給される第1バイポーラトランジスタと、上記第1バイポーラトランジスタとカレントミラーを構成するように接続される第2バイポーラトランジスタと、上記第2バイポーラトランジスタのエミッタ端子に接続されるMOSトランジスタとを有しており、上記MOSトランジスタを上記基準電圧によって駆動させることにより、上記基準電圧によって制御される可変線形抵抗として作動させ、上記第2バイポーラトランジスタのコレクタ端子に流れる電流を上記電流を調整するための調整電流として使用することが好ましい。 In the non-inverting amplifier circuit according to the present invention, the current adjusting means may constitute a current source, a first bipolar transistor to which a current from the current source is supplied, and a current mirror with the first bipolar transistor. A second bipolar transistor connected to the second bipolar transistor; and a MOS transistor connected to an emitter terminal of the second bipolar transistor. The MOS transistor is driven by the reference voltage and controlled by the reference voltage. It is preferable to operate as a variable linear resistance and use the current flowing through the collector terminal of the second bipolar transistor as an adjustment current for adjusting the current.
上記の構成によれば、基準電圧の変動によりMOSトランジスタは可変線形抵抗として作動するので、電流源から供給される電流をカレントミラーで折り返す際に、基準電圧の変動とともに、第2バイポーラトランジスタのコレクタ端子に流れる電流が変動する。これにより、第2バイポーラトランジスタのコレクタ端子に流れる電流を、上記電流を調整するための調整電流として使用することによって、基準電圧の変動に好適に応じた調整電流を供給することが可能となる。例えば、基準電圧の増加により可変線形抵抗としての抵抗値が下がるので、電流源から供給される電流をカレントミラー回路で折り返す際に、基準電圧の増加とともに増加する調整電流を供給することが可能となる。 According to the above configuration, since the MOS transistor operates as a variable linear resistance due to the fluctuation of the reference voltage, when the current supplied from the current source is turned back by the current mirror, the collector of the second bipolar transistor is brought together with the fluctuation of the reference voltage. The current flowing through the terminals varies. As a result, by using the current flowing through the collector terminal of the second bipolar transistor as the adjustment current for adjusting the current, it is possible to supply the adjustment current that suitably corresponds to the fluctuation of the reference voltage. For example, since the resistance value as a variable linear resistance decreases as the reference voltage increases, it is possible to supply an adjustment current that increases with an increase in the reference voltage when the current supplied from the current source is turned back by the current mirror circuit. Become.
また、本発明の非反転増幅回路は、上記電流調整手段の前段に、上記基準電圧を入力して当該基準電圧を安定化する基準電圧安定化手段を備えることが好ましい。 Further, the non-inverting amplifier circuit of the present invention preferably includes a reference voltage stabilizing unit that inputs the reference voltage and stabilizes the reference voltage before the current adjusting unit.
上記の構成によれば、例えば、基準電圧の不要な高周波成分をカットしたり、基準電圧に対し正帰還の電流調整を行わないようにすることが可能になり、安定性を増すことが可能となる。 According to the above configuration, for example, it is possible to cut unnecessary high-frequency components of the reference voltage or not to perform positive feedback current adjustment with respect to the reference voltage, and it is possible to increase stability. Become.
また、本発明の非反転増幅回路は、上記電流調整手段が電流を調整する動作をリセットする機能を有することが好ましい。 Further, the non-inverting amplifier circuit of the present invention preferably has a function of resetting the operation of adjusting the current by the current adjusting means.
上記の構成によれば、電流を調整する必要が無い場合には、電流調整手段が電流を調整する動作を瞬時に停止することが可能となる。 According to said structure, when it is not necessary to adjust an electric current, it becomes possible to stop the operation | movement which an electric current adjustment means adjusts an electric current instantly.
また、本発明の受光アンプ回路は、光信号を検出する受光素子から出力された電流信号を電圧信号に変換する1段目アンプ回路と、上記1段目アンプ回路の出力電圧を増幅して後段の回路に出力する2段目アンプ回路とを備え、上記2段目アンプ回路は、上記非反転増幅回路であることを特徴としている。 The light receiving amplifier circuit according to the present invention includes a first-stage amplifier circuit that converts a current signal output from a light-receiving element that detects an optical signal into a voltage signal, and an output voltage of the first-stage amplifier circuit to amplify the latter. The second-stage amplifier circuit is the non-inverting amplifier circuit.
上記の構成によれば、1段目アンプ回路の出力電圧が大振幅信号であっても、上記非反転増幅回路を備えることにより、これに対応して好適に出力電圧を出力することが可能となる。また、消費電力を抑制した受光アンプ回路を提供することが可能となる。 According to the above configuration, even when the output voltage of the first-stage amplifier circuit is a large amplitude signal, the output voltage can be suitably output corresponding to this by providing the non-inverting amplifier circuit. Become. In addition, it is possible to provide a light receiving amplifier circuit with reduced power consumption.
また、本発明の受光アンプ素子は、光信号を検出する受光素子と、上記受光アンプ回路とを含むことを特徴としている。 The light receiving amplifier element of the present invention includes a light receiving element for detecting an optical signal and the light receiving amplifier circuit.
上記の構成によれば、上記受光素子および上記受光アンプ回路、あるいは、その周辺回路も含めて素子(IC)の形態で簡単に実現することが可能となる。 According to said structure, it becomes possible to implement | achieve easily with the form of an element (IC) including the said light receiving element and the said light receiving amplifier circuit, or its peripheral circuit.
また、本発明の光ピックアップは、再生または記録のためのレーザ光を光ディスクに照射した際の、当該光ディスクからの反射光を受光する上記受光アンプ素子を備えることを特徴としている。 The optical pickup according to the present invention includes the light receiving amplifier element that receives reflected light from the optical disk when the optical disk is irradiated with a laser beam for reproduction or recording.
上記の構成によれば、上記受光アンプ素子は、信号振幅が変動してもそれに対応して好適に出力電圧を出力することが可能であるので、光ピックアップにおいて、波長が異なるレーザ光にも好適に受光増幅動作を行うことが可能となる。また、消費電力を抑制した光ピックアップを提供することが可能となる。 According to the above configuration, the light receiving amplifier element can suitably output an output voltage corresponding to the fluctuation of the signal amplitude. Therefore, the optical pickup is also suitable for laser beams having different wavelengths. It is possible to perform a light receiving amplification operation. In addition, it is possible to provide an optical pickup with reduced power consumption.
また、本発明の光ピックアップは、さらに、上記レーザ光の強度をモニタするフロントモニタを備え、上記基準電圧は上記フロントモニタの出力電圧であることが好ましい。 The optical pickup according to the present invention preferably further includes a front monitor for monitoring the intensity of the laser beam, and the reference voltage is an output voltage of the front monitor.
上記の構成によれば、レーザ光の強度に応じて、電流調整手段が電流を調整することが可能となる。よって、受光アンプ素子に含まれる回路内で帰還させずに電流を調整しているので、さらに広域で安定した光ピックアップを実現することが可能となる。 According to said structure, according to the intensity | strength of a laser beam, it becomes possible for an electric current adjustment means to adjust an electric current. Therefore, since the current is adjusted without feedback in the circuit included in the light receiving amplifier element, it is possible to realize an optical pickup that is more stable in a wider area.
また、本発明の光ディスク記録再生装置は、上記光ピックアップを備えることを特徴としている。 An optical disc recording / reproducing apparatus of the present invention includes the above optical pickup.
上記の構成によれば、低消費電力で高速な再生記録動作を行う光ディスク記録再生装置を提供することが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to provide an optical disc recording / reproducing apparatus that performs high-speed reproduction / recording operation with low power consumption.
以上のように、本発明の非反転増幅回路は、入力電圧を入力し、差動対を有する増幅回路部と、上記増幅回路部の出力側に接続される出力回路部とを備え、上記出力回路部の出力電圧を上記増幅回路部に負帰還させ、上記入力電圧と上記負帰還させた出力電圧とにより上記差動対を作動して増幅した上記出力電圧を出力する非反転増幅回路であって、上記入力電圧の信号振幅の変動を反映する基準電圧に基づいて、上記増幅回路部、上記出力回路部、または、上記増幅回路部および上記出力回路部の両方、に流れる電流を調整する電流調整手段を備える構成である。 As described above, the non-inverting amplifier circuit of the present invention includes an amplifier circuit unit that receives an input voltage and has a differential pair, and an output circuit unit that is connected to the output side of the amplifier circuit unit. A non-inverting amplifier circuit that negatively feeds back the output voltage of the circuit unit to the amplifier circuit unit and operates the differential pair by the input voltage and the negative feedback output voltage to output the output voltage. And a current for adjusting a current flowing through the amplifier circuit unit, the output circuit unit, or both of the amplifier circuit unit and the output circuit unit, based on a reference voltage that reflects a change in signal amplitude of the input voltage. It is a structure provided with an adjustment means.
それゆえ、入力電圧が入力されたときの信号振幅の変動、例えば増加に比例して、増幅回路部、出力回路部、または、増幅回路部および出力回路部の両方、に流れる電流が増加するように調整することが可能になる。よって、交流特性が悪化しないように電流を十分に供給することにより、大振幅信号入力時の交流特性を改善することができるという効果を奏する。また、入力電圧が入力されたときの信号振幅の変動に対応する場合のみ電流調整手段は電流を調整するので、それ以外の場合すなわち通常時には消費電流(アイドリング電流)を増加させることがないので、低消費電力化を実現することができるという効果を奏する。 Therefore, the current flowing through the amplifier circuit unit, the output circuit unit, or both the amplifier circuit unit and the output circuit unit is increased in proportion to the fluctuation of the signal amplitude when the input voltage is input, for example, the increase. It becomes possible to adjust to. Therefore, it is possible to improve the AC characteristics when a large amplitude signal is input by supplying sufficient current so that the AC characteristics do not deteriorate. In addition, since the current adjustment means adjusts the current only when it corresponds to the fluctuation of the signal amplitude when the input voltage is input, the current consumption (idling current) is not increased in other cases, that is, normally, There is an effect that low power consumption can be realized.
また、本発明の受光アンプ回路は、光信号を検出する受光素子から出力された電流信号を電圧信号に変換する1段目アンプ回路と、上記1段目アンプ回路の出力電圧を増幅して後段の回路に出力する2段目アンプ回路とを備え、上記2段目アンプ回路は、上記非反転増幅回路である構成である。 The light receiving amplifier circuit according to the present invention includes a first-stage amplifier circuit that converts a current signal output from a light-receiving element that detects an optical signal into a voltage signal, and an output voltage of the first-stage amplifier circuit to amplify the latter. A second-stage amplifier circuit that outputs to the first circuit, and the second-stage amplifier circuit is the non-inverting amplifier circuit.
それゆえ、1段目アンプ回路の出力電圧が大振幅信号であっても、上記非反転増幅回路を備えることにより、これに対応して好適に出力電圧を出力することができるという効果を奏する。また、消費電力を抑制した受光アンプ回路を提供することができるという効果を奏する。 Therefore, even if the output voltage of the first stage amplifier circuit is a large amplitude signal, the output voltage can be suitably output corresponding to this by providing the non-inverting amplifier circuit. In addition, it is possible to provide a light receiving amplifier circuit with reduced power consumption.
また、本発明の受光アンプ素子は、光信号を検出する受光素子と、上記受光アンプ回路とを含む構成である。 The light receiving amplifier element of the present invention includes a light receiving element that detects an optical signal and the light receiving amplifier circuit.
それゆえ、上記受光素子および上記受光アンプ回路、あるいは、その周辺回路も含めて素子(IC)の形態で簡単に実現することができるという効果を奏する。 Therefore, there is an effect that the light receiving element and the light receiving amplifier circuit or its peripheral circuit can be easily realized in the form of an element (IC).
また、本発明の光ピックアップは、再生または記録のためのレーザ光を光ディスクに照射した際の、当該光ディスクからの反射光を受光する上記受光アンプ素子を備える構成である。 The optical pickup according to the present invention includes the above-described light receiving amplifier element that receives reflected light from the optical disc when the optical disc is irradiated with a laser beam for reproduction or recording.
それゆえ、上記受光アンプ素子は、信号振幅が変動してもそれに対応して好適に出力電圧を出力することが可能であるので、光ピックアップにおいて、波長が異なるレーザ光にも好適に受光増幅動作を行うことができるという効果を奏する。また、消費電力を抑制した光ピックアップを提供することができるという効果を奏する。 Therefore, even if the signal amplitude fluctuates, the light receiving amplifier element can output an output voltage suitably in response to the fluctuation. Therefore, in the optical pickup, the light receiving and amplifying operation is suitably performed even for laser beams having different wavelengths. There is an effect that can be performed. In addition, an optical pickup with reduced power consumption can be provided.
また、本発明の光ディスク記録再生装置は、上記光ピックアップを備える構成である。それゆえ、低消費電力で高速な再生記録動作を行う光ディスク記録再生装置を提供することができるという効果を奏する。 Also, an optical disk recording / reproducing apparatus of the present invention has the above-described optical pickup. Therefore, it is possible to provide an optical disc recording / reproducing apparatus that performs high-speed reproduction / recording operation with low power consumption.
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明は、図8および9で示した受光アンプ回路を構成する2段目アンプA2すなわち非反転増幅回路に関するものである。以下で述べる本発明の種々の実施形態は、図8で示した1段目アンプA1と受光アンプ回路を構成し、さらには当該受光アンプ回路とフォトダイオードPDとを含む受光アンプ素子を構成する。また、上記受光アンプ素子は、様々な光ディスクの記録/再生装置に搭載される光ピックアップ、例えば、図7で示した光ディスク記録再生装置に搭載される光ピックアップ500に備えられる。なお、以下では、説明の便宜上、前記の背景技術の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
The present invention relates to the second-stage amplifier A2 that constitutes the light receiving amplifier circuit shown in FIGS. 8 and 9, that is, a non-inverting amplifier circuit. Various embodiments of the present invention described below constitute the first-stage amplifier A1 and the light-receiving amplifier circuit shown in FIG. 8, and further constitute a light-receiving amplifier element including the light-receiving amplifier circuit and the photodiode PD. The light receiving amplifier element is provided in an optical pickup mounted on various optical disc recording / reproducing apparatuses, for example, an
図1は、本実施の形態の非反転増幅回路の一構成例を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of the non-inverting amplifier circuit of the present embodiment.
本実施の形態の非反転増幅回路は、図1に示すように、入力抵抗101および102、分圧抵抗103および104、トランジスタ11〜27、位相補償用容量29、出力電圧Voutに付加される負荷容量30、電流源31〜34、出力端子35、電流調整回路50(電流調整手段)、入力電圧Vinを入力する入力端子、並びに、出力電圧Voutを出力する出力端子を備えている。
As shown in FIG. 1, the non-inverting amplifier circuit of the present embodiment includes
トランジスタ11〜27は、バイポーラトランジスタであるが、これに限らない。トランジスタ11および12は、差動対を構成している。トランジスタ11のベース端子は図8に示したアンプ部OP2の非反転入力端子に対応しており、相互に並列接続された入力抵抗101および102を介して、前段の出力された電圧が入力電圧Vin(例えば、1段目アンプA1の出力電圧)として入力される。トランジスタ12のベース端子は図8に示したアンプ部OP2の反転入力端子に対応しており、分圧抵抗104を介して基準電圧Vrefが与えられるとともに、分圧抵抗103を介して出力電圧Voutがフィードバックされている。トランジスタ11および12のエミッタ端子は結合され、該結合部はバイアス電流Iaを供給する電流源31の一方の端子に接続され、電流源31の他方の端子はグランド(gnd)に接続されている。
The transistors 11 to 27 are bipolar transistors, but are not limited thereto.
トランジスタ11のコレクタ端子と電源電圧Vccとの間にトランジスタ13が挿入され、トランジスタ12のコレクタ端子と電源電圧Vccとの間に、電源電圧Vcc側から順にトランジスタ14および15が挿入されており、トランジスタ13および14はカレントミラー回路を構成している。
A
トランジスタ15は、トランジスタ16とカレントミラー回路を構成している。トランジスタ16のエミッタ端子と電源電圧Vccとの間にトランジスタ17が挿入され、トランジスタ16のコレクタ端子は、バイアス電流Ibを供給する電流源32の一方の端子に接続され、電流源32の他方の端子はグランドに接続されている。
The
トランジスタ12のコレクタ端子は、トランジスタ20および21のベース端子に共通に接続されている。トランジスタ20のエミッタ端子と電源電圧Vccとの間にトランジスタ19が挿入され、トランジスタ20のコレクタ端子はグランドに接続されている。
The collector terminal of the
トランジスタ19は、トランジスタ18とカレントミラー回路を構成している。トランジスタ18のエミッタ端子は電源電圧Vccに接続され、トランジスタ18のコレクタ端子は、バイアス電流Icを供給する電流源33の一方の端子に接続され、電流源33の他方の端子はグランドに接続されている。
The
トランジスタ21のコレクタ端子は電源電圧Vccに接続され、トランジスタ21のエミッタ端子は、バイアス電流Idを供給する電流源34の一方の端子に接続され、電流源34の他方の端子はグランドに接続されている。
The collector terminal of the
トランジスタ20のエミッタ端子は、トランジスタ22,23および24のベース端子に共通に接続されている。トランジスタ22のコレクタ端子は電源電圧Vccに接続され、トランジスタ22のエミッタ端子は、トランジスタ25を介してグランドに接続されている。トランジスタ23のコレクタ端子は電源電圧Vccに接続され、トランジスタ23のエミッタ端子は、トランジスタ26を介してグランドに接続されている。トランジスタ24のコレクタ端子は電源電圧Vccに接続され、トランジスタ24のエミッタ端子は、トランジスタ27を介してグランドに接続されている。また、トランジスタ25,26および27のベース端子は、トランジスタ21のエミッタ端子に共通に接続されている。
The emitter terminal of the
出力電圧Voutは、トランジスタ23のエミッタ端子とトランジスタ26のエミッタ端子とを接続する経路上の一点から取り出される。出力端子35は、トランジスタ24のエミッタ端子とトランジスタ27のエミッタ端子とを接続する経路上の一点に接続される。なお、出力端子35は、後述する電流調整回路50に出力電圧Voutを供給するために設けた出力端子であり、出力電圧Voutが出力される。
The output voltage Vout is taken out from one point on the path connecting the emitter terminal of the
位相補償用容量29は、一方の端子がトランジスタ12のコレクタ端子に接続され、他方の端子がグランドに接続されている。負荷容量30は、一方の端子が出力電圧Voutを出力する出力端子に接続され、他方の端子がグランドに接続されている。
The
なお、トランジスタ11〜17、位相補償用容量29、並びに、電流源31および32は、増幅回路部を構成している。また、トランジスタ18〜27、負荷容量30、並びに、電流源33および34は、出力回路部を構成している。
The transistors 11 to 17, the
電流調整回路50は、受光素子であるフォトダイオードPDに光信号が入力される際の出力信号の振幅増加とともに、トランジスタ11および12により構成される差動対に流すバイアス電流、および出力回路部に流すバイアス電流の両方の電流を増加する。電流調整回路50は、第1端子が電流源31の上流側の端子(点A)に接続され、第2端子が電流源33の上流側の端子(点B)に接続され、第3端子が電流源34の上流側の端子(点C)に接続されている。なお、上流側とは電源電圧Vccの側である。
The
ここでまず、図2を参照しながら、電流調整回路50の構成および動作について詳細に説明する。
First, the configuration and operation of the
図2は、電流調整回路50の一構成例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the
電流調整回路50は、図2に示すように、トランジスタ51〜54、抵抗55〜59、基準電圧が入力される基準電圧入力端子、第1端子A、第2端子B、並びに、第3端子Cを備えている。
As shown in FIG. 2, the
トランジスタ51は、トランジスタ52〜54とそれぞれカレントミラーを構成している。トランジスタ51のコレクタ端子は抵抗55を介して基準電圧入力端子に接続され、トランジスタ51のエミッタ端子は抵抗56を介してグランドに接続されている。
The
トランジスタ52のコレクタ端子は第1端子Aに接続され、トランジスタ52のエミッタ端子は抵抗57を介してグランドに接続されている。第1端子Aは、図1に示す回路経路上の点Aに対応している。
The collector terminal of the
トランジスタ53のコレクタ端子は第2端子Bに接続され、トランジスタ53のエミッタ端子は抵抗58を介してグランドに接続されている。第2端子Bは、図1に示す回路経路上の点Bに対応している。
The collector terminal of the
トランジスタ54のコレクタ端子は第3端子Cに接続され、トランジスタ54のエミッタ端子は抵抗59を介してグランドに接続されている。第3端子Cは、図1に示す回路経路上の点Cに対応している。
The collector terminal of the
上記の構成において、基準電圧入力端子には、電流調整回路50において電流を生成して出力するための基準電圧が入力される。基準電圧としては、非反転増幅回路の出力電圧Voutを用いる。つまりは、基準電圧入力端子は、図1の出力端子35に接続される。この場合、トランジスタ51に流れる電流Ipは、トランジスタ51のコレクタ電流によらずベース−エミッタ間電圧VBEが一定とすると、
Ip=(Vout−VBE)/(Ra+Rb)
(Ra:抵抗55の抵抗値、Rb:抵抗56の抵抗値)
となり、出力電圧Voutに比例した電流値が得られる。
In the above configuration, a reference voltage for generating and outputting a current in the
Ip = (Vout−VBE) / (Ra + Rb)
(Ra: resistance value of
Thus, a current value proportional to the output voltage Vout is obtained.
この電流Ipを、必要に応じて電流値を調整しながら、トランジスタ51〜54および抵抗56〜59で構成されるカレントミラーで折り返すことによって、第1端子A〜第3端子Cに流れる電流をそれぞれ生成する。それぞれ生成した電流は、図1に示す回路経路上の点A、BおよびCにそれぞれ加えられることになり、増幅回路部および出力回路部に供給する調整電流として用いられる。なお、カレントミラーで折り返す基準となる電流は、抵抗55および56の抵抗値をそれぞれ調整することにより、容易に調整することができる。
The current Ip is turned back by a current mirror composed of
したがって、電流調整回路50では、簡単な構成で、増幅回路部および出力回路部に供給する調整電流を生成することが可能となる。また、抵抗57〜59の抵抗値を調整するだけで、調整電流を容易に調整することが可能となる。
Therefore, the
次に、本実施の形態の非反転増幅回路の動作について説明する。 Next, the operation of the non-inverting amplifier circuit of this embodiment will be described.
本実施の形態の非反転増幅回路では、入力電圧Vinに応じて、トランジスタ11および12により構成される差動対が働き、出力電圧Voutが出力される。
In the non-inverting amplifier circuit of the present embodiment, a differential pair composed of the
1段目アンプの出力である入力電圧Vinは、基準電圧Vrefからの変化分ΔVinを用いて表すと、Vin=Vref+ΔVinとなる。ベース電流を無視すると、トランジスタ11のベース電位はVinとなる。また、非反転増幅回路の入力の+端子と−端子と(トランジスタ11のベース端子とトランジスタ12のベース端子と)は同電位(イマジナリーショート)と考えると、トランジスタ12のベース電位はVinとなる。
The input voltage Vin, which is the output of the first-stage amplifier, is expressed as Vin = Vref + ΔVin using a change ΔVin from the reference voltage Vref. If the base current is ignored, the base potential of the transistor 11 is Vin. Further, if the + terminal and the − terminal (the base terminal of the transistor 11 and the base terminal of the transistor 12) of the input of the non-inverting amplifier circuit are considered to have the same potential (imaginary short), the base potential of the
抵抗101の抵抗値=抵抗103の抵抗値=Rf、抵抗102の抵抗値=抵抗104の抵抗値=Rsとおくと、トランジスタ12のベース端子からVref端子に向かって、
Io=(Vin−Vref)/Rs=ΔVin/Rs
の電流が流れる。この電流は、トランジスタ22のエミッタ端子から流れてくるので、トランジスタ22のエミッタ電位VE22は、
VE22=Io*Rf+Vin
=(ΔVin/Rs)*Rf+Vref+ΔVin
=(1+Rf/Rs)*ΔVin+Vref
となる。よって、トランジスタ22および23のエミッタ電位は同電位なので、
Vout=VE22=(1+Rf/Rs)*ΔVin+Vref
となる。
When the resistance value of the
Io = (Vin−Vref) / Rs = ΔVin / Rs
Current flows. Since this current flows from the emitter terminal of the
VE22 = Io * Rf + Vin
= (ΔVin / Rs) * Rf + Vref + ΔVin
= (1 + Rf / Rs) * ΔVin + Vref
It becomes. Therefore, since the emitter potentials of the
Vout = VE22 = (1 + Rf / Rs) * ΔVin + Vref
It becomes.
このとき、入力電圧Vinの電位が上がると、出力電圧Voutの電位は上がる。このため、電流調整回路50において出力電圧Voutを基準に電流調整した調整電流を生成すると、非反転増幅回路において入力電圧Vinの変動に応じた電流調整を行うことが可能になる。例えば、図8に示したフォトダイオードPDに光信号が入ると、それに応じて1段目アンプA1の出力電圧の電位は上がる。よって、非反転増幅回路において、光入力に応じた電流増加を行うことが可能になる。
At this time, when the potential of the input voltage Vin increases, the potential of the output voltage Vout increases. For this reason, when the
したがって、入力電圧の増加に比例して、増幅回路部および出力回路部の両方に流れる電流が増加するように調整することが可能になるので、交流特性が悪化しないように電流を十分に与えることにより、大振幅信号入力時の交流特性を改善することが可能となる。また、入力電圧の変動に対応する場合のみ電流調整手段は電流を調整するので、それ以外の場合すなわち通常時には消費電流(アイドリング電流)を増加させることがないので、低消費電力化を実現することができる。 Therefore, since it is possible to adjust so that the current flowing through both the amplifier circuit section and the output circuit section increases in proportion to the increase in input voltage, sufficient current is provided so that the AC characteristics do not deteriorate. Thus, it is possible to improve the AC characteristics when a large amplitude signal is input. In addition, since the current adjusting means adjusts the current only when it responds to fluctuations in the input voltage, it does not increase the current consumption (idling current) in other cases, that is, at normal times, so that low power consumption can be realized. Can do.
なお、上述したように電流調整回路50において出力電圧Voutを基準電圧として電流を作る構成にすると、出力電圧Voutが増幅回路部および出力回路部に帰還されるため、高周波数帯域で不安定になり、回路が発振する可能性がある。
As described above, if the
これを改善するために、電流調整回路50において基準電圧に入力電圧Vinを用いてもよい。これにより、出力電圧Voutが、直接、増幅回路部および出力回路部のバイアス電流に帰還しなくなるので、安定度を上げることができる。
In order to improve this, the input voltage Vin may be used as the reference voltage in the
また、さらに広域を安定させるために、図7に示した受光アンプ素子510を備えるフロントモニタの出力電圧を、図2の電流調整回路50の基準電圧に用いてもよい。フロントモニタは、記録ディスクへ照射するレーザビームの一部を検出し、同検出信号モニタしながら、レーザパワーを書込み適正パワーに制御する機能を有するものである。それゆえ、フロントモニタの出力電圧は、光入力信号に比例している。
Further, in order to stabilize a wider area, the output voltage of the front monitor including the light receiving
よって、電流調整回路50においてフロントモニタの出力電圧を基準電圧として電流を作る構成にすると、光入力の大きさに応じた増幅回路部および出力回路部のバイアス電流を増加させることができる。この構成では、非反転増幅回路内で帰還させずに電流を増加しているので、広域において回路が不安定になることはない。
Therefore, if the
また、電流調整回路50は、上述した構成に限らず、他の構成であってもよい。
Further, the
図3は、電流調整回路60の一構成例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the
電流調整回路60は、図3に示すように、トランジスタ51〜54、電流Ieを供給する電流源61、抵抗62、N型MOSトランジスタ(NMOS)63〜65、基準電圧入力端子、第1端子A、第2端子B,並びに、第3端子Cを備えている。
As shown in FIG. 3, the
トランジスタ51は、トランジスタ52〜54とそれぞれカレントミラーを構成している。トランジスタ51のコレクタ端子は電流源61を介して電源電圧Vccに接続され、トランジスタ51のエミッタ端子は抵抗62を介してグランドに接続されている。
The
トランジスタ52のコレクタ端子は第1端子Aに接続され、トランジスタ52のエミッタ端子はNMOS63を介してグランドに接続されている。第1端子Aは、図1に示す回路経路上の点Aに対応している。
The collector terminal of the
トランジスタ53のコレクタ端子は第2端子Bに接続され、トランジスタ53のエミッタ端子はNMOS64を介してグランドに接続されている。第2端子Bは、図1に示す回路経路上の点Bに対応している。
The collector terminal of the
トランジスタ54のコレクタ端子は第3端子Cに接続され、トランジスタ54のエミッタ端子はNMOS65を介してグランドに接続されている。第3端子Cは、図1に示す回路経路上の点Cに対応している。
The collector terminal of the
上記の構成において、NMOS63〜65のゲート端子は基準電圧入力端子に共通に接続させ、MOSトランジスタを深い3極管領域で線形動作させる。これにより、NMOS63〜65を可変抵抗として使用する。このため、基準電圧の増加によって、各ゲート端子の電圧は増加するので、各抵抗値は下がる。よって、電流Ieをカレントミラーで折り返すと、第1端子A〜第3端子Cからは基準電圧の増加とともに増加する電流を得ることが可能となる。
In the above configuration, the gate terminals of the
また、電流調整回路60においても、電流調整回路50と同様に、基準電圧には、出力電圧Vout、入力電圧Vin、またはレーザ光強度をモニタするフロントモニタの出力電圧を用いることができる。
Also in the
なお、上述した電流調整回路50および60は、第1端子A〜第3端子Cを備え、図1に示した増幅回路部および出力回路部の両方に調整電流を供給する構成であったが、これに限らず、増幅回路部、または、出力回路部のいずれか一方に調整電流を供給する構成であってもよい。
The
また、本実施の形態の非反転増幅回路において、さらに高周波数領域で回路動作を安定させるために、図4に示すように、基準電圧を安定化させる回路を電流調整回路50の前段に設けてもよい。
Further, in the non-inverting amplifier circuit of the present embodiment, in order to stabilize the circuit operation in a higher frequency region, a circuit for stabilizing the reference voltage is provided in the previous stage of the
図4は、電圧安定化回路70を挿入したときの構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration when the
電圧安定化回路70(基準電圧安定化手段)は、入力端子に基準電圧が入力され、出力端子に電流調整回路50の基準電圧入力端子が接続される。なお、電流調整回路50に替えて電流調整回路60を構成するときも同様に接続される。
In the voltage stabilization circuit 70 (reference voltage stabilization means), the reference voltage is input to the input terminal, and the reference voltage input terminal of the
これにより、電圧安定化回路70において基準電圧の不要な高周波数成分をカットしたり、基準電圧に対し正帰還の電流調整を行わないようにすることができるので、安定性を増すことが可能となる。
As a result, it is possible to cut unnecessary high frequency components of the reference voltage in the
また具体的に、電圧安定化回路70は、図5に示すように構成することができる。
More specifically, the
図5は、電圧安定化回路70の一構成例を示すブロック回路図である。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a configuration example of the
電圧安定化回路70は、図5に示すように、抵抗71(抵抗値R)と容量72(容量値C)とにより構成される積分器(ローパスフィルタ)を利用して構成される。抵抗71の一方の端子に基準電圧が入力され、抵抗71の他方の端子が、容量72を介してグランドに接続されると共に、電流調整回路50の基準電圧入力端子に接続される。
As shown in FIG. 5, the
このローパスフィルタの遮断周波数fcは、fc=1/(2π×R×C)で表されるので、例えば、R=5kΩ、C=0.5pFのときはfc=106MHzとなる。 Since the cutoff frequency fc of this low-pass filter is expressed by fc = 1 / (2π × R × C), for example, when R = 5 kΩ and C = 0.5 pF, fc = 106 MHz.
よって、電圧安定化回路70において、積分器により必要のない高周波成分をカットすることができる。したがって、基準電圧は積分器を介して電流調整回路50に入力されるので、電流調整回路50では、不必要な高周波成分がカットされた基準電圧により調整電流を生成し出力するので、非反転増幅回路の安定性をさらに増すことが可能となる。
Therefore, in the
また、電圧安定化回路70の他の例として、サンプルホールド回路を用いてもよい。
As another example of the
図6は、電圧安定化回路70の他の構成例を示すブロック回路図である。
FIG. 6 is a block circuit diagram showing another configuration example of the
電圧安定化回路70にサンプルホールド回路を用いる場合、図6に示すように、一方の端子が電圧安定化回路70と電流調整回路50とが接続される経路上の一点に接続され、
他方の端子がグランドに接続されるスイッチ75を設ける。
When a sample hold circuit is used for the
A
上記の構成において、基準電圧の増加があり電流を増やす必要がある場合のみ、スイッチ75をオフに切り替えて、電流調整回路50にて常時電流を生成させるようにする。また、光入力がなく電流を増やす必要がない場合には、スイッチ75をオンに切り替えることにより、瞬時に電流調整回路50をオフにすることができる。
In the above configuration, only when there is an increase in the reference voltage and it is necessary to increase the current, the
また、スイッチ75は、外部電圧により制御してもよいし、基準電圧を基に制御してもよい。例えば、レーザを駆動する信号をもとにスイッチ75を制御すれば、レーザ(光信号)がオフされると同時に電流増加もキャンセルすることが可能となる。
The
以上において、上述したように、非反転増幅回路は、図8に示した2段目アンプA2として用いることにより受光アンプ回路を構成する。 As described above, the non-inverting amplifier circuit is used as the second-stage amplifier A2 shown in FIG.
これにより、1段目アンプA1との出力電圧が大振幅信号であっても、本実施の形態の非反転増幅回路を備えることにより、これに対応して好適に出力電圧を出力することが可能となる。また、消費電力を抑制した受光アンプ回路を提供することが可能となる。 As a result, even if the output voltage with the first-stage amplifier A1 is a large amplitude signal, the output voltage can be suitably output corresponding to this by providing the non-inverting amplifier circuit of the present embodiment. It becomes. In addition, it is possible to provide a light receiving amplifier circuit with reduced power consumption.
また、上記受光アンプ回路とフォトダイオードPDとを含む受光アンプ素子は、様々な光ディスクの記録/再生装置に搭載される光ピックアップ、例えば、図7で示した光ディスク記録再生装置に搭載される光ピックアップ500に備えられる。 The light receiving amplifier element including the light receiving amplifier circuit and the photodiode PD is an optical pickup mounted on various optical disk recording / reproducing apparatuses, for example, an optical pickup mounted on the optical disk recording / reproducing apparatus shown in FIG. 500.
これにより、上記受光アンプ素子は、信号振幅が変動してもそれに対応して好適に出力電圧を出力することが可能であるので、光ピックアップ500では、波長が異なるレーザ光にも好適に受光増幅動作を行うことが可能となる。また、消費電力を抑制した光ピックアップ500を提供することが可能となる。さらに、光ピックアップ500を備える光ディスク記録再生装置は、低消費電力で高速な再生記録動作を行うことが可能となる。
As a result, the light receiving amplifier element can suitably output an output voltage corresponding to the fluctuation of the signal amplitude. Therefore, in the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range shown to the claim. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、光ディスク記録再生装置の光ピックアップに備えた受光アンプ回路に用いる非反転増幅回路などの、交流特性(応答周波数や、スルーレート等)の仕様が要求される光増幅回路に好適に適用できるが、これに限らず、他の分野にも適用することができる。例えば、高速に駆動する能力が望まれる液晶表示装置などのドライバに使用される非反転増幅回路にも利用することができる。 The present invention is suitably applied to an optical amplifier circuit that requires specifications of AC characteristics (response frequency, slew rate, etc.) such as a non-inverting amplifier circuit used in a light receiving amplifier circuit provided in an optical pickup of an optical disk recording / reproducing apparatus. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other fields. For example, the present invention can also be used for a non-inverting amplifier circuit used for a driver such as a liquid crystal display device that is desired to be driven at high speed.
11〜27 トランジスタ
29 位相補償用容量
30 負荷容量
31〜34 電流源
35 出力端子
50,60 電流調整回路(電流調整手段)
51 トランジスタ(第1バイポーラトランジスタ)
52〜54 トランジスタ(第2バイポーラトランジスタ)
55〜59 抵抗
61 電流源
62 抵抗
63〜65 N型MOSトランジスタ(MOSトランジスタ)
70 電圧安定化回路(基準電圧安定化手段)
71 抵抗
72 容量
75 スイッチ
101,102 入力抵抗
103,104 分圧抵抗
400 光ディスク
500 光ピックアップ
501 レーザ
509,510 受光アンプ素子
A1 1段目アンプ(1段目アンプ回路)
A2 2段目アンプ(2段目アンプ回路)
PD フォトダイオード(受光素子)
11 to 27
51 transistor (first bipolar transistor)
52-54 transistor (second bipolar transistor)
55 to 59
70 Voltage stabilization circuit (reference voltage stabilization means)
71
A2 2nd stage amplifier (2nd stage amplifier circuit)
PD photodiode (light receiving element)
Claims (12)
上記増幅回路部の出力側に接続される出力回路部とを備え、
上記出力回路部の出力電圧を上記増幅回路部に負帰還させ、上記入力電圧と上記負帰還させた出力電圧とにより上記差動対を作動して増幅した上記出力電圧を出力する非反転増幅回路であって、
上記入力電圧の信号振幅の変動を反映する基準電圧に基づいて、上記増幅回路部、上記出力回路部、または、上記増幅回路部および上記出力回路部の両方、に流れる電流を調整する電流調整手段を備えることを特徴とする非反転増幅回路。 An amplifier circuit section for inputting an input voltage and having a differential pair;
An output circuit unit connected to the output side of the amplifier circuit unit,
A non-inverting amplifier circuit that negatively feeds back the output voltage of the output circuit unit to the amplifier circuit unit, and outputs the output voltage amplified by operating the differential pair by the input voltage and the negative feedback output voltage. Because
Current adjusting means for adjusting a current flowing through the amplifier circuit unit, the output circuit unit, or both of the amplifier circuit unit and the output circuit unit based on a reference voltage that reflects a change in signal amplitude of the input voltage A non-inverting amplifier circuit comprising:
電流源と、上記電流源からの電流が供給される第1バイポーラトランジスタと、上記第1バイポーラトランジスタとカレントミラーを構成するように接続される第2バイポーラトランジスタと、上記第2バイポーラトランジスタのエミッタ端子に接続されるMOSトランジスタとを有しており、
上記MOSトランジスタを上記基準電圧によって駆動させることにより、上記基準電圧によって制御される可変線形抵抗として作動させ、上記第2バイポーラトランジスタのコレクタ端子に流れる電流を上記電流を調整するための調整電流として使用することを特徴とする請求項1に記載の非反転増幅回路。 The current adjusting means is
A current source; a first bipolar transistor to which current from the current source is supplied; a second bipolar transistor connected to form a current mirror with the first bipolar transistor; and an emitter terminal of the second bipolar transistor And a MOS transistor connected to
The MOS transistor is driven by the reference voltage to operate as a variable linear resistance controlled by the reference voltage, and the current flowing through the collector terminal of the second bipolar transistor is used as an adjustment current for adjusting the current. The non-inverting amplifier circuit according to claim 1.
上記1段目アンプ回路の出力電圧を増幅して後段の回路に出力する2段目アンプ回路とを備え、
上記2段目アンプ回路は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の非反転増幅回路であることを特徴とする受光アンプ回路。 A first stage amplifier circuit that converts a current signal output from a light receiving element that detects an optical signal into a voltage signal;
A second-stage amplifier circuit that amplifies the output voltage of the first-stage amplifier circuit and outputs the amplified output voltage to the subsequent-stage circuit;
The light receiving amplifier circuit according to claim 1, wherein the second stage amplifier circuit is the non-inverting amplifier circuit according to claim 1.
請求項8に記載の受光アンプ回路とを含むことを特徴とする受光アンプ素子。 A light receiving element for detecting an optical signal;
A light-receiving amplifier element comprising the light-receiving amplifier circuit according to claim 8.
上記受光アンプ素子は、請求項9に記載の受光アンプ素子であることを特徴とする光ピックアップ。 An optical pickup including a light receiving amplifier element that receives reflected light from an optical disk when a laser beam for reproduction or recording is irradiated onto the optical disk,
The optical pickup according to claim 9, wherein the light receiving amplifier element is the light receiving amplifier element according to claim 9.
上記基準電圧は上記フロントモニタの出力電圧であることを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ。 Furthermore, a front monitor for monitoring the intensity of the laser beam is provided,
The optical pickup according to claim 10, wherein the reference voltage is an output voltage of the front monitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007141008A JP2008294984A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Non-inverted amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit, light-receiving amplifier element, optical pickup, and optical disk recording/reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007141008A JP2008294984A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Non-inverted amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit, light-receiving amplifier element, optical pickup, and optical disk recording/reproducing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008294984A true JP2008294984A (en) | 2008-12-04 |
Family
ID=40169230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007141008A Pending JP2008294984A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Non-inverted amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit, light-receiving amplifier element, optical pickup, and optical disk recording/reproducing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008294984A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11360126B2 (en) | 2018-12-26 | 2022-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current detecting circuit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001326542A (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Texas Instr Japan Ltd | Amplifier |
JP2006166145A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Sharp Corp | Noninverting amplifier, light receiving amplifier element provided with it and optical pickup element |
-
2007
- 2007-05-28 JP JP2007141008A patent/JP2008294984A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001326542A (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Texas Instr Japan Ltd | Amplifier |
JP2006166145A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Sharp Corp | Noninverting amplifier, light receiving amplifier element provided with it and optical pickup element |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11360126B2 (en) | 2018-12-26 | 2022-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current detecting circuit |
US11680964B2 (en) | 2018-12-26 | 2023-06-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current detecting circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7868702B2 (en) | Photoreceiver/amplifier circuit, optical pickup device, and optical disk device | |
US7522487B2 (en) | Light receiving amplifier circuit and optical pickup device having the same | |
JP4884018B2 (en) | Amplifying device and optical disk drive device | |
US7449670B2 (en) | Amplifier circuit and optical pickup device | |
US8731412B2 (en) | Common base circuit with output compensation, current-to-voltage circuit configured with common base amplifier, and optical receiver implemented with the same | |
US7245188B2 (en) | Light receiving amplification circuit | |
JP4361087B2 (en) | Preamplifier | |
WO2007098394A2 (en) | Multiplier-transimpedance amplifier combination with input common mode feedback | |
JP2008294984A (en) | Non-inverted amplifier circuit, light-receiving amplifier circuit, light-receiving amplifier element, optical pickup, and optical disk recording/reproducing apparatus | |
JP2010136030A (en) | Received-light amplifying circuit and optical disc device | |
JP2006166394A (en) | Offset compensation circuit of monitoring photodiode | |
JP2012028859A (en) | Variable gain differential amplifier circuit | |
JP2006025377A (en) | Light receiving amplifier circuit and optical pickup | |
WO2011061876A1 (en) | Amplifier circuit and optical pickup device | |
JP4487491B2 (en) | Light emitting element driving device | |
JP2005244864A (en) | Differential amplifying circuit and optical pick-up device provided with the same | |
JP2005026420A (en) | Photodiode circuit | |
JP4068590B2 (en) | Current-voltage conversion circuit | |
JP4680118B2 (en) | Light receiving amplification circuit and optical pickup | |
JP2005252810A (en) | Current-voltage conversion circuit | |
JP3112516U (en) | Front monitor circuit | |
JP2008061155A (en) | Gain regulator circuit | |
JP2004342278A (en) | Optical pickup device | |
JPH04208581A (en) | Semiconductor laser | |
US8541733B2 (en) | Laser light detection circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090805 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110111 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110802 |