JP5734784B2 - 光結合装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明の第一の実施形態に係る光結合装置について、図面を参照して説明する。図1は光結合装置の構成を示す回路図である。図2はトランスインピーダンスアンプの構成を示す回路図である。図3はトランスインピーダンスアンプの等価回路を示す図である。本実施形態では、フォトダイオードの接合容量とトランスインピーダンスアンプの帰還抵抗の積に対するダミーフォトダイオードの接合容量とダミートランスインピーダンスアンプの帰還抵抗の積を同一の値に保ちながら半導体チップを縮小化している。
即ち、伝達関数(vo/vn)は、
次に、本発明の第二の実施形態に係る光結合装置について、図面を参照して説明する。図6は光結合装置の構成を示す回路図である。本実施形態では、ダミーフォトダイオードをMOS容量に置き換えている。
2、4 トランスインピーダンスアンプ
3 ダミートランスインピーダンスアンプ
11、PD フォトダイオード
12 ダミーフォトダイオード
13 発光ダイオード
14、21 電流源
50 発光部
60、61 受光部
C1 寄生容量
C21 コンデンサ
Cp 接合容量
gm コンダクタンス
Ib4・・・電流
N1、N2、N21〜23 ノード
NT1、NT2、NT21〜23 NPNトランジスタ
PT21、PT22 PNPトランジスタ
Q2 理想トランジスタ
R2、R21、R22 抵抗
r1 等価抵抗
r2 負荷抵抗
Pad1、Pad2、Pado 端子
Rf、Rfb1、Rfb2、Rfb21、Rfb22 帰還抵抗
S1〜3 記号
Sout 出力信号
v1 入力電圧
Vb1〜3 バイアス電圧
vn ノイズ電圧
vo 出力電圧
Vcc 高電位側電源
Vss 低電位側電源(接地電位)
Claims (5)
- 発光素子を有する発光部と、
第一のフォトダイオード、第一の反転増幅器、第二のフォトダイオード、第二の反転増幅器、及びコンパレータを有する受光部を具備し、
前記第一のフォトダイオードはアノードが低電位側電源に接続され、前記発光素子で生成された光信号が入力され、前記光信号を第一の電気信号に変換し、前記第一の反転増幅器は第一の帰還抵抗が並列に接続され、入力側が前記第一のフォトダイオードのカソードに接続され、前記第一の電気信号を反転した第一の信号を生成し、
前記第二のフォトダイオードはアノードが前記低電位側電源に接続され、
前記第二の反転増幅器は第二の帰還抵抗が並列に接続され、入力側が前記第二のフォトダイオードのカソードに接続され、第二の信号を生成し、
前記コンパレータは前記第一及び第二の信号が入力され、前記第二の信号を基準電圧として前記第一及び第二の信号を比較し、比較増幅した信号を出力し、
前記第一のフォトダイオードの第一の接合容量及び前記第一の帰還抵抗の積と、前記第二のフォトダイオードの第二の接合容量及び前記第二の帰還抵抗の積とが同一の値に設定され、前記第一の接合容量が前記第二の接合容量よりも大きく設定される
ことを特徴とする光結合装置。 - 前記第二のフォトダイオードは遮光されることを特徴とする請求項1に記載の光結合装置。
- 前記受光部の前記第二のフォトダイオードをコンデンサに置き換え、
前記コンデンサは一端が前記低電位側電源に接続され、他端が前記第二の反転増幅器の入力側に接続され、MOS型或いはMIS型構造を有し、遮光され、第一の電位を発生し、
前記第二の反転増幅器は第二の帰還抵抗が並列に接続され、前記第一の電位を基にして第二の信号を生成し、
前記第一のフォトダイオードの第一の接合容量及び前記第一の帰還抵抗の積と、前記コンデンサの容量及び前記第二の帰還抵抗の積とが同一の値に設定され、前記第一の接合容量が前記コンデンサの容量よりも大きく設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の光結合装置。 - 前記第一及び第二の帰還抵抗は、直列に接続される複数の抵抗から構成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光結合装置。
- 前記第一及び第二の反転増幅器は、バイポーラトランジスタ、CMOS,BiCMOS、或いはHFETから構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光結合装置。
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