跨阻电路制造技术

根据一个实施方式，跨阻电路具备：跨阻放大器，将电流信号转换成电压信号；基准电压生成电路，生成基准电压信号；以及比较器，根据电压信号与基准电压信号的电压电平，生成与电流信号对应的脉冲信号。跨阻放大器具有：第一晶体管，将电流信号放大；电压转换器，对由第一晶体管放大后的电流信号进行电压转换；以及旁路电路，在第一晶体管的控制端子中流动的电流信号超过规定值时，使电流信号旁通。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的引用本申请享受以日本专利申请2015-046300号(申请日：2015年03月09日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含其全部内容。
在此说明的实施方式通常涉及将电流信号转换成电压信号的跨阻电路。
技术介绍
光电二极管输出与接受到的光信号对应的电流信号。该电流信号在跨阻电路被转换成电压信号后，生成脉冲信号。光电二极管接收到的光信号的量越多则输出越大的电流信号。可是，若从光电二极管输出的电流信号变大，则跨阻电路内设置的初级晶体管可能会出现饱和。若初级晶体管饱和，则电压信号产生失真，最终得到的脉冲信号也会失真。
技术实现思路
实施方式提供一种即使电流信号较大也能够抑制脉冲信号的失真的跨阻电路。根据一实施方式，跨阻电路具备：跨阻放大器，将电流信号转换成电压信号；基准电压输出电路，生成基准电压信号；比较器，根据上述电压信号与上述基准电压信号的电压电平，生成与上述电流信号对应的脉冲信号，上述跨阻放大器具有：第一晶体管，将上述电流信号放大；电压转换器，对由上述第一晶体管放大后的电流信号进行电压转换；旁路电路，在上述第一晶体管的控制端子中流动的上述电流信号超过规定值时，使上述电流信号旁通。根据上述构成的跨阻电路，能够提供能够抑制脉冲信号的失真的跨阻电路。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的跨阻电路1的框图。图2是表示图1的跨阻放大器2的内部构成的一个例子的电路图。图3是图1以及图2的跨阻电路1内的各部的电压波形图。图4是没有设置图2的旁路电路13的一个比较例的跨阻电路1内的各部的电压波形图。图5是表示发射极接地型的初级晶体管11的电路构成的一个例子的电路图。图6是表示初级晶体管11为漏极接地型的一个例子的电路图。图7是表示初级晶体管11为源极接地型的一个例子的电路图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在下面的实施方式中，以跨阻电路内的特征性构成以及动作为中心进行说明，但在跨阻电路中，存在在下面的说明中省略了的构成以及动作。但是，这些省略了的构成以及动作也包括在本实施方式的范围内。图1是本专利技术的一实施方式的跨阻电路1的框图。图1的跨阻电路1具备跨阻放大器(TIA)2、基准电压生成电路(虚拟电路(dummy circuit))3、电流源4、峰值保持电路5、以及比较器6。跨阻放大器2将电流信号Ipd转换成电压信号Vpd1。通常，跨阻放大器2将从光电二极管等受光元件输出的电流信号Ipd转换成电压信号Vpd1。受光元件具有被内置于跨阻放大器2的情况以及被外装的情况。受光元件生成并输出与接收到的光信号的光强度对应的大小的电流信号Ipd。基准电压生成电路3成为与跨阻放大器2基本相同的电路构成，该基准电压生成电路3生成基准电压信号Vdm1。设置基准电压生成电路3是为了使得不易受到共模噪声等环境噪声、跨阻放大器2内的各电路元件的特性不均等的影响。更详细地，跨阻放大器2输出的电压信号Vpd1是数十mV左
右，容易受到环境噪声、元件特性的不均等的影响。因此，通过将从跨阻放大器2输出的电压信号Vpd1和从与跨阻放大器2相同的电路构成的基准电压生成电路3输出的基准电压信号Vdm1进行比较，从而，将由两信号所包含的环境噪声等引起的变动量抵消。电流源4生成以跨阻放大器2和基准电压生成电路3共用的基准电流。电流源4的具体的构成虽然不限，但是优选设为能够调整从电流源4供给的电流。峰值保持电路5使用从跨阻放大器2输出的电压信号Vpd1和从基准电压生成电路3输出的基准电压信号Vdm1，生成中间电压电平信号。生成这样的中间电平信号是因为中间电压电平的信号失真最少。另外，峰值保持电路5内置偏置调整电路。偏置调整电路将在上述的新的中间电压电平信号中加上规定的偏置电压后的信号作为最终的基准电压信号Vatc进行输出，以便不会错误地判断成跨阻放大器2内的受光元件没有接收到光信号时的电压信号Vpd1比基准电压信号大。将基准电压生成电路3和峰值保持电路5组合起来是基准电压输出电路7。另外，峰值保持电路5根据情况也可以省略，在这种情况下，基准电压输出电路7成为与基准电压生成电路3等效的电路。比较器6生成脉冲信号Vout，该脉冲信号Vout是对从跨阻放大器2输出的电压信号Vpd1是否超过了峰值保持电路5保持的基准电压信号Vatc进行表示的2值信号。在此，比较器6可以对电压信号Vpd1和基准电压信号Vatc进行比较，还可以对使电压信号Vpd1与基准电压信号Vatc均相对地变化后的电压信号彼此进行比较。即，比较器6对与电压信号Vpd1有关的电压信号和与基准电压信号Vatc有关的电压信号进行比较，生成表示比较结果的脉冲信号Vout。图2是表示图1的跨阻放大器2的内部构成的一个例子的电路图。在下面，对被内置或外装的光学元件为光电二极管10的例子进行说明。图2的跨阻放大器2具有：对来自光电二极管10的电流信号Ipd进行放大的初级晶体管(第一晶体管)11、对由初级晶体管11放大后的电流信号进行电压转换的电压转换器12、若初级晶体管11的基极(控制端子)中流动的电流超过规定值则使电流信号Ipd旁通的旁路电路13、以及对从电压转换器12
输出的电压信号进行反转放大的反转放大器15。图2的跨阻放大器2内的各晶体管是双极晶体管。例如，初级晶体管11具有被进行了达林顿连接的2个npn晶体管Q1、Q2。晶体管Q1的基极与光电二极管10的阳极连接。晶体管Q1的集电极经由电阻元件R1与电源电压节点Vcc连接。晶体管Q1的发射极经由电阻元件R2与接地节点Vss连接。另外，晶体管Q1的发射极与达林顿连接于晶体管Q1的晶体管Q2的基极连接。晶体管Q2的发射极接地。旁路电路13连接于晶体管Q2的集电极与光电二极管10的阳极之间。旁路电路13具有被进行了二极管连接的npn晶体管(第二晶体管)Q3、以及与该晶体管Q3串联连接的电阻元件R3。电阻元件R3是电流限制用的电阻元件，如后述所示，在以MOS晶体管构成跨阻放大器2的情况下，能够省略该电阻元件R3。晶体管Q3的基极以及集电极与光电二极管10的阳极连接，晶体管Q3的发射极与电阻元件R3的一端连接，电阻元件R3的另一端与晶体管Q2的集电极连接。在将光电二极管10外装于跨阻放大器2的情况下，在基准电压生成电路3内，代替虚拟的光电二极管，与光电二极管10的电气特性相适应地串联连接有电阻元件和电容器。这种情况下的电阻元件的电阻值设定成光电二极管10的寄生电阻程度，电容器的电容设定成光电二极管10的结电容程度。在晶体管Q2的集电极与图1所示的电流源4之间，连接有电平转换器14。该电平转换器14是串联连接了被进行了二极管连接的npn晶体管Q4和电阻元件R5的电路。在电阻元件R5的一端侧，连接有电流源4和npn晶体管Q5的基极。从晶体管Q5高速动作的角度来看，优选晶体管Q5的基极电压的振幅变化少。因此，将二极管连接的晶体管Q4连接于电阻元件R5的另一端与晶体管Q2的集电极之间。由此，晶体管Q5的基极电压被提升，晶体管Q5能够高速动作。另外，电平转换器14并非必要的，根据情况也能够省略。在光电二极管10的阳极与晶体管Q5的发射极(节点z1)之间并联连接有电容器C2和电阻元件R6。从光电二极管10输出的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨阻电路，其中，具备：跨阻放大器，将电流信号转换成电压信号；基准电压输出电路，生成基准电压信号；比较器，根据上述电压信号与上述基准电压信号的电压电平，生成与上述电流信号对应的脉冲信号，上述跨阻放大器具有：第一晶体管，将上述电流信号放大；电压转换器，对由上述第一晶体管放大后的电流信号进行电压转换；旁路电路，在上述第一晶体管的控制端子中流动的上述电流信号超过规定值时，使上述电流信号旁通。

【技术特征摘要】
2015.03.09 JP 2015-0463001.一种跨阻电路，其中，具备：跨阻放大器，将电流信号转换成电压信号；基准电压输出电路，生成基准电压信号；比较器，根据上述电压信号与上述基准电压信号的电压电平，生成与上述电流信号对应的脉冲信号，上述跨阻放大器具有：第一晶体管，将上述电流信号放大；电压转换器，对由上述第一晶体管放大后的电流信号进行电压转换；旁路电路，在上述第一晶体管的控制端子中流动的上述电流信号超过规定值时，使上述电流信号旁通。2.根据权利要求1记载的跨阻电路，其中，上述旁路电路具有被进行了二极管连接的第二晶体管。3.根据权利要求2记载的跨阻电路，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：常次幸男，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP