光检测电路制造技术

本发明专利技术提供一种光检测电路，其包括：具有第1阳极和第1阴极，因与入射光量相应地产生的光电动势而在第1阳极与第1阴极之间产生电压的第1光检测元件、和具有第1非反相输入端子、第1反相输入端子和第1输出端子的第1运算放大器，第1非反相输入端子连接固定电位，第1阳极和第1阴极中的一方连接第1反相输入端子，第1阳极和第1阴极中的另一方连接第1输出端子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光检测电路
本专利技术涉及光检测电路。
技术介绍
已知有具备光电二极管的光检测电路(例如，参照专利文献1、2)。在光电二极管中，在由P型半导体和N型半导体构成的PN结部生成与入射光的光量(入射光量)相应的数量的电子和空穴。例如在专利文献1中记载的光检测电路中，光电二极管的阳极与运算放大器的反相输入端子连接，在运算放大器的反相输入端子和输出端子之间，连接有并联设置的反馈电阻和反馈电容。通过向光电二极管入射入射光，与入射光量相应的光电流被输入由运算放大器、反馈电阻和反馈电容构成的放大电路(跨阻放大器，TransImpedanceAmplifier)，光电流被放大而作为电压信号输出。现有专利文献专利文献专利文献1：日本特开2002-134761号公报专利文献2：日本特开2005-216984号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在上述的光检测电路中，例如在使用具有每入射光量1W生成的光电流为几mA那样的感光灵敏度的光电二极管的情况下，为了得到与入射光量相应的适当的电压信号，需要设置具有几MΩ程度的大的电阻值的反馈电阻。因此，存在跨阻放大器的时间常数大，从入射光向光电二极管入射至光检测电路输出与入射光量相应的电压信号(输出电压)为止需要耗费时间的问题。本专利技术说明能够缩短从入射光入射至输出与入射光量相应的输出电压为止的响应时间的光检测电路。用于解决问题的方式本专利技术的一个方面的光检测电路包括：具有第1阳极和第1阴极，并通过对应于入射光量而产生的光电动势在第1阳极与第1阴极之间产生电压的第1光检测元件；和具有第1非反相输入端子、第1反相输入端子和第1输出端子的第1运算放大器。第1非反相输入端子连接固定电位，第1阳极和第1阴极中的一方连接第1反相输入端子，第1阳极和第1阴极中的另一方连接第1输出端子。在该光检测电路中，第1运算放大器的第1非反相输入端子连接固定电位，第1光检测元件的第1阳极和第1阴极中的一方连接第1运算放大器的第1反相输入端子，第1光检测元件的第1阳极和第1阴极中的另一方连接第1运算放大器的第1输出端子。例如，在对应于入射光量而在第1光检测元件产生的光电流流动至第1光检测元件的内部包含的并联电阻成分的情况下，在第1阳极与第1阴极之间产生与入射光量相应的电压。因为第1反相输入端子的电位大致等于固定电位，所以第1输出端子的输出电压成为基于在第1阳极与第1阴极之间产生的电压的值。由此，与入射光量相应地在第1光检测元件产生的电压直接成为从第1运算放大器输出的输出电压，因此能够缩短从入射光入射至输出与入射光量相应的输出电压为止的响应时间。光检测电路也可以进一步包括将在第1输出端子产生的输出电压放大的放大电路。在这种情况下，第1输出端子的输出电压被放大电路放大。由此，能够基于通过将在第1光检测元件的第1阳极与第1阴极之间产生的电压放大而得到的输出电压，检测入射光量。放大电路也可以具有第2运算放大器、第1电阻元件和第2电阻元件。第2运算放大器也可以具有第2非反相输入端子、第2反相输入端子和第2输出端子。第1电阻元件的一端也可以连接第2反相输入端子，第1电阻元件的另一端也可以连接第1输出端子。第2电阻元件的一端也可以连接第2反相输入端子，第2电阻元件的另一端也可以连接第2输出端子。第2非反相输入端子也可以连接固定电位。在这种情况下，能够按通过将第2电阻元件的电阻值除以第1电阻元件的电阻值而得到的放大率，将第1输出端子的输出电压放大。第1电阻元件也可以是具有第2阳极和第2阴极的第2光检测元件。在第2光检测元件中，也可以通过对应于入射光量而产生的光电动势在第2阳极与第2阴极之间产生电压。在第1光检测元件的第1阳极与第1阴极之间产生的电压成为与第1光检测元件中包含的并联电阻成分的电阻值大致成比例的值。放大电路的放大率基于第2光检测元件中包含的并联电阻成分的电阻值决定。在上述结构中，例如当光检测电路的周围温度变高时，第1光检测元件中包含的并联电阻成分的电阻值减少，因此第1输出端子的输出电压减少。另一方面，当光检测电路的周围温度变高时，第2光检测元件中包含的并联电阻成分的电阻值也减少，因此放大电路的放大率增加。因此，即使第1输出端子的输出电压基于周围温度减少，放大电路的放大率也增加。此外，即使第1输出端子的输出电压基于周围温度增加，放大电路的放大率也减少。由此，能够使基于周围温度的第2输出端子的输出电压的变动减少。第2光检测元件也可以与第1光检测元件在同一芯片构成。在这种情况下，第1光检测元件的并联电阻成分的温度特性与第2光检测元件的并联电阻成分的温度特性大致相同，因此能够使基于周围温度的第2输出端子的输出电压的变动更加减少。第1光检测元件也可以由单一或串联连接的多个第1光电二极管构成。第2光检测元件也可以由单一或串联连接的多个第2光电二极管构成。在这种情况下，在第1光电二极管的P型半导体的层和N型半导体的层生成与入射光量相应的数量的空穴和电子，因此能够检测与入射光量相应的输出电压。第2光电二极管的个数也可以少于第1光电二极管的个数。第1输出端子的输出电压与将第1光电二极管的并联电阻成分的电阻值和第1光电二极管的个数相乘而得到的值大致成比例。例如，在放大电路为反相放大电路的情况下，放大率与将第2光电二极管的并联电阻成分的电阻值和第2光电二极管的个数相乘而得到值大致成反比例。因此，在上述结构中，第2输出端子的输出电压与将第1光电二极管的个数除以第2光电二极管的个数而得到的值大致成比例。因此，通过使第2光电二极管的个数比第1光电二极管的个数少，能够减少基于周围温度的第2输出端子的输出电压的变动，并且输出具有高的电压值的第2输出端子的输出电压。第1阳极也可以连接第1反相输入端子，第1阴极也可以连接第1输出端子。在这种情况下，在第1阳极与第1阴极之间产生的电压成为第1输出端子的输出电压，因此能够缩短从入射光入射至输出与入射光量相应的输出电压为止的响应时间。第1阴极也可以连接第1反相输入端子，第1阳极也可以连接第1输出端子。在这种情况下，在第1阳极与第1阴极之间产生的电压成为第1输出端子的输出电压，因此能够缩短从入射光入射至输出与入射光量相应的输出电压为止的响应时间。光检测电路也可以还包括电容元件。电容元件的一端也可以连接第1阳极，电容元件的另一端也可以连接第1阴极。在这种情况下，能够通过电容元件使第1运算放大器的动作稳定。此外，能够由第1光检测元件中包含的并联电阻成分和电容元件构成低通滤波器，除去第1输出端子的输出电压中包含的高频成分。光检测电路也可以还包括第3电阻元件。第3电阻元件的一端也可以连接第1阳极，第3电阻元件的另一端也可以连接第1阴极。在这种情况下，能够通过第3电阻元件缓和周围温度对第1运算放大器的增益的影响。专利技术的效果根据本专利技术，能够缩短从入射光入射至输出与入射光量相应的输出电压为止的响应时间。...

【技术保护点】
1.一种光检测电路，其特征在于，/n包括：/n具有第1阳极和第1阴极，并通过对应于入射光量而产生的光电动势在所述第1阳极与所述第1阴极之间产生电压的第1光检测元件；和/n具有第1非反相输入端子、第1反相输入端子和第1输出端子的第1运算放大器，/n所述第1非反相输入端子连接固定电位，/n所述第1阳极和所述第1阴极中的一方连接所述第1反相输入端子，所述第1阳极和所述第1阴极中的另一方连接所述第1输出端子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 JP 2017-2261921.一种光检测电路，其特征在于，
包括：
具有第1阳极和第1阴极，并通过对应于入射光量而产生的光电动势在所述第1阳极与所述第1阴极之间产生电压的第1光检测元件；和
具有第1非反相输入端子、第1反相输入端子和第1输出端子的第1运算放大器，
所述第1非反相输入端子连接固定电位，
所述第1阳极和所述第1阴极中的一方连接所述第1反相输入端子，所述第1阳极和所述第1阴极中的另一方连接所述第1输出端子。


2.如权利要求1所述的光检测电路，其特征在于：
还包括将在所述第1输出端子产生的输出电压放大的放大电路。


3.如权利要求2所述的光检测电路，其特征在于：
所述放大电路具有第2运算放大器、第1电阻元件和第2电阻元件，
所述第2运算放大器具有第2非反相输入端子、第2反相输入端子和第2输出端子，
所述第1电阻元件的一端连接所述第2反相输入端子，所述第1电阻元件的另一端连接所述第1输出端子，
所述第2电阻元件的一端连接所述第2反相输入端子，所述第2电阻元件的另一端连接所述第2输出端子，
所述第2非反相输入端子连接固定电位。


4.如权利要求3所述的光检测电路，其特征在于：
所述第1电阻元件为具有第2阳极和第2阴极的第2光检测元件，
在所述第2光检测元...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野健二，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP