113通过将从光接收电路10输出的模拟电压信号与阈值电压进行比较而变换成数字信号，并从输出端子OUT输出。光接收电路10和波形整形电路113优选使用共用电源进行动作，动作电压为Vdd2 -Vss2o Vdd2 例如是 3.3V，Vss2 例如是 0V。
[0090]如图8(b)所示，光耦合装置110具有:引线框架121，安装有在半导体衬底上形成发光元件111的发光元件芯片111a，并用键合丝(未图示)进行连接；和引线框架122，安装有在半导体衬底上形成接收电路112的接收电路芯片112a，并用键合丝(未图示)进行连接。将引线框架121、122配置成使安装有发光元件芯片111a和接收电路芯片112a的面相互面对。相互面对地配置的发光元件芯片111a和接收电路芯片112a的部分被考虑了光传输损耗的透明树脂覆盖。另外，使用例如传递模技术，用环氧类遮光树脂124对其外周部分进行密封。光耦合装置110使用安装有发光元件芯片111a的引线框架121的引线，与驱动电路114电连接，并从安装有接收电路芯片112a的引线框架122的引线得到输出信号。
[0091]光耦合装置110由于具备能够在宽频带稳定地进行动作的光接收电路10，因此，能够在从微弱信号至大振幅信号的宽的动态范围中，在电气性绝缘的环境下进行信号的传输。
[0092](第五实施方式)
[0093]图9是例示第五实施方式涉及的光通信系统的框图。
[0094]上述的实施方式涉及的光接收电路10可以与发送光信号的发送电路一起使用而成为光通信系统130。光通信系统130接收经由光纤传输的光信号并变换成电信号后输出。
[0095]本实施方式涉及的光通信系统130包括发送装置131、光纤135和接收装置140。发送装置131具有驱动电路132和被驱动电路132驱动的发光元件133。发送装置131的发光元件133在光纤135的端部被光学耦合，对光信号进行传输。接收装置140具有光接收电路10和波形整形电路142，所述波形整形电路142将从光接收电路10输出的模拟信号变换成数字信号。光纤135的另一个端部与接收装置140的光接收电路10的受光元件1光学性耦合，接收经由光纤135传输来的光信号。在光接收电路10中，将光信号变换成模拟电信号并输出到波形整形电路142。
[0096]本实施方式涉及的光通信系统130由于具备能够在宽的动态范围内以宽频带稳定地动作的光接收电路10，因此能够使通信距离变长，即使在传输路径的传输损耗大的情况下，也能够高增益地接收光信号并稳定地动作。
[0097]在上述全部实施方式中，晶体管使用了 M0SFET，但也可以将其一部分或者全部置换成双极型晶体管。双极型晶体管的基极端子(控制端子)对应于M0SFET的栅极端子。双极型晶体管的发射极端子(第一端子)对应于M0SFET的源极端子。双极型晶体管的集电极端子(第二端子)对应于M0SFET的漏极端子。双极型晶体管的基极与发射极间的阈值电压不取决于晶体管的设计而本质上相同，可以通过适当地设定由发射极面积所表示的晶体管尺寸和电流密度，来得到与上述实施方式同样的结果。
[0098]此外，图示的晶体管全部都是N沟道(NPN)型，使用反极性即P沟道(PNP)型晶体管也能够同样地构成。在使用反极性的晶体管的情况下，电流源的结构等也使用反极性的即可。
[0099]根据以上说明的实施方式，能够实现在宽的动态范围内稳定地进行动作的光接收电路和光耦合装置。
[0100]以上说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不是想限定发明范围。这些新的实施方式可以以其他各种各样的方式实施，可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换和变更。这些实施方式或其变形包含在发明范围或主旨内，并且也包含在权利要求范围中记载的发明及其等价物的范围内。此外，上述的各种实施方式能够相互组合地实施。
【主权项】
1.一种光接收电路，包括: 受光元件； 第一晶体管，具有在第一节点与所述受光元件相连接的控制端子、与基准电位相连接的第一端子、以及第二端子； 第一负载电路，连接在电源电位与连接有所述第二端子的第二节点之间，向出现基于电流信号的电压信号的第三节点输出电压，所述电源电位具有比所述基准电位高的高电位； 第一反馈电阻，连接在所述第一节点与所述第三节点之间； 第一限制电路，连接在所述第一反馈电阻的两端，限制第一反馈电阻两端的电压上升；以及 第一电路，连接在所述第二节点与所述基准电位之间，包含二极管接法的第二晶体管，基于所述第一限制电路的动作进行动作。2.根据权利要求1所述的光接收电路，所述第一限制电路包含第三晶体管，所述第三晶体管具有与所述第三节点相连接的控制端子和与所述第一节点相连接的第一端子。3.根据权利要求2所述的光接收电路， 还包括连接在所述第一电路与所述基准电位之间的第二电路， 所述第二电路包含一个或者串联多个的二极管接法的晶体管。4.根据权利要求3所述的光接收电路， 所述第一负载电路包含电流源， 所述第二电路包含二极管接法的晶体管。5.根据权利要求4所述的光接收电路， 所述第一负载电路还包含第三晶体管，所述第三晶体管具有与所述第二节点相连接的控制端子和与所述第三节点相连接的第一端子， 所述第二电路包含2个二极管接法的晶体管。6.根据权利要求5所述的光接收电路，包含第二电流源，所述第二电流源向所述第二电路的二极管接法的晶体管中的至少一个晶体管提供电流。7.根据权利要求1所述的光接收电路， 还包括连接在所述第一电路与所述基准电位之间的第二电路， 所述第二电路具有: 第四晶体管，具有与所述基准电位相连接的第一端子； 第二负载电路，连接在所述电源电位与连接有所述第四晶体管的第二端子的第四节点之间，具有输出所述第四节点中的信号的第五节点；以及 第二反馈电阻，连接在所述第四晶体管的控制端子与所述第五节点之间， 所述第四节点连接在所述第二晶体管的第一端子侧。8.根据权利要求1?7的任一项所述的光接收电路，还包括连接在所述第二节点与所述第一晶体管的第二端子之间的低输入阻抗高输出阻抗放大电路。9.根据权利要求1?7的任一项所述的光接收电路，所述第一电路包含用于设定流向所述第二晶体管的电流的电阻。10.根据权利要求1?7的任一项所述的光接收电路，还包括串联电路，所述串联电路包含与所述第二电路并联连接的电容器和电阻。11.根据权利要求1?7的任一项所述的光接收电路，所述第一?第四晶体管和所述二极管接法的晶体管是MOSFET。12.—种光親合装置，包括: 发光元件；和 光接收电路，该光接收电路具有:受光元件，接受从所述发光元件发出的光；第一晶体管，具有在第一节点与所述受光元件相连接的控制端子、与基准电位相连接的第一端子、以及第二端子；第一负载电路，连接在电源电位与连接有所述第二端子的第二节点之间，向出现基于电流信号的电压信号的第三节点输出电压，所述电源电位具有比所述基准电位高的高电位；第一反馈电阻，连接在所述第一节点与所述第三节点之间；第一限制电路，连接在所述第一反馈电阻的两端，限制第一反馈电阻两端的电压上升；以及第一电路，连接在所述第二节点与所述基准电位之间，包含二极管接法的第二晶体管，基于所述第一限制电路的动作进行动作。
【专利摘要】本发明提供一种在宽的动态范围内稳定地进行动作的光接收电路和光耦合装置。根据一个实施方式，光接收电路包括：受光元件；第一晶体管，具有在第一节点与所述受光元件相连接的控制端子、与基准电位相连接的第一端子、以及第二端子；第一负载电路，连接在电源电位与连接有所述第二端子的第二节点之间，向出现基于所述电流信号的电压信号的第三节点输出电压；第一反馈电阻，连接在所述第一节点与所述第三节点之间；第一限制电路，连接在所述第一反馈电阻的两端，限制第一反馈电阻两端的电压上升；以及第一电路，连接在所述第二节点与所述基准电位之间，包含二极管接法的第二晶体管，基于所述第一限制电路的动作进行动作。
【IPC分类】H03K19/0175, H04B10/60
【公开号】CN105375985
【申请号】CN201510072691
【发明人】杉崎雅之, 佐仓成之, 卯尾丰明
【申请人】株式会社东芝
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年2月11日
【公告号】US20160061658