光接收电路的制作方法
【专利摘要】本发明的光接收电路具备：第1受光器、第1跨阻放大器、电平移位电路、第2受光器、第2跨阻放大器、峰值保持电路、比较器。第1跨阻放大器将来自第1受光器的第1光电流转换成第1电压。电平移位电路根据第1电压生成信号电压。第2跨阻放大器将来自第2受光器的第2光电流转换成第2电压。峰值保持电路将第2电压的峰值电压作为第1阈值电压来保持。比较器对信号电压和第1阈值电压进行比较。
【专利说明】
光接收电路
技术领域
[0001]本公开涉及光接收电路。【背景技术】
[0002]已知将光信号转换成电信号的光接收电路。以往的光接收电路具有:前置放大器、 模拟放大器、峰值检测部、平均值检测部、差动放大器。在以往的光接收电路中，峰值检测部检测前置放大器与差动放大器之间的峰值电压。并且，峰值检测部将检测到的峰值电压向平均值检测部输出。平均值检测部根据从峰值检测部输入的峰值电压和从模拟放大器输入的电压来算出阈值电压，向差动放大器输出。
[0003]这样，以往的光接收电路通过使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压，从而抑制由差动放大器输出的输出波形的变形。另外，作为与本申请相关联的在先技术文献，例如已知专利文献1。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开昭62-285537号公报
【发明内容】
[0007]光接收电路具备:第1受光器、第1跨阻放大器、电平移位电路、第2受光器、第2跨阻放大器、峰值保持电路、比较器。第1受光器接收光信号并转换成第1光电流。第1跨阻放大器与第1受光器连接，将第1光电流转换成第1电压。电平移位电路与第1跨阻放大器连接，生成使第1电压向低电压侧移位后得到的信号电压。第2受光器接收光信号并转换成第2光电流。 第2跨阻放大器与第2受光器连接，将第2光电流转换成比信号电压的最小电压大且不足信号电压的最大电压的第2电压。峰值保持电路与第2跨阻放大器连接，将第2电压的峰值电压作为第1阈值电压来保持。比较器与电平移位电路以及峰值保持电路连接，比较信号电压和第1阈值电压。【附图说明】
[0008]图1是实施方式1的光接收电路的简要框图。[〇〇〇9]图2是表示实施方式1的光接收电路的第1电压与第2电压之间的关系的图。[0〇1〇]图3是表不实施方式1的光接收电路的信号电压、阈值电压、比较器的输出波形之间的关系的图。
[0011]图4是实施方式2的光接收电路的简要框图。
[0012]图5是实施方式3的光接收电路的简要框图。
[0013]图6是实施方式4的光接收电路的简要框图。
[0014]图7是实施方式5的光接收电路的简要框图。
[0015]图8是实施方式5的其他光接收电路的简要框图。【具体实施方式】
[0016]近年，期望能够以比以往更简单的构成来降低消耗电流的光接收电路。
[0017](实施方式1)
[0018]以下，参照图1至图3来说明本实施方式的光接收电路10。图1是实施方式1的光接收电路10的简要框图。图2是表示实施方式1的光接收电路10的第1电压Va与第2电压Vb之间的关系的图。图3是表示实施方式1的光接收电路10的信号电压V1、阈值电压Vth、比较器的输出波形(电压Vo)之间的关系的图。
[0019](构成)
[0020]光接收电路10具备:第1受光器11、第1跨阻放大器(以下，称为第1TIA)12、电平移位电路13、第2受光器31、第2跨阻放大器(以下，称为第2TIA)32、峰值保持电路15、比较器 16。[〇〇21]第1受光器11接收光信号并转换成第1光电流。[〇〇22]第1跨阻放大器12与第1受光器11连接，将第1光电流转换成第1电压。
[0023]电平移位电路13与第1跨阻放大器12连接，生成使第1电压向低电压侧移位后得到的信号电压。[〇〇24]第2受光器31接收光信号并转换成第2光电流。
[0025]第2跨阻放大器32与第2受光器31连接，将第2光电流转换成比信号电压的最小电压大且不足信号电压的最大电压的第2电压。
[0026]峰值保持电路15与第2跨阻放大器连接，将第2电压的峰值电压作为第1阈值电压来保持。
[0027]比较器16与电平移位电路13以及峰值保持电路15连接，对信号电压和第1阈值电压进行比较。[〇〇28]通过第2受光器31和第2跨阻放大器32来构成转换电路14。
[0029]以下，详细说明光接收电路10的构成。第1受光器11具有第1光电二极管21，将接收到的光信号转换成光电流Ipdl (第1光电流)。
[0030]第1光电二极管21的阳极侧被接地。第1光电二极管21的阴极侧与第1TIA12的输入侧连接。
[0031]第1TIA12的输出侧与电平移位电路13的输入侧连接。第1TIA12将第1光电二极管 21中流动的光电流Ipdl转换成电压Va(以下，称为第1电压Va)，向电平移位电路13输出。 [〇〇32]这里，将第1TIA12的转换阻抗设为rl[ Q ]，将第1光电二极管21的阴极侧的电压Vi 的电压值设为vi[V]，将第1光电二极管21中流动的光电流Ipdl的电流值设为ipdl [A]。此时，第1电压Va的电压值va[V]由以下的式(1)来表不。
[0033]va = vi+rl X ipdl ? ??式(1)
[0034]电平移位电路13的输出侧与比较器16的反转输入侧连接。电平移位电路13使第1 电压Va向负方向移位规定的移位量A Vs，将移位后的电压V1(以下，称为信号电压V1)向比较器16输出。这里，移位量A Vs比第1电压Va的变位幅度A1的1/2小。此外，如图2所示，第1 电压Va的变位幅度A1是第1电压Va的最小电压Vi与第1电压Va的最大电压Vamax之间的范围 (变位幅度)。并且，如图3所示，信号电压V1的变位幅度与第1电压Va的变位幅度A1相等。信号电压V1是将第1电压Va向负侧移位了移位量A Vs后得到的值(V1 = Va_ A Vs)。[〇〇35]第2受光器31具有第2光电二极管35。[〇〇36]第2光电二极管35的阳极侧被接地。第2光电二极管35的阴极侧连接到第2TIA32的输入侧。第2光电二极管35接收光信号，将接收到的光信号转换成光电流Ipd2(第2光电流)。 这里，第1光电二极管21以及第2光电二极管35所接收的光信号是从公共的光源输出的信号。此外，第2光电二极管35接收光信号的受光面积是第1光电二极管21接收光信号的受光面积的1/2。另外，第2光电二极管35的将每单位面积的光信号转换成光电流的光电转换效率与第1光电二极管21的将每单位面积的光信号转换成光电流的光电转换效率相等。另外， 这里，所谓光电转换效率是指将每单位面积的光信号转换成光电流的转换效率。由此，在第 1光电二极管21和第2光电二极管35接收到光信号的情况下，第2光电二极管35的光电流 Ipd2成为第1光电二极管21的光电流Ipdl的1/2。
[0037]第2TIA32的输出侧与峰值保持电路15的输入侧连接。第2TIA32将第2光电二极管 35中流动的光电流Ipd2转换成第2电压Vb，向峰值保持电路15输出。
[0038]第2光电二极管35的负极侧的电压在不对光信号进行光接收的情况下，成为与第1 光电二极管21的电压Vi相同的电平(vi[V])。将第2TIA32的转换阻抗设为r2[fi]，将第2光电二极管35中流动的光电流Ipd2的电流值设为ipd2[A]。这里，第2TIA32将光电流Ipd2转换成电压的转换效率与第1TIA12将光电流Ipdl转换成电压的转换效率相等。即，成为rl=r2 的关系。此时，第2电压Vb的电压值vb[V]由以下的式(2)来表示。
[0039]vb = vi+r2 X ipd2 ? ??式(2)[〇〇4〇] 如上所述，光电流Ipd2是光电流Ipdl的1/2,第2TIA32的转换效率与第1TIA12的转换效率相等。由此，根据式(1)以及式(2)，第2电压Vb的变位幅度A2成为第1电压Va的变位幅度A1的1/2。这里，如图2所示，第2电压Vb的变位幅度A2是第2电压Vb的最小电压Vi与第2电压Vb的最大电压Vbmax之间的范围(变位幅度)。
[0041]第2电压Vb的变位幅度A2是第1电压Va的变位幅度A1的1/2。此外，通过电平移位电路13使第1电压Va向信号电压Vi〇移位的移位量A Vs比由变位幅度A1的1 /2表示的值小。这样，如图3所示，第2电压的最大电压Vbmax就不足信号电压V1的最大电压Vmax。
[0042]进一步地，在由第1受光器11以及第2受光器31未接收到光信号的情况下，第1电压 Va和第2电压Vb根据上述式(1)以及式(2)成为相同的电压Vi。此外，通过电平移位电路13使第1电压Va向信号电压V1移位的移位量是A Vs。这样，如图3所示，第2电压Vb的成为最小的电压Vi就成为比信号电压V1的最小电压Vmin大的值。[〇〇43]峰值保持电路15的输出侧与比较器16的非反转输入侧连接。峰值保持电路15对第 2电压Vb的峰值电压进行保持。具体来说，峰值保持电路15具备电容器(未图示)，该电容器进行充放电。这里，所谓电压的保持是指因放电导致的电压下降收纳于误差范围内。
[0044]比较器16包含运算放大器16a，对信号电压V1和阈值电压Vth(第1阈值电压)进行比较，输出电压Vo。
[0045](动作)
[0046]以下，参照图1至图3来说明本实施方式的光接收电路10的动作。[〇〇47] 在由第1受光器11以及第2受光器31未接收到光信号的情况下(例如，图3的t0的时间点)，在第1受光器11以及第2受光器31中分别没有流动光电流。由此，根据上述式(1)以及式(2)，第1电压Va和第2电压Vb成为相同的电压Vi。第1电压Va通过电平移位电路13而向负方向移位移位量A Vs。此外，峰值保持电路15输出与第2电压Vb大致相等的阈值电压Vth。由此，由于信号电压V1变得比阈值电压Vth低，所以从比较器16输出的电压Vo成为高电平H。
[0048]另一方面，在由第1受光器11以及第2受光器31接收到光信号的情况下，在第1受光器11中流动光电流Ipdl，在第2受光器31中流动光电流Ipd2。此时，第1电压Va成为利用上述式⑴求取的电压。具体来说，若由第1受光器11接收光信号，则光电流Ipdl增加，第1电压Va 以及信号电压V1增加。此外，若由转换电路14接收光信号，则光电流Ipd2增加，第2电压Vb 以及阈值电压Vth增加。由于信号电压V1的变位幅度A1比阈值电压Vth的变位幅度A2大，所以存在信号电压V1与阈值电压Vth的大小关系发生逆转的时间点。由此，若在信号电压Vi。 以及阈值电压Vth各自增加的过程中，信号电压V1达到阈值电压Vth(图3的时间tl)，则从比较器16输出的电压Vo成为低电平L。
[0049]进一步地，若第1受光器11以及第2受光器31变得不接收光信号，则第1受光器11中流动的光电流Ipdl减少，第1电压Va以及信号电压V1也减少。虽然第2电压Vb也减少，但通过峰值保持电路15使峰值电压(图3的Vbmax)被保持。由此，在某时间点(图2的时间12 )，信号电压V1变得与阈值电压Vth相同，从比较器16输出的电压Vo成为高电平H。
[0050]之后，若第1受光器11以及第2受光器31接收光信号，则如上所述，信号电压V1增加，在某时间点(图3的13)信号电压V i 〇达到阈值电压Vth。此时，从比较器16输出的电压Vo 成为低电平L。[0051 ]本实施方式的光接收电路10由于由峰值保持电路15保持第2电压Vb的峰值电压， 所以能够使从比较器16输出的电压Vo的输出波形的变形小。
[0052](总结)[〇〇53]如以上所说明的，在本实施方式的光接收电路10中，使用峰值保持电路15来生成阈值电压Vth。另一方面，以往的光接收电路使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压。即，与以往的光接收电路相比较，光接收电路10通过较少的电路部件来进行阈值电压 Vth的生成。由此，光接收电路10能够使生成阈值电压Vth时的消耗电流比以往减少。
[0054]此外，在本实施方式的光接收电路10中，转换电路14和比较器16经由峰值保持电路15连接。光接收电路10使用电平移位电路13、峰值保持电路15等，生成比信号电压V1的最小电压大且不足信号电压V1的最大电压的阈值电压Vth。并且，光接收电路10基于阈值电压Vth来输出电压Vo。其结果是，比较器16的输出波形的变形被抑制。
[0055]进一步地，在本实施方式的光接收电路10中，使第2光电二极管35的受光面积比第 1光电二极管21的受光面积小。由此，光接收电路10使第2受光器31中流动的光电流Ipd2比第1受光器11中流动的光电流Ipdl小，从而能够调整阈值电压Vth的变位幅度。光接收电路 10根据光电流Ipd2来调整阈值电压Vth的变位幅度。由此，作为第1TIA12以及第2TIA32,能够利用将光电流转换成电压的转换效率相等的TIA。[〇〇56]此外，本实施方式的光接收电路10将第2电压Vb的变位幅度A2设为第1电压Va的变位幅度A1的1/2。由此，光接收电路10生成接近于信号电压V1的变动幅度的1/2的阈值电压 Vth。并且，光接收电路10基于阈值电压Vth来输出电压Vo。由此，比较器16的输出波形的变形进一步被抑制。[〇〇57](实施方式2)
[0058]图4是实施方式2的光接收电路20的简要框图。光接收电路20在第2受光器31具备与第2光电二极管35不同的第2光电二极管36和遮光部37这一点上与实施方式1不同。另外， 在本实施方式中，对与实施方式1相同的构成要素附加同一符号而省略说明。[〇〇59]第2光电二极管36的阳极侧被接地。第2光电二极管36的阴极侧与第2TIA32的输入侧连接。第2光电二极管36接收光信号的受光面积与第1光电二极管21接收光信号的受光面积相等。并且，第1光电二极管21和第2光电二极管36由相同的元件形成。
[0060]遮光部37由不透射光的构件形成。遮光部37被设置成覆盖第2光电二极管36的受光面积的1/2。由此，第2光电二极管36所接收的光信号的光量成为第1光电二极管21所接收的光信号的光量的1/2。为此，第2光电二极管36的光电流Ipd2成为第1光电二极管21的光电流 Ipdl的1/2。
[0061]另外，本实施方式的光接收电路20的动作以及效果与实施方式1相同，所以省略说明。[〇〇62]如以上所说明的，在本实施方式的光接收电路20中，使用峰值保持电路15来生成阈值电压Vth。另一方面，以往的光接收电路使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压。即，与以往的光接收电路相比较，光接收电路2 0以较少的电路部件来进行阈值电压 Vth的生成。由此，光接收电路20能够使生成阈值电压Vth时的消耗电流比以往减少。[〇〇63]此外，在本实施方式的光接收电路20中，转换电路142和比较器16经由峰值保持电路15连接。光接收电路20使用峰值保持电路15等来生成比信号电压V1的最小电压大且不足信号电压Vi 〇的最大电压的阈值电压Vth。并且，光接收电路20基于阈值电压Vth来输出电压Vo。其结果是，比较器16的输出波形的变形得到抑制。[〇〇64]进一步地，本实施方式的光接收电路20在第2光电二极管36设置遮光部37,使第2 光电二极管36所接收的光信号的光量比第1光电二极管21所接收的光信号的光量小。通过使第2受光器31中流动的光电流Ipd2比第1受光器11中流动的光电流Ipdl小，从而能够调整阈值电压Vth的变位幅度。光接收电路20根据光电流Ipd2来调整阈值电压Vth的变位幅度。 由此，作为第1TIA12以及第2TIA32,能够利用将光电流转换成电压的转换效率相等的TIA。 [〇〇65]此外，本实施方式的光接收电路20将第2电压Vb的变位幅度A2设为第1电压Va的变位幅度A1的1/2。由此，光接收电路20生成接近于信号电压V1的变动幅的1/2的阈值电压 Vth。并且，光接收电路20基于阈值电压Vth来输出电压Vo。由此，比较器16的输出波形的变形进一步被抑制。[〇〇66](实施方式3)
[0067]图5是实施方式3的光接收电路30的简要框图。本实施方式的光接收电路30在第2 受光器31具备与第2光电二极管35不同的第2光电二极管38这一点上与实施方式1不同。进一步地，在转换电路143具备与第2TIA32不同的第2TIA33这一点上与实施方式1不同。进一步地，第1TIA12的构成也与实施方式1不同。另外，在本实施方式中，对与实施方式1相同的构成要素附加同一符号而省略说明。[〇〇68]第2光电二极管38的阳极侧被接地。第2光电二极管38的阴极侧与第2TIA33的输入侧连接。第2光电二极管38接收光信号的受光面积与第1光电二极管21接收光信号的受光面积相等。并且，第1光电二极管21和第2光电二极管38由相同的元件来形成。[〇〇69] 第1TIA12如图5所示具备第1放大器41和第1电阻45。第1电阻45与第1放大器41并联连接。[0〇7〇]第1电阻45连接在第1放大器41的输入侧与输出侧之间。此外，第1放大器41的输入侧与第1光电二极管21的输出侧连接，第1放大器41的输出侧与电平移位电路13的输入侧连接。[〇〇71] 第2TIA33如图5所示具备第2放大器42和第2电阻46。第2电阻46与第2放大器42并联连接。这里，第2电阻46的电阻值比第1电阻45的电阻值低。优选，第2电阻46的电阻值是第 1电阻45的电阻值的1/2。[0〇72]第2电阻46连接在第2放大器42的输入侧与输出侧之间。此外，第2放大器42的输入侧与第2光电二极管38的输出侧连接，第2放大器42的输出侧与峰值保持电路15的输入侧连接。[〇〇73]由于第2电阻46的电阻值是第1电阻45的电阻值的1/2,所以第2电压Vb的变位幅度为第1电压Va的变位幅度的1/2。
[0074]另外，本实施方式的光接收电路30的动作以及效果与实施方式1相同，所以省略说明。
[0075]如以上所说明的，在本实施方式的光接收电路30中，使用峰值保持电路15来生成阈值电压Vth。另一方面，以往的光接收电路使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压。即，与以往的光接收电路相比较，光接收电路30以较少的电路部件来进行阈值电压 Vth的生成。由此，光接收电路30能够使生成阈值电压Vth时的消耗电流比以往减少。[〇〇76]此外，在本实施方式的光接收电路30中，转换电路143和比较器16经由峰值保持电路15连接。光接收电路30使用峰值保持电路15等来生成比信号电压V1的最小电压大且不足信号电压Vi 〇的最大电压的阈值电压Vth。并且，光接收电路30基于阈值电压Vth来输出电压Vo。其结果是，比较器16的输出波形的变形被抑制。[〇〇77]进一步地，在本实施方式中，通过将第2电阻46的电阻值设为第1电阻45的电阻值的1/2,从而使由第2TIA32输出的第2电压Vb比第1电压Va小。由此，作为第1受光器11以及第 2受光器31，能够使用受光面积相等且将进行了接收光的光信号转换成光电流的光电转换效率相等的受光器，来调整阈值电压Vth的变位幅度。[〇〇78]此外，本实施方式的光接收电路30将第2电压Vb的变位幅度A2设为第1电压Va的变位幅度A1的1/2。由此，光接收电路30生成接近于信号电压V1的变动幅度的1/2的阈值电压 Vth。并且，光接收电路30基于阈值电压Vth来输出电压Vo。由此，比较器16的输出波形的变形进一步地被抑制。
[0079](实施方式4)
[0080]图6是实施方式4的光接收电路40的简要框图。本实施方式的光接收电路40如图6 所示在第2受光器31具备与第2光电二极管35不同的第2光电二极管39这一点上与实施方式 1不同。进一步地，在第1受光器11具备第1光电二极管21和第3光电二极管51这一点与实施方式1不同。另外，在本实施方式中，对与实施方式1相同的构成要素附加同一的符号而省略说明。
[0081]第3光电二极管51的阳极侧被接地。第3光电二极管51的阴极侧与第1TIA12的输入侧连接。[〇〇82]第2光电二极管39的阳极侧被接地。第2光电二极管39的阴极侧与第2TIA32的输入侧连接。
[0083]这里，第3光电二极管51接收光信号的受光面积以及第2光电二极管39接收光信号的受光面积与第1光电二极管21接收光信号的受光面积相等。
[0084]由此，第1光电二极管21中流动的光电流Ipdl、第2光电二极管39中流动的光电流 Ipd2、以及第3光电二极管51中流动的光电流Ipd3相等。如图6所示，在第1受光器11中，第1 光电二极管21、第3光电二极管51彼此并联连接。由此，第2电压Vb的变位幅度A2成为第1电压Va的变位幅度A1的1/2。
[0085]另外，本实施方式的光接收电路40的动作以及效果与实施方式1相同，所以省略说明。[〇〇86]如以上所说明的，在本实施方式的光接收电路40中，使用峰值保持电路15来生成阈值电压Vth。另一方面，以往的光接收电路使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压。即，与以往的光接收电路相比较，光接收电路40以较少的电路部件来进行阈值电压 Vth的生成。由此，光接收电路40能够使生成阈值电压Vth时的消耗电流比以往减少。[〇〇87]此外，在本实施方式的光接收电路40中，转换电路144和比较器16经由峰值保持电路15连接。光接收电路40使用峰值保持电路15等来生成比信号电压V1的最小电压大且不足信号电压Vi 〇的最大电压的阈值电压Vth。并且，光接收电路40基于阈值电压Vth来输出电压Vo。其结果是，比较器16的输出波形的变形得到抑制。[〇〇88]进一步地，本实施方式的光接收电路40在第1受光器11具备第1光电二极管21以及第3光电二极管51。由此，光接收电路40使第2受光器31中流动的光电流比第1受光器11中流动的光电流小，从而能够调整阈值电压Vth的变位幅度。光接收电路40根据光电流Ipd2来调整阈值电压Vth的变位幅度。由此，作为第1TIA12以及第2TIA32,能够利用将光电流转换成电压的转换效率相等的TIA。[〇〇89]此外，本实施方式的光接收电路40将第2电压Vb的变位幅度A2设为第1电压Va的变位幅度A1的1/2。由此，光接收电路40生成接近于信号电压V1的变动幅度的1/2的阈值电压 Vth。并且，光接收电路40基于阈值电压Vth来输出电压Vo。由此，比较器16的输出波形的变形进一步被抑制。
[0090]另外，在本实施方式中，第1受光器11具有并联连接的2个光电二极管。但是，光电二极管也可以是2个以上。此外，第2受光器31也可以具有多个光电二极管。通过调整光电二极管的个数、连接方法，从而使第2电压Vb的变位幅度A2比第1电压Va的变位幅度A1小即可。 进一步地，第2电压Vb的变位幅度A2优选是第1电压Va的变位幅度A1的1 /2。
[0091](实施方式5)[〇〇92]图7是实施方式5的光接收电路50的简要框图。本实施方式的光接收电路50如图7 所示在具备由电平移位电路13和峰值保持电路15构成的保持电路61这一点上与实施方式1 不同。进一步地，在未将电平移位电路13与第1TIA12连接这一点上与实施方式1不同。另外， 在本实施方式中，对与实施方式1相同的构成要素附加同一符号而省略说明。
[0093]保持电路61的输入侧与转换电路145的输出侧连接。转换电路145的构成与转换电路14相同。即，转换电路145具备第2受光器31和第2TIA32。第2受光器31具有第2光电二极管 35。第2光电二极管35接收光信号，将接收到的光信号转换成光电流Ipd2(第2光电流)。
[0094]此外，保持电路61的输出侧与比较器16的非反转输入侧连接。保持电路61若被输入了从转换电路145输出的第2电压Vb，则对比第2电压Vb高规定值、并属于比第1电压Va的最小电压大且不足第1电压Va的最大电压的范围的电压的峰值电压进行保持。
[0095]以下，具体进行说明。转换电路145作成属于比第1电压Va的最小电压大且不足第1 电压Va的最大电压的范围的第2电压Vb。转换电路145的输出侧与保持电路61连接。转换电路145的输出侧与保持电路61的电平移位电路13的输入侧连接。电平移位电路13使第2电压 Vb向正方向移位移位量A Vs。电平移位电路13将移位后的电压向峰值保持电路15输出。这里，移位量A Vs比第1电压Va的变位幅度的1 /2小。电平移位电路13的输出侧与峰值保持电路15的输入侧连接。峰值保持电路15保持峰值电压。即，峰值保持电路15对是比第2电压Vb 高移位量A Vs的电压并且属于比第1电压Va的最小电压大且不足第1电压Va的最大电压的范围的电压的峰值电压进行保持。
[0096]峰值保持电路15的输出侧与比较器16的非反转输入侧连接。峰值保持电路15将与通过电平移位电路13移位后的电压大致相等的阈值电压Vth(第2阈值电压)向比较器16输出。
[0097]在本实施方式的光接收电路50中，使用保持电路61的峰值保持电路15来生成阈值电压Vth。另一方面，以往的光接收电路使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压。即，与以往的光接收电路相比较，光接收电路50以较少的电路部件来进行阈值电压Vth 的生成。由此，光接收电路50能够使生成阈值电压Vth时的消耗电流比以往减少。[〇〇98]此外，在本实施方式的光接收电路50中，转换电路145和比较器16经由由电平移位电路13和峰值保持电路15构成的保持电路61连接。光接收电路50使用峰值保持电路15等来生成阈值电压Vth。并且，光接收电路50基于阈值电压Vth来输出电压Vo。为此，比较器16的输出波形的变形被抑制。
[0099]以上，基于实施方式1至实施方式5说明了本发明，但是本发明并不限于上述实施方式。例如，考虑以下这样的例子。
[0100]在上述实施方式5中，电平移位电路13连接在转换电路145与峰值保持电路15之间，但并不限定于此。
[0101]图8是实施方式5的其他光接收电路60的简要框图。电平移位电路13也可以如图8 所示连接在峰值保持电路15与比较器16之间。
[0102]在光接收电路60中，如图8所示，具有由电平移位电路13和峰值保持电路15构成的保持电路62。[〇1〇3]保持电路62的输入侧与转换电路145的输出侧连接。此外，保持电路62的输出侧与比较器16的非反转输入侧连接。保持电路62若被输入从转换电路145输出的第2电压Vb，则对比第2电压Vb高规定值、属于比第1电压Va的最小电压大且不足第1电压Va的最大电压的范围的电压的峰值电压进行保持。
[0104]以下，具体进行说明。
[0105]转换电路145作成属于比第1电压Va的最小电压大且不足第1电压Va的最大电压的范围的第2电压Vb。转换电路145的输出侧与保持电路62连接。转换电路145的输出侧与保持电路6 2的峰值保持电路15的输入侧连接。峰值保持电路15的输出侧与电平移位电路13的输入侧连接。电平移位电路13的输出侧与比较器16的非反转输入侧连接。电平移位电路13使由峰值保持电路15保持的电压向正方向移位移位量A Vs而生成阈值电压Vth，并向比较器16输出。这里，移位量A Vs比第1电压Va的变位幅度的1 /2小。[〇1〇6]光接收电路60使用保持电路62的峰值保持电路15来生成阈值电压Vth。另一方面， 以往的光接收电路使用峰值检测部以及平均值检测部来生成阈值电压。即，光接收电路60 与以往的光接收电路相比较以较少的电路部件来进行阈值电压Vth的生成。由此，光接收电路60能够使生成阈值电压Vth时的消耗电流比以往减少。
[0107]此外，在光接收电路60中，转换电路145与比较器16经由由电平移位电路13和峰值保持电路15构成的保持电路62来连接。光接收电路60使用峰值保持电路15等来生成阈值电压Vth。并且，光接收电路60基于阈值电压Vth来输出电压Vo。由此，比较器16的输出波形的变形被抑制。
[0108]此外，在实施方式1以及实施方式2中，说明了第2受光器31中流动的光电流Ipd2为第1受光器11中流动的光电流Ipdl的1/2的例子。但是，使第2受光器31中流动的光电流Ipd2 比第1受光器11中流动的光电流Ipd 1小的方法并不限定于这些方法。
[0109]例如，在实施方式1中，使用光电转换效率与第1受光器11的第1光电二极管21相等的第2受光器31的第2光电二极管35。但是，第2受光器31的第2光电二极管的光电转换效率也可以比第1受光器11的第1光电二极管21低。进一步地，第2受光器31的第2光电二极管的光电转换效率也可以是第1受光器11的第1光电二极管21的1/2。[〇11〇]此外，作为另一例子，也可以是第2光电二极管和第1光电二极管21的光电转换效率相等，而第2光电二极管所接收的光信号的入射角度与第1光电二极管21所接收的光信号的入射角度不同。此时，第2光电二极管的入射角度被设定为使由第2光电二极管接收的光信号的光量成为由第1光电二极管21接收的光信号的光量的1/2。
[0111]在上述这样的构成中，也使第2受光器31中流动的光电流Ipd2比第1受光器11中流动的光电流Ipdl小，从而能够调整阈值电压Vth的变位幅度。此外，阈值电压Vth的变位幅度能够根据光电流Ipd2来调整。由此，作为第1TIA12以及第2TIA32,能够利用将光电流转换成电压的转换效率相等的TIA。
[0112]此外，也可以使用第2TIA32的转换效率比第1TIA12的转换效率低的光接收电路。 进一步地，也可以使用第2TIA32的转换效率是第1TIA12的转换效率的1/2的光接收电路。另夕卜，这里，所谓转换效率是指将光电流转换成电压的转换效率。即，也可以通过调整第 2TIA32的转换效率和第1TIA12的转换效率，来调整阈值电压Vth的变位幅度。
[0113]此外，在上述各实施方式中，第1受光器11和第2受光器31可以处于同一的芯片上， 也可以处于不同的芯片上。
[0114]此外，第1受光器11和第2受光器31所具备的将光信号向光电流转换的部件可以处于同一的集成电路上，也可以处于不同的集成电路上。
[0115]在上述实施方式1至实施方式4中，将第2电压Vb的变位幅度A2设为第1电压Va的变位幅度A1的1/2,但是第2电压Vb的变位幅度A2并不限定于此。
[0116]只要第2电压Vb的变位幅度比第1电压Va的变位幅度小，第2电压Vb比第1电压Va的移位后的电压即信号电压V1的最小电压大且不足信号电压V1的最大电压即可。
[0117]此外，只要实施方式5的第2电压Vb的变位幅度比第1电压Va的变位幅度小，第2电压Vb的移位后的电压比信号电压V1的最小电压大且不足信号电压V1的最大电压即可。
[0118]此外，在实施方式2中，遮光部37虽然被设置成覆盖第2光电二极管36接收光信号的受光面积的1/2,但是遮光部37并不限定于此。
[0119]遮光部37只要设置成使由第2光电二极管36接收的光信号的光量比由第1光电二极管21接收的光信号的光量少即可。进一步地，优选设置遮光部37,以使得由第2光电二极管36接收的光信号的光量成为由第1光电二极管21接收的光信号的光量的1/2。
[0120]此外，例如，遮光部37可以作为对光信号进行遮光的壁而形成在对光信号进行光接收的面上。
[0121]通过上述这样的构成，使第2受光器31中流动的光电流Ipd2比第1受光器11中流动的光电流Ipdl小，从而能够调整阈值电压Vth的变位幅度。
[0122]此外，本发明也可以将上述事项、实施方式1?5组合来使用。
[0123]基于本公开的光接收电路，转换电路和比较器经由峰值保持电路而电连接。在本公开的光接收电路中，将由峰值保持电路保持的电压作为阈值电压。其结果是，能够以简单的电路构成来抑制比较器的输出波形的变形。此外，能够减少生成阈值电压时的消耗电流。
[0124]符号说明:
[0125]10,20,30,40,50,60 光接收电路
[0126]11第1受光器
[0127]12第1跨阻放大器
[0128]13电平移位电路
[0129]14，142，143，144，145 转换电路[〇13〇]15峰值保持电路
[0131]16比较器
[0132]21第1光电二极管
[0133]31第2受光器
[0134]32,33第2跨阻放大器
[0135]35,36,38,39 第2光电二极管
[0136]37遮光部
[0137]41第1放大器
[0138]42第2放大器
[0139]45第1电阻
[0140]46第2电阻
[0141]51第3光电二极管
[0142]61，62保持电路
[0143]Va第1电压
[0144]Vb第2电压
[0145]V1信号电压
[0146]Vth阈值电压
【主权项】
1.一种光接收电路，具备:第1受光器，其接收光信号并将所述光信号转换成第1光电流；第1跨阻放大器，其与所述第1受光器连接，将所述第1光电流转换成第1电压；电平移位电路，其与所述第1跨阻放大器连接，生成使所述第1电压向低电压侧移位后 得到的信号电压；第2受光器，其接收所述光信号并将所述光信号转换成第2光电流；第2跨阻放大器，其与所述第2受光器连接，将所述第2光电流转换成比所述信号电压的 最小电压大且不足所述信号电压的最大电压的第2电压；峰值保持电路，其与所述第2跨阻放大器连接，将所述第2电压的峰值电压作为第1阈值 电压来保持；以及比较器，其与所述电平移位电路以及所述峰值保持电路连接，比较所述信号电压和所 述第1阈值电压。2.根据权利要求1所述的光接收电路，其中，所述第2光电流比所述第1光电流少。3.根据权利要求2所述的光接收电路，其中，所述第2受光器的受光面积比所述第1受光器的受光面积小。4.根据权利要求2所述的光接收电路，其中，所述第2受光器具有遮光部，所述遮光部形成为使由所述第2受光器接收光的光量比由所述第1受光器接收光的光量少。5.根据权利要求2所述的光接收电路，其中，所述第2受光器的光电转换效率比所述第1受光器的光电转换效率低。6.根据权利要求1所述的光接收电路，其中，所述第1跨阻放大器具有第1放大器和与所述第1放大器并联连接的第1电阻，所述第2跨阻放大器具有第2放大器和与所述第2放大器并联连接的第2电阻，所述第2电阻的电阻值比所述第1电阻的电阻值低。7.根据权利要求1所述的光接收电路，其中，所述第1受光器具有彼此并联连接的多个光电二极管。8.根据权利要求1所述的光接收电路，其中，所述第2跨阻放大器将所述第2光电流转换成所述第2电压的转换效率比所述第1跨阻 放大器将所述第1光电流转换成所述第1电压的转换效率低。9.根据权利要求1所述的光接收电路，其中，所述第2电压的变位幅度是所述第1电压的变位幅度的1/2。10.—种光接收电路，具备:第1受光器，其接收光信号并将所述光信号转换成第1光电流；第1跨阻放大器，其与所述第1受光器连接，将所述第1光电流转换成第1电压；第2受光器，其接收所述光信号并将所述光信号转换成第2光电流；第2跨阻放大器，其与所述第2受光器连接，将所述第2光电流转换成比所述第1电压的 最小电压大且不足所述第1电压的最大电压的第2电压；保持电路，其与所述第2跨阻放大器连接，将使所述第2电压向高电压侧移位后得到的 电压的峰值电压作为第2阈值电压来保持；以及比较器，其与所述第1跨阻放大器以及所述保持电路连接，比较所述第1电压和所述第2 阈值电压。11.根据权利要求1 〇所述的光接收电路，其中，所述保持电路具有电平移位电路和峰值保持电路。12.根据权利要求10所述的光接收电路，其中，所述第2光电流比所述第1光电流少。13.根据权利要求12所述的光接收电路，其中，所述第2受光器的受光面积比所述第1受光器的受光面积小。14.根据权利要求12所述的光接收电路，其中，所述第2受光器具有遮光部，所述遮光部形成为使由所述第2受光器接收光的光量比由所述第1受光器接收光的光量少。15.根据权利要求12所述的光接收电路，其中，所述第2受光器的光电转换效率比所述第1受光器的光电转换效率低。16.根据权利要求10所述的光接收电路，其中，所述第1跨阻放大器具有第1放大器和与所述第1放大器并联连接的第1电阻，所述第2跨阻放大器具有第2放大器和与所述第2放大器并联连接的第2电阻，所述第2电阻的电阻值比所述第1电阻的电阻值低。17.根据权利要求10所述的光接收电路，其中，所述第1受光器具有彼此并联连接的多个光电二极管。18.根据权利要求10所述的光接收电路，其中，所述第2跨阻放大器将所述第2光电流转换成所述第2电压的转换效率比所述第1跨阻 放大器将所述第1光电流转换成所述第1电压的转换效率低。19.根据权利要求10所述的光接收电路，其中，所述第2电压的变位幅度是所述第1电压的变位幅度的1/2。
【文档编号】H04B10/69GK106031059SQ201580010843
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月23日
【发明人】西川英男, 新村雄, 新村雄一, 中筋威
【申请人】松下知识产权经营株式会社