(57)【要約】【課題】ゲイン切替え用スイッチとしてバイポーラトランジスタを用いた際に、コレクタ−エミッタ間電圧が入力端子に加わるのを防止し、設計値通りのゲインが得られる受光増幅回路を提供する。【解決手段】差動増幅回路の入力側ＮＰＮトランジスタ１０４のベースに受光素子１０１のカソードと、ゲイン抵抗１１９、１２０の一端とが接続されている。ゲイン抵抗１１９、１２０の他端は、スイッチ１１０、１１４を介して、ＮＰＮトランジスタ１０９、１１３のエミッタに接続され、ＮＰＮトランジスタ１０９、１１３のベースはそれぞれＰＮＰトランジスタ１０７のコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ１０９、１１３のエミッタは、スイッチ１１０、１１４を介してそれぞれ定電流源１１１、１１５の一端と接続し、定電流源１１１、１１５の他端にはスイッチ１１２、１１６が接続されている。【選択図】図１
2006148403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、前記受光素子からの光電流を電流電圧変換して増幅する増幅回路と、前記増幅回路の入出力間に接続される複数のゲイン抵抗と、前記複数のゲイン抵抗のうち任意の抵抗を選択するためのゲイン切替え用スイッチと、を備えた受光増幅回路であって、
前記ゲイン切替え用スイッチは、前記増幅回路の複数の出力段にそれぞれ設けられ、
前記複数の出力段の駆動電流のオン・オフを制御するスイッチと、前記ゲイン切替え用スイッチのオン・オフとを同期させて制御することにより、前記複数のゲイン抵抗のうち所望のゲイン抵抗を選択することを特徴とする受光増幅回路。
【請求項２】
前記ゲイン切替え用スイッチは、ＮＰＮトランジスタであり、
前記ＮＰＮトランジスタのベースには定電流源が接続され、
前記ＮＰＮトランジスタのベースと前記定電流源との間に接続された別のスイッチのオン・オフにより前記ＮＰＮトランジスタを動作させることを特徴とする請求項１記載の受光増幅回路。
【請求項３】
前記受光増幅回路の出力端子に、前記ゲイン切替え用スイッチと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、常時動作させることを特徴とする請求項２記載の受光増幅回路。
【請求項４】
前記受光増幅回路の入力側基準端子に、前記ゲイン切替え用スイッチと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、常時動作させることを特徴とする請求項２記載の受光増幅回路。
【請求項５】
前記複数のゲイン抵抗のうち、２以上の抵抗が直列に接続された抵抗群を少なくとも一つ以上有し、
前記抵抗群に含まれる抵抗のそれぞれに、前記ゲイン切替え用スイッチを設けたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の受光増幅回路。
【請求項６】
前記増幅回路は差動増幅回路であって、
前記差動増幅回路の入力側ＮＰＮトランジスタのコレクタに前記入力側ＮＰＮトランジスタと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、該ＮＰＮトランジスタのベースにＰＮＰトランジスタからなるカレントミラー回路を接続し、該ＮＰＮトランジスタのベース電流と同じ大きさで極性が反対の電流を、前記入力側ＮＰＮトランジスタのベースに注入することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の受光増幅回路。
【請求項７】
前記増幅回路は差動増幅回路であって、
前記差動増幅回路の基準側ＮＰＮトランジスタのコレクタに前記入力側ＮＰＮトランジスタと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、該ＮＰＮトランジスタのベースにＰＮＰトランジスタからなるカレントミラー回路を接続し、該ＮＰＮトランジスタのベース電流と同じ大きさで極性が反対の電流を、前記基準側ＮＰＮトランジスタのベースに注入することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の受光増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に光ディスクのピックアップに用いられる受光増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置の高集積化、高機能化及び高速化に伴って、機能回路へ供給電流をスイッチによりオン・オフして、動作させる回路を選択して用いる技術が知られている。
【０００３】
その中でも、光ディスクの信号読み取りに使用する受光増幅回路は、記録時と再生時でレーザの光パワーが異なるため、光信号を電気信号に変換してさらに増幅する際に、オペアンプのゲイン抵抗を切替えて、出力電圧が増幅回路の出力ダイナミックレンジ内に収まるようにする必要がある。
【０００４】
従来のゲイン切替え機能を有する受光増幅回路を図８に示す（例えば特許文献１参照）。この例では、アノードコモンに接続された受光素子８０１の出力を増幅するオペアンプにおいてゲイン抵抗をＰＮＰトランジスタ８０７によって切替えている。
【０００５】
受光素子８０１の出力はＮＰＮトランジスタ８０３、８０４からなるオペアンプ回路の入力および２本のゲイン抵抗８０５、８０６へ接続されている。ゲイン抵抗８０６は直接オペアンプの出力へ接続されており、もう一方のゲイン抵抗８０５は、ＰＮＰトランジスタ８０７のコレクタに接続され、ＰＮＰトランジスタ８０７のエミッタはオペアンプ回路の出力へ接続されている。
【０００６】
ＰＮＰトランジスタ８０７のベースは定電流源８１０に接続され、スイッチ８１１によりＰＮＰトランジスタ８０７のオン・オフが制御される。
【０００７】
上記の回路構成において、レーザ光パワーが小さい再生時は、ＰＮＰトランジスタ８０７がオフするように制御されているため、オペアンプ回路のゲインはゲイン抵抗８０６のみで設定される。
【０００８】
一方、レーザ光パワーが大きい記録時は、ＰＮＰトランジスタ８０７がオンしており、オペアンプ回路のゲインはゲイン抵抗８０５とゲイン抵抗８０６の並列接続で設定される。
【０００９】
このように、オペアンプに入力される光電流が小さい再生時には高いゲイン値で、オペアンプに入力される光電流が大きい記録時には低いゲイン値でオペアンプは動作するため、レーザパワーが大きく変化しても、オペアンプ回路の出力が飽和することなく安定な動作が可能となる。
【特許文献１】特許第３１４２２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の構成において、ＰＮＰトランジスタ８０７がオンした場合、オペアンプの入力端子と出力端子との間には、ゲイン抵抗８０５の両端に発生する電圧以外に、ＰＮＰトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ（ｓａｔ）も加わってしまうこととなる。そのため、オペアンプ回路のゲインが設計値とは異なってしまい、所望の動作特性が得られないという課題を有していた。
【００１１】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、オペアンプ回路のゲインが設計値通りに設定できるゲイン切替え機能を有する受光増幅回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の受光増幅回路は受光素子と、前記受光素子からの光電流を電流電圧変換して増幅する差動増幅回路と、前記増幅回路の入出力間に接続される複数のゲイン抵抗と、前記複数のゲイン抵抗のうち任意の抵抗を選択するためのゲイン切替え用スイッチと、を備えた受光増幅回路であって、前記ゲイン切替え用スイッチは、前記増幅回路の複数の出力段にそれぞれ設けられ、前記複数の出力段の駆動電流のオン・オフを制御するスイッチと、前記ゲイン切替え用スイッチのオン・オフとを同期させて制御することにより、前記複数のゲイン抵抗のうち所望のゲイン抵抗を選択することを特徴とする。
【００１３】
前記ゲイン切替え用スイッチは、ＮＰＮトランジスタであり、前記ＮＰＮトランジスタのベースには定電流源が接続され、前記ＮＰＮトランジスタのベースと前記定電流源との間に接続された別のスイッチのオン・オフにより前記ＮＰＮトランジスタを動作させることが好ましい。
【００１４】
前記受光増幅回路の出力端子に、前記ゲイン切替え用スイッチと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、常時動作させることが好ましい。
【００１５】
前記受光増幅回路の入力側基準端子に、前記ゲイン切替え用スイッチと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、常時動作させることが好ましい。
【００１６】
前記複数のゲイン抵抗のうち、２以上の抵抗が直列に接続された抵抗群を少なくとも一つ以上有し、前記抵抗群に含まれる抵抗のそれぞれに、前記ゲイン切替え用スイッチを設けたことが好ましい。
【００１７】
前記差動増幅回路の入力側ＮＰＮトランジスタのコレクタに前記入力側ＮＰＮトランジスタと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、該ＮＰＮトランジスタのベースにＰＮＰトランジスタからなるカレントミラー回路を接続し、該ＮＰＮトランジスタのベース電流と同じ大きさで極性が反対の電流を、前記入力側ＮＰＮトランジスタのベースに注入することが好ましい。
【００１８】
前記差動増幅回路の基準側ＮＰＮトランジスタのコレクタに前記入力側ＮＰＮトランジスタと同じサイズおよび同じ特性を有するＮＰＮトランジスタを接続し、該ＮＰＮトランジスタのベースにＰＮＰトランジスタからなるカレントミラー回路を接続し、該ＮＰＮトランジスタのベース電流と同じ大きさで極性が反対の電流を、前記入力側ＮＰＮトランジスタのベースに注入することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、オペアンプ回路の出力段にゲイン切替え回路を挿入することにより、オペアンプ回路のゲインはゲイン抵抗値とそれの流れる電流のみとで決定され、設計通りの特性を得ることができる。またオフセットキャンセル回路を別途設けることにより各ゲイン抵抗によるオフセット差の発生を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００２２】
まず、図１に示すように、ＮＰＮトランジスタ１０４、１０５とＰＮＰトランジスタ１０２、１０３、１０７と定電流源１０６、１０８により構成される差動増幅回路において、入力側ＮＰＮトランジスタ１０４のベースに受光素子１０１のカソードが接続され、さらにゲイン抵抗１１９、１２０の一端が接続されている。
【００２３】
ゲイン抵抗１１９、１２０の各々の他端は、スイッチ１１０、１１４を介して、ＮＰＮトランジスタ１０９、１１３のエミッタに接続されており、ＮＰＮトランジスタ１０９、１１３のベースはそれぞれＰＮＰトランジスタ１０７のコレクタに接続されている。
【００２４】
ＮＰＮトランジスタ１０９、１１３のエミッタは、スイッチ１１０、１１４を介して、それぞれ定電流源１１１、１１５の一端とも接続しており、定電流源１１１、１１５の他端には、スイッチ１１２、１１６が接続されている。定電流源１１１、１１５はスイッチ１１２、１１６によりオン・オフされる。
【００２５】
また、ＮＰＮトランジスタ１１７のベースにはＰＮＰトランジスタ１０７のコレクタが接続され、エミッタには定電流源１１８が接続されている。この回路では、ＮＰＮトランジスタ１１７のエミッタ電位をオペアンプ回路の出力としている。
【００２６】
以下、本回路の動作について説明する。
【００２７】
スイッチ１１０、１１２をオンさせ、スイッチ１１４、１１６をオフさせた場合、ゲイン抵抗１１９がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。逆に、スイッチ１１０、１１２をオフさせ、スイッチ１１４、１１６をオンさせた場合、ゲイン抵抗１２０がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。
【００２８】
ゲイン抵抗１１９または１２０が選択されると、受光素子１０１で発生した光電流が選択されたゲイン抵抗を流れ、その両端に発生した電圧がオペアンプ回路の入力に印加されて、オペアンプの出力に反映される。
【００２９】
第１の実施形態によると、従来とは違って、ゲイン抵抗に対して直列に切替え用トランジスタを設けるのではなく、オペアンプ回路の出力段に設けたスイッチによりゲイン切替えを行うため、スイッチ用トランジスタの飽和電圧Ｖｃｅがオペアンプ回路の入力に加算されることなく、スイッチ等のオペアンプの特性への影響が大幅に小さくできるとともに、ゲイン抵抗の設計が容易に行える。
【００３０】
また、ゲイン抵抗の切替えによって受光信号のダイナミックレンジを調整する際に、レンジの設定値からのずれを抑えることができ、良好な特性の受光増幅回路を設計することができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図２に本発明の第２の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００３２】
本実施形態では、図２に示すように、第１の実施形態におけるスイッチ１１０、１１４としてＮＰＮトランジスタ２１０、２１４を用いた構成とし、ＮＰＮトランジスタ２１０、２１４のそれぞれのベースに定電流源２２１、２２３及びスイッチ２２２、２２４が接続されている。
【００３３】
スイッチ２１２、２２２をオンさせ、スイッチ２１６、２２４をオフさせた場合、ＮＰＮトランジスタ２１０がオンしてゲイン抵抗２１９がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。
【００３４】
逆にスイッチ２１２、２２２をオフさせ、スイッチ２１６、２２４をオンさせた場合、ＮＰＮトランジスタ２１４がオンしてゲイン抵抗２２０がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。
【００３５】
ゲイン抵抗２１９または２２０が選択されると、受光素子２０１で発生した光電流が選択されたゲイン抵抗を流れ、その両端に発生した電圧がオペアンプ回路の入力に印加されて、オペアンプの出力に反映される。
【００３６】
第２の実施形態によると、第１の実施形態と同様に、ゲイン抵抗に対して直列に切替え用トランジスタを設けるのではなく、オペアンプ回路の出力段に設けたスイッチによりゲイン切替えを行うため、スイッチ用トランジスタの飽和電圧Ｖｃｅがオペアンプ回路の入力に加算されることなく、スイッチ等のオペアンプの特性への影響が大幅に小さくできるとともに、ゲイン抵抗の設計が容易に行える。
【００３７】
特に本実施形態では、出力段に設けたゲイン切替え用スイッチとしてＮＰＮトランジスタを用い、そのベースに定電流を供給しているため、次の点で有利である。
【００３８】
すなわち、ベース電流が一定であるため、ＮＰＮトランジスタの動作時に発生するＶｃｅ（ｓａｔ）も安定化し、その結果、出力段のトランジスタ２０９、２１３のエミッタ電位も安定するため、出力段の動作に対してスイッチ用ＮＰＮトランジスタが及ぼす影響を小さくできる。さらに、ＮＰＮトランジスタを用いることにより、スイッチとしての応答速度を向上できるため、回路の高速動作が可能となり、また、同サイズであればＰＮＰトランジスタよりも動作電流を大きく取れるため、スイッチを小さくでき、ひいては回路面積の縮小につながる。
【００３９】
また、第１の実施形態に示したのと同様に、ゲイン抵抗の切り替えによって受光信号のダイナミックレンジを調整する際に設定値からのずれを抑えることができ、良好な特性の受光増幅回路を設計することができる。
【００４０】
（第３の実施形態）
図３に本発明の第３の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００４１】
本実施形態では、図３に示すように、第２の実施形態の構成に対して、オペアンプ回路の出力端子と、それに直列に接続されたＮＰＮトランジスタ３１７との間に、スイッチ用ＮＰＮトランジスタ３１０、３１４と同特性、同サイズのＮＰＮトランジスタ３２６を配置し、ＮＰＮトランジスタ３２６のベースに定電流源３２５を接続した点で異なる。
【００４２】
第２の実施形態に開示した構成では、スイッチ用ＮＰＮトランジスタ２１０または２１４がオンしたときに発生するＶｃｅ（ｓａｔ）電圧が、オペアンプ回路の出力を上昇させるため、オフセットが発生する。回路の仕様等によっては、このオフセット電圧が動作上問題となるが、本実施形成に開示した構成によれば、ＮＰＮトランジスタ３２６を常時動作させることにより、スイッチ用ＮＰＮトランジスタ３１０または３１４で発生したＶｃｅ（ｓａｔ）をキャンセルさせ、オペアンプ回路の出力オフセット電圧を低減することが可能となる。これにより、受光増幅回路の特性をさらに向上することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態において、第１、第２の実施形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００４４】
（第４の実施形態）
図４に本発明の第４の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００４５】
本実施形態では、図４に示すように、第２の実施形態の構成に対して、スイッチ用ＮＰＮトランジスタ４１０、４１４と、同特性、同サイズのＮＰＮトランジスタ４２９をオペアンプ回路の基準端子側に設けている点で異なる。
【００４６】
ＮＰＮトランジスタ４２９のエミッタは、定電流源４３０を介して基準端子に接続されるとともに、オペアンプ回路の一方の入力端子となるＮＰＮトランジスタのベースに接続されている。また、ベースには定電流源４２７が接続されている。
【００４７】
さらに、ＮＰＮトランジスタ４２９のコレクタには、ＮＰＮトランジスタ４２８のエミッタが接続されており、ＮＰＮトランジスタ４２８とＮＰＮトランジスタ４３２とでカレントミラーを構成している。ＮＰＮトランジスタ４３２のエミッタには基準端子が、ベースと共通接続されたコレクタには定電流源４３１が接続されている。
【００４８】
ここで、本実施形態におけるＮＰＮトランジスタ４２９のエミッタ電位と基準端子の電位Ｖｒｅｆとの関係について説明する。
【００４９】
基準端子の電位Ｖｒｅｆは、ＮＰＮトランジスタ４３２のエミッタ電位と同電位であるが、ＮＰＮトランジスタ４２８のコレクタとＮＰＮトランジスタ４３２のコレクタが同電位であり、また、ＮＰＮトランジスタ４３２のベースとＮＰＮトランジスタ４２８のベースとは共通接続され、それに定電流源４３１から一定の電流が供給されているため、ＮＰＮトランジスタ４２８のエミッタ電位はＮＰＮトランジスタ４３２のエミッタ電位とも同電位となる。
【００５０】
そうすると、ＮＰＮトランジスタ４２９のエミッタ電位は、ＶｒｅｆからＮＰＮトランジスタ４２９の飽和コレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ（ｓａｔ）分だけ降下した電位となる。
【００５１】
よって、本実施形態によれば、実質的にオペアンプ回路に加わる基準電圧は、基準電圧Ｖｒｅｆの電位からＮＰＮトランジスタ４２９のＶｃｅ（ｓａｔ）電圧分降下した電位となるため、スイッチ用ＮＰＮトランジスタ４１０または４１４がオンしたときに発生するＶｃｅ（ｓａｔ）電圧によって、出力電位が上昇し、オフセットが発生するのを、予め基準端子の電位をＶｃｅ（ｓａｔ）だけ降下させることによってキャンセルさせ、オペアンプ回路の出力オフセット電圧を低減することができる。
【００５２】
また、基準端子側にＶｃｅ（ｓａｔ）電圧のキャンセル回路を設けることにより、複数のオペアンプ回路に対して一つのキャンセル回路で同時に対応できるため、全体のトランジスタ素子数を削減でき、回路の小型化が図れる。
【００５３】
なお、本実施形態によれば、第１、第２の実施形態の構成で得られる効果と同等の効果が得られることは言うまでもない。
【００５４】
（第５の実施形態）
図５に本発明の第５の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００５５】
本実施形態では、図５に示すように、第２の実施形態の構成に対して、ゲイン抵抗５２０に対してさらにゲイン抵抗５３４が直列に接続されている点、また、ゲイン抵抗５１９、５２０と同様にゲイン抵抗５３４にもスイッチ用ＮＰＮトランジスタ５３８等が接続されている点で異なる。
【００５６】
本実施形態では、ゲイン抵抗は以下のような動作により選択される。
【００５７】
スイッチ５１２、５２２をオンさせ、スイッチ５１６、５２４、５３７、５４０をオフさせた場合、ＮＰＮトランジスタ５１０がオンしてゲイン抵抗５１９がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。
【００５８】
次にスイッチ５１６、５２４をオンさせ、スイッチ５１２、５２２、５３７、５４０をオフさせた場合、ＮＰＮトランジスタ５１４がオンしてゲイン抵抗５２０がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。
【００５９】
次にスイッチ５３７、５４０をオンさせ、スイッチ５１２、５２２、５１６、５２４をオフさせた場合、ＮＰＮトランジスタ５３８がオンしてゲイン抵抗５２０とゲイン抵抗５３４との和がオペアンプ回路のゲイン抵抗として選択される。
【００６０】
ゲイン抵抗５１９または５２０あるいはゲイン抵抗５２０とゲイン抵抗５３４との和によって決定される抵抗が選択されると、受光素子５０１で発生した光電流が選択されたゲイン抵抗を流れ、その両端に発生した電圧がオペアンプ回路の入力に印加されて、オペアンプの出力に反映される。
【００６１】
本実施形態によれば、ゲイン抵抗を直列に構成してゲイン切替えを行う構成であり、各ゲイン抵抗の値を加算し、合計が最大のゲイン抵抗値になるように設定すれば、各ゲイン抵抗の値を小さく設計することができ、全体の抵抗面積を削減することができる。
【００６２】
なお、本実施形態によれば、第１、第２の実施形態の構成で得られる効果と同等の効果が得られることは言うまでもない。
【００６３】
（第６の実施形態）
図６に本発明の第６の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００６４】
本実施形態では、図６に示すように、第３の実施形態の構成に対して、ＰＮＰトランジスタ６０２とＮＰＮトランジスタ６０４との間に、ＮＰＮトランジスタ６０４と同特性、同サイズのＮＰＮトランジスタ６４１が接続されている点、ＮＰＮトランジスタ６４１のベースと受光素子６０１のカソードとの間に、ＰＮＰトランジスタ６４２、６４３からなるカレントミラー回路が接続されている点で異なる。
【００６５】
差動増幅回路のＮＰＮトランジスタ６０４および６０５は初期状態（入力信号なしの状態）では平衡状態であり、各ベース電流は同値である。ＮＰＮトランジスタ６０４のコレクタ電流はＮＰＮトランジスタ６４１のエミッタ電流であり、ＮＰＮトランジスタ６４１のベース電流はＮＰＮトランジスタ６０４のベース電流とほぼ同じ値となる。ＮＰＮトランジスタ６４１のベース電流はＰＮＰトランジスタで構成されたカレントミラーで反転され、ＮＰＮトランジスタ６０４のベースに注入される。
【００６６】
ＮＰＮトランジスタ６４１がない状態では、初期状態でのＮＰＮトランジスタ６０４のベース電流によってゲイン抵抗６１９または６２０で電圧降下が発生し、オフセット電圧が発生する。
【００６７】
一方、本実施形態によれば、ＮＰＮトランジスタ６０４のベース電流と同値で極性が反対の電流が、ＮＰＮトランジスタ６４１からＮＰＮトランジスタ６０４のベースに向かって流れるため、上記したゲイン抵抗での電圧降下がキャンセルされ、オペアンプ回路のオフセット電圧を減少させることが可能となる。
【００６８】
なお、本実施形態によれば、第１〜第３の実施形態の構成で得られる効果と同等の効果が得られることは言うまでもない。
【００６９】
（第７の実施形態）
図７に本発明の第７の実施形態における受光増幅回路の回路図を示す。
【００７０】
本実施形態では、図７に示すように、第３の実施形態の構成に対して、ＰＮＰトランジスタ７０３とＮＰＮトランジスタ７０５との間に、ＮＰＮトランジスタ７０５と同特性、同サイズのＮＰＮトランジスタ７４４が接続されている点、ＮＰＮトランジスタ７４４のベースと受光素子７０１のカソードとの間に、ＰＮＰトランジスタ７４２、７４３からなるカレントミラー回路が接続されている点で異なる。
【００７１】
差動増幅回路のＮＰＮトランジスタ７０４および７０５は初期状態（入力信号なしの状態）では平衡状態であり、各ベース電流は同値である。ＮＰＮトランジスタ７０５のコレクタ電流はＮＰＮトランジスタ７４４のエミッタ電流であり、ＮＰＮトランジスタ７４４のベース電流はＮＰＮトランジスタ７０４のベース電流とほぼ同じ値となる。ＮＰＮトランジスタ７４４のベース電流はＰＮＰトランジスタで構成されたカレントミラーで反転され、ＮＰＮトランジスタ７０４のベースに注入される。
【００７２】
ＮＰＮトランジスタ７４４がない状態では、初期状態でのＮＰＮトランジスタ７０４のベース電流によってゲイン抵抗７１９または７２０で電圧降下が発生し、オフセット電圧が発生する。
【００７３】
一方、本実施形態によれば、ＮＰＮトランジスタ７０４のベース電流と同値で極性が反対の電流が、ＮＰＮトランジスタ７４４からＮＰＮトランジスタ７０４のベースに向かって流れるため、上記したゲイン抵抗での電圧降下がキャンセルされ、オペアンプ回路のオフセット電圧を減少させることが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態では、差動増幅回路の基準側ＮＰＮトランジスタ７０５のベース電流と同等の電流を入力側ＮＰＮトランジスタ７０４のベースに注入することになるので、負帰還がかかり、差動増幅回路の飽和を防止することができ、更に良好な特性の受光増幅回路を設計することができる。
【００７５】
なお、本実施形態によれば、第１〜第３の実施形態の構成で得られる効果と同等の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る受光増幅回路は、入力信号のレベルによってゲインを切替える機能を有する受光回路として、特に光ピックアップ装置に用いるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図２】本発明の第２の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図３】本発明の第３の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図４】本発明の第４の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図５】本発明の第５の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図６】本発明の第６の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図７】本発明の第７の実施形態における受光増幅回路の回路図
【図８】従来の技術におけるＰＮＰトランジスタを用いた受光増幅回路の回路図
【符号の説明】
【００７８】
１０１  受光素子
１０２  ＰＮＰトランジスタ
１０３  ＰＮＰトランジスタ
１０４  ＮＰＮトランジスタ
１０５  ＮＰＮトランジスタ
１０６  定電流源
１０７  ＰＮＰトランジスタ
１０８  定電流源
１０９  ＮＰＮトランジスタ
１１０  スイッチ
１１１  定電流源
１１２  スイッチ
１１３  ＮＰＮトランジスタ
１１４  スイッチ
１１５  定電流源
１１６  スイッチ
１１７  ＮＰＮトランジスタ
１１８  定電流源
１１９  ゲイン抵抗
１２０  ゲイン抵抗
２１０  ＮＰＮトランジスタ
２１４  ＮＰＮトランジスタ
２２１  定電流源
２２２  スイッチ
２２３  定電流源
２２４  スイッチ
３２５  定電流源
３２６  ＮＰＮトランジスタ
４２７  定電流源
４２８  ＮＰＮトランジスタ
４２９  ＮＰＮトランジスタ
４３０  定電流源
４３１  定電流源
４３２  ＮＰＮトランジスタ
４３３  定電流源
５３４  ゲイン抵抗
５３５  定電流源
５３６  ＮＰＮトランジスタ
５３７  スイッチ
５３８  ＮＰＮトランジスタ
５３９  定電流源
５４０  スイッチ
６４１  ＮＰＮトランジスタ
６４２  ＰＮＰトランジスタ
６４３  ＰＮＰトランジスタ
７４４  ＮＰＮトランジスタ
８０１  受光素子
８０２  定電流源
８０３  ＮＰＮトランジスタ
８０４  ＮＰＮトランジスタ
８０５  ゲイン抵抗
８０６  ゲイン抵抗
８０７  ＰＮＰトランジスタ
８０８  ＮＰＮトランジスタ
８０９  定電流源
８１０  定電流源
Ｖｏｕｔ  出力電圧端子
Ｖｒｅｆ  基準電圧端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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