(57)【要約】【課題】電源電圧の変動によるトランスインピーダンスのばらつきを抑え、かつ広帯域な周波数帯域特性を有する電流電圧変換回路及びそれを備えたフォトディテクタ回路及び光ディスク回路を提供すること。【解決手段】入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路において、増幅器の電源電圧と基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、抵抗の電圧とトランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介してトランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、トランジスタの入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加するようにした。【選択図】図２
2008071376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路において、
前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、前記抵抗の電圧と前記トランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介して前記トランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加する
ことを特徴とする電流電圧変換回路。
【請求項２】
前記トランジスタスイッチのサイズを前記トランジスタのサイズよりも大きいサイズとした
ことを特徴とする請求項１に記載の電流電圧変換回路。
【請求項３】
入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路を備えたフォトディテクト回路において、
前記電流電圧変換回路は、
前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、前記抵抗の電圧と前記トランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介して前記トランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加する
ことを特徴とするフォトディテクト回路。
【請求項４】
レーザー光を光学系を介して光ディスクに照射することによって前記光ディスクに対してデータを読み書きする光ディスク装置において、
前記光学系を介して分光された前記レーザー光を電気信号に変換するフォトディテクタ回路を備え、
前記フォトディテクタ回路は、入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路を含み、
前記電圧電流回路は、
前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、前記抵抗の電圧と前記トランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介して前記トランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧信号を電気信号に変換する電流電圧変換回路及びそれを備えたフォトディテクタ回路及び光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりＣＤ（Compact Disc）ドライブ，ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）ドライブなどの光ディスク装置がある。この光ディスク装置は、レーザー光を光学系を介して光ディスクに照射することによって光ディスクに対してデータを読み書きするものである。
【０００３】
この種の光ディスク装置においては、光ディスクにデータを読み書きするときのレーザー光の強度をモニタし、適正なレーザー光の強度となるように調整することが一般的に行われている。
【０００４】
そのため、光ディスク装置では、レーザー光の強度をモニタするために、レーザー光を電気信号に変換するフォトディテクタ回路が用いられている。
【０００５】
そして、このフォトディテクタ回路は、レーザー光である光信号を受信するフォトダイオードと、この光信号によってフォトダイオードに流れる電流信号を電圧信号に変換して出力する電流電圧変換回路とを備えている。
【０００６】
この電流電圧変換回路は、光ディスク装置のほか、光伝送システムや光インターコネクションなどの光伝送や光通信などにも用いられている（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
ここで、従来の一般的な電流電圧変換回路の具体的な構成を図面を参照して説明する。図４は、従来の電流電圧変換回路100の構成を示す図である。
【０００８】
図４に示すように、電流電圧変換回路100は、フォトダイオードＰＤ100と、差動アンプであるオペアンプＡＭＰ100と、帰還抵抗Ｒｆと、コンデンサＣｆと、基準電圧Ｖｃとを有している。ここで、図４に示される容量Ｃｐは、フォトダイオードＰＤ100の接合容量成分、フォトダイオードＰＤ100と他の素子の配線容量成分、帰還抵抗Ｒｆの容量成分、オペアンプＡＭＰ100の入力容量成分、その他の寄生容量成分などによって形成されるものである。
【０００９】
フォトダイオードＰＤ100は、光ディスクにデータを読み書きするときのレーザー光を受光し、電流信号に変換する。フォトダイオードＰＤ100による電流信号Ｉｉｎは、オペアンプＡＭＰ100に入力され、オペアンプＡＭＰ100によって電流−電圧変換が行われる。すなわち、フォトダイオードＰＤ100による電流信号ＩｉｎがオペアンプＡＭＰ100によって電圧信号Ｖ０へ変換され出力される。
【００１０】
ここで、フォトダイオードＰＤ100の電流信号Ｉｉｎに対する電圧信号Ｖ０の伝達関数は、ＡＭＰ100の伝達関数をＡ＝（Ａ０×ωｃ）／（ｓ＋ωｃ）とすると、以下の式（１）で示される。
【００１１】
【数１】
2008071376.tif 000003
上記（１）よりω０とＱは、以下の式（２）及び式（３）で示される。
【００１２】
【数２】
2008071376.tif 000004
従って、電流電圧変換回路100における周波数帯域特性を広げるためには、容量Ｃｐの容量値をできるだけ小さくする必要がある。
【００１３】
ところで、フォトディテクタ回路においては、光ディスク装置のモードに応じてその感度を切替える必要がある。光ディスク装置のモードとしては、光ディスクに対してデータを書き込むモード（ライトモード）と、光ディスクに対してデータを読み込むモード（リードモード）などがある。
【００１４】
そこで、フォトディテクタ回路の電流電圧変換回路では、帰還抵抗をＮＭＯＳトランジスタなどのトランジスタスイッチで切替えるようにしている。なお、このように帰還抵抗をスイッチで切替えることによって、電流電圧変換回路の感度を調整する方法は、例えば、上記特許文献１に記載された従来技術に示されるように公知の技術である。
【００１５】
すなわち、図５に示す電流電圧変換回路100’のように、より具体的には、オペアンプＡＭＰ100の入出力間に、帰還抵抗Ｒｆ-ｎとＮＭＯＳトランジスタＮ−ｎ（ここでは、ｎ＝１，２としている）とを直列接続した組を並列接続し、ＮＭＯＳトランジスタＮ-ｎのＯＮ，ＯＦＦを制御することによって、電流電圧変換回路100’の感度を切替えるのである。
【特許文献１】特開２００５−１３５５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１をＯＮにし、他のＮＭＯＳトランジスタＮ−２をＯＦＦにした場合の、電流信号Ｉｉｎと電圧信号Ｖ０との関係を式（４）及び式（５）に示す。なお、ＲＯＮはＮＭＯＳトランジスタＮ−１のＯＮ抵抗である。
【００１７】
【数３】
2008071376.tif 000005
そして、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のＯＮ抵抗は、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ≒０Ｖとした場合、次式（６）で表される。
【００１８】
【数４】
2008071376.tif 000006
ここで、
Ｖｔｈ：ＮＭＯＳトランジスタＮ−１の閾値電圧
Ｃｏｘ：ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のゲート酸化膜容量
μｎ：ＮＭＯＳトランジスタＮ−１の電子の移動度
Ｖｇｓ−１：ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のゲート−ソース間電圧
Ｌ：ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のゲート長
Ｗ：ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のゲート幅
である。
【００１９】
図５に示すように、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１がＯＮ状態で、ＮＭＯＳトランジスタＮ−２がＯＦＦ状態のとき、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のゲート間電圧Ｖｇ−１は電源電圧Ｖｃｃとなり、ＮＭＯＳトランジスタＮ−２のゲート電圧Ｖｇ−２はグランド電圧ＧＮＤとなる。
【００２０】
このとき、電源電圧Ｖｃｃの変動や、基準電圧Ｖｃの変動などが発生すると、ゲート−ソース間電圧（Ｖｇｓ−１）が変動し、それに伴って、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のＯＮ抵抗も変動してしまう。
【００２１】
例えば、合計の帰還抵抗をＲｆとすると、上記式（５）に示すように、ＲＯＮのばらつきにより帰還抵抗がばらつくことになる。
【００２２】
帰還抵抗に対してＮＭＯＳトランジスタＮ−１のＯＮ抵抗を十分小さく（Ｒｆ−１>>ＲＯＮ）できれば問題ないが、フォトディテクタ回路におけるトランスインピーダンスの値は、１Ｋ〜１００ＫΩであり、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のＯＮ抵抗を１０Ω程度に抑えなければならず、実現のためには、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のサイズ（ゲート幅Ｗ）をかなり大きくしていかなければならない。
【００２３】
しかしながら、ＮＭＯＳトランジスタＮ−１のサイズを大きくすると、ＮＭＯＳトランジスタの寄生容量（ソース・ドレイン−バックゲート間容量、ソース・ドレイン−ゲート間容量等の寄生容量）も大きくなる。
【００２４】
従って、図４に示した容量Ｃｐの容量値が大きくなってしまうことになり、その結果、電流電圧変換回路の周波数特性が悪化してしまう。しかも、ソースに生じる容量（バックゲート−ウェル間の容量）を少なくするためにバックゲートはグランド電圧ＧＮＤに接続することになるため、バックゲート効果によりＮＭＯＳトランジスタＮ−１の閾値電圧Ｖｔｈの値が上がり、ＭＯＳのＯＮ抵抗はさらに大きくなってしまう。以上のことは、ＯＮ状態のときのＮＭＯＳトランジスタＮ−２についても同様なことがいえる。
【００２５】
このように従来の構成では、電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動等に対してトランスインピーダンスのばらつきを抑え、かつ広帯域な周波数帯域特性を有する電流電圧変換回路を設計することができなかった。
【００２６】
そこで、本発明は、トランスインピーダンスのばらつきを抑え、かつ広帯域な周波数帯域特性を有する電流電圧変換回路及びそれを備えたフォトディテクタ回路及び光ディスク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】
【００２７】
請求項１に記載の発明は、入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路において、前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、前記抵抗の電圧と前記トランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介して前記トランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トランジスタスイッチのサイズを前記トランジスタのサイズよりも大きいサイズとしたことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項３に記載の発明は、入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路を備えたフォトディテクト回路において、前記電流電圧変換回路は、前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、前記抵抗の電圧と前記トランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介して前記トランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加することを特徴とする。
【００３０】
また、請求項４に記載の発明は、レーザー光を光学系を介して光ディスクに照射することによって前記光ディスクに対してデータを読み書きする光ディスク装置において、前記光学系を介して分光された前記レーザー光を電気信号に変換するフォトディテクタ回路を備え、前記フォトディテクタ回路は、入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路を含み、前記電圧電流回路は、前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、前記抵抗の電圧と前記トランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介して前記トランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、前記トランジスタの入力に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１，３，４に記載の発明によれば、入力された電流信号を基準電圧に基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続した電流電圧変換回路において前記増幅器の電源電圧と前記基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、抵抗の電圧とトランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介してトランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、トランジスタの入力に印加するので、電流電圧変換回路におけるトランスインピーダンスの電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動による影響を抑えることができる。従って、電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動にかかわらず、広帯域な周波数帯域特性とすることができる。また、従来トランジスタスイッチとして使用していたトランジスタのサイズを削減することが可能となり、寄生容量を小さくすることにより広帯域な電圧電流変換回路を設計することができる。
【００３２】
また、請求項２に記載の発明によれば、トランジスタスイッチのサイズをトランジスタのサイズよりも大きいサイズとしたので、トランジスタスイッチのＯＮ抵抗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】
【００３３】
本実施形態におけるフォトディテクタ回路は、レーザー光を光学系を介して光ディスクに照射することによって光ディスクに対してデータを読み書きする光ディスク装置に備えられるものである。また、この光ディスク装置は、ＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のいずれに対してもデータの読み書きが可能に構成される。
【００３４】
そして、このフォトディテクタ回路は、レーザー光である光信号を受信するフォトダイオードと、フォトダイオードに流れる電流信号を電圧信号に変換して出力する電流電圧変換回路を備えている。
【００３５】
この電流電圧変換回路は、入力された電流信号を電圧信号に変換して出力する増幅器を備え、この増幅器の入出力間に、帰還抵抗とトランジスタスイッチとを直列接続した組を並列接続しており、トランジスタスイッチのＯＮ状態，ＯＦＦ状態を制御することによって、フォトダイオードに流れる電流信号に対する感度調整を可能としている。
【００３６】
しかも、増幅器の電源電圧と基準電圧との間に、第１定電流源と抵抗とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源とトランジスタとを直列接続して配置し、抵抗の電圧とトランジスタの出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅器を設け、この差動増幅器の出力をスイッチを介してトランジスタスイッチの制御入力に印加すると共に、トランジスタの入力に印加するようにしている。
【００３７】
その結果、電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動にかかわらず、電流−電圧変換特性を良好なものとすることができる。
【００３８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳説する。図１は、本実施形態の光ディスク装置の概略構成図である。
【００３９】
本実施形態における光ディスク装置１は、図１に示すように、ＣＤ用の光信号であるレーザー光を出射するＣＤ用レーザーダイオード２と、ＤＶＤ用の光信号であるレーザー光を出射するＤＶＤ用レーザーダイオード３と、光学系４と、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスク６から反射するレーザー光を受光して電気信号に変換する第１のフォトディテクタ回路５と、光ディスク６を回転制御するためのサーボモータ７と、光学系４を介して分光されたレーザー光を電気信号に変換する第２のフォトディテクト回路であるフロントモニタフォトディテクタ回路10と、各レーザーダイオード２，３からレーザー光を出射するための制御信号の生成処理、各フォトディテクタ回路５，10からの出力信号の処理、サーボモータ７への制御信号の生成処理などの各種信号処理を行うＤＳＰ11と、光ディスク装置１全体を制御するコントローラ12などから構成される。
【００４０】
光学系４は、レンズ20,21,25〜27と、プリズム22と、スプリッタ23と、反射ミラー24とを含んでいる。
【００４１】
光ディスク装置１において、インターフェイスを介してコントローラ12により記録用のデータを受信すると、コントローラ12は、ＤＳＰ11を制御して、その記録するデータに応じて変調したレーザー光をＣＤ用レーザーダイオード２又はＤＶＤ用レーザーダイオード３から出射させる。
【００４２】
ＣＤ用レーザーダイオード２から出射されたレーザー光は、レンズ21及びプリズム22を介して、スプリッタ23に入射する。同様に、ＤＶＤ用レーザーダイオード３から出射されたレーザー光は、レンズ21及びプリズム22を介して、スプリッタ23に入射する。
【００４３】
スプリッタ23に入射したレーザー光は、このスプリッタ23によって、反射ミラー24方向とフロントモニタフォトディテクタ回路10方向へと分光される。
【００４４】
反射ミラー24方向へ分光したレーザー光は、反射ミラー24での反射によってその光の方向が変更され、レンズ25によってコリメートされた後、レンズ27によって集光されて、光ディスク６に照射される。
【００４５】
一方、スプリッタ23によってフロントモニタフォトディテクタ回路10方向へと分光されたレーザー光は、フロントモニタフォトディテクタ回路10で受光される。
【００４６】
フロントモニタフォトディテクタ回路10で受光されたレーザー光は、フロントモニタフォトディテクタ回路10によって電気信号に変換され、ＤＳＰ11へ送信される。
【００４７】
ＤＳＰ11は、フロントモニタフォトディテクタ回路10から送信される電気信号に基づいて、各レーザーダイオード２，３から出射されるレーザー光の強度を検出し、各レーザーダイオード２，３から出射するレーザー光の強度を調整する。
【００４８】
なお、光ディスク６に照射され、この光ディスク６で反射したレーザー光は、レンズ25,26、反射ミラー24、スプリッタ23、レンズ27を介して、第１のフォトディテクタ回路５で受光される。また、光ディスク６に書き込まれたデータを読み取るときには、読み取りのためのレーザー光をＣＤ用レーザーダイオード２又はＤＶＤ用レーザーダイオード３から出射する。以降上記と同様の経路で、分光されたレーザー光がフロントモニタフォトディテクタ回路10で受光され、光ディスク６で反射されたレーザー光が第１のフォトディテクタ回路５で受光される。
【００４９】
ここで、本発明の特徴部分である電流電圧変換回路30を備えたフロントモニタフォトディテクタ回路10について、図面を参照して具体的に説明する。図２は本実施形態におけるフロントモニタフォトディテクタ回路10の概略構成図、図３はフロントモニタフォトディテクタ回路10における電流電圧変換回路30について電源電圧Ｖｃｃを変化させた場合のトランスインピーダンス特性を示す図である。
【００５０】
フロントモニタフォトディテクタ回路10は、図２に示すように、フォトダイオードＰＤ１と、電流電圧変換回路30とを有している。
【００５１】
電流電圧変換回路30は、図２に示すように、電源電圧Ｖｃｃとグランド電圧ＧＮＤを電源とし、フォトダイオードＰＤ１に流れる電流信号を基準電圧Ｖｃに基づいて電圧信号に変換して出力する増幅器であるオペアンプＡＭＰ１を備え、このオペアンプＡＭＰ１の入出力（反転入力端子と出力端子）間に、帰還抵抗Ｒｆ１−１とＮＭＯＳトランジスタＮ１−１のドレイン−ソース間とを直列接続した第１の組と、帰還抵抗Ｒｆ１−２とＮＭＯＳトランジスタＮ１−２のドレイン−ソース間とを直列接続した第２の組とを並列接続して構成しており、ＮＭＯＳトランジスタＮ１-１，Ｎ１−２のＯＮ状態，ＯＦＦ状態を制御することによって、電流電圧変換回路30の感度を切替えている。なお、オペアンプＡＭＰ１の非反転入力端子には、基準電圧Ｖｃが接続されている。また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のソースは、オペアンプＡＭＰ１の反転入力端子とフォトダイオードＰＤ１とに接続され、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のドレインは、それぞれ帰還抵抗Ｒｆ１−１，Ｒｆ１−２に接続される。
【００５２】
ここでは、理解を容易にするために、帰還抵抗とトランジスタスイッチであるＮＭＯＳトランジスタとを直列接続した組を２つとして説明しているが、感度調整をしたい帯域幅に応じてこれらの組を増やすことができる。また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１-１，Ｎ１−２の制御は、コントローラ12がＤＳＰ11を制御して、ＤＳＰ11から出力される信号に基づいて行なわれる。すなわち、コントローラ12によって電流電圧変換回路30の感度切替えが行なわれる。
【００５３】
さらに、電流電圧変換回路30では、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２の制御入力（ゲート端子）にＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２をＯＮ状態に制御する電圧を生成するために、同一の定電流特性である第１定電流源Ｉ１及び第２定電流源Ｉ２と、差動増幅器であるオペアンプＡＭＰ２と、ＮＭＯＳトランジスタＮ２とを備えており、オペアンプＡＭＰ２の出力電圧Ｖ２がスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介してＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２の制御入力に入力される。スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ４は、コントローラ12がＤＳＰ11を制御して、ＤＳＰ11から出力される信号によって制御され、これによってＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ状態，ＯＦＦ状態が制御される。
【００５４】
第１定電流源Ｉ１は、その一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、その他端が抵抗Ｒ２の一端とオペアンプＡＭＰ２の反転入力端子に接続される。また、第２定電流源Ｉ２は、その一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、その他端がＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインとオペアンプＡＭＰ２の非反転入力端子に接続される。
【００５５】
抵抗Ｒ２の他端とＮＭＯＳトランジスタＮ２のソースとは基準電圧Ｖｃに接続される。また、オペアンプＡＭＰ２の出力端子は、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のゲート端子に接続されると共に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の一端に接続される。
【００５６】
スイッチＳＷ１の他端はスイッチＳＷ４の一端及びＮＭＯＳトランジスタＮ１−１のゲート端子に接続され、スイッチＳＷ２の他端はスイッチＳＷ３の一端及びＮＭＯＳトランジスタＮ１−２のゲート端子に接続される。また、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の他端は、グランド電圧ＧＮＤに接続される。
【００５７】
このように、電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｃとの間に、第１定電流源Ｉ１と抵抗Ｒ２とを直列接続して配置すると共に、第２定電流源Ｉ２とＮＭＯＳトランジスタＮ２とを直列接続して配置し、抵抗Ｒ２の電圧とＮＭＯＳトランジスタＮ２の電圧との差分に応じた電圧をオペアンプＡＭＰ２によって出力し、このオペアンプＡＭＰ２の出力をスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を介してＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２の制御入力であるゲート端子に印加すると共に、ＮＭＯＳトランジスタＮ２の入力であるゲート端子に印加するようにしている。
【００５８】
従って、オペアンプＡＭＰ２の出力電圧Ｖ２が、抵抗Ｒ２に発生する電圧Ｖ１とＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレイン−ソース間電圧とが等しくなるように、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のゲート電圧を制御するように帰還がかかることになる。
【００５９】
また、第１定電流源Ｉ１と第２定電流源Ｉ２とは同一の定電流特性を有していることから、ＮＭＯＳトランジスタＮ２と抵抗Ｒ２とに流れる電流は等しく、従って、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のＯＮ抵抗は抵抗Ｒ２と同一となる。
【００６０】
ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２，Ｎ２は、同一のサイズ（ゲート幅Ｗ）としており、その結果、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２がスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して出力電圧Ｖ２が印加されＯＮ状態となったときのこれらのＯＮ抵抗は、抵抗Ｒ２と同一となる。
【００６１】
また、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のＯＮ抵抗は抵抗Ｒ２の抵抗値に依存するものであり、電源電圧Ｖｃｃには依存しないことになるため、電源電圧Ｖｃｃが変動した場合であっても、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ抵抗を一定にすることができる。
【００６２】
しかも、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のソースと抵抗Ｒ２の他端とをそれぞれオペアンプＡＭＰ１の基準電圧Ｖｃに接続してＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレイン−ソース間電圧を生成しているので、基準電圧Ｖｃには依存せず、基準電圧Ｖｃが変動した場合であっても、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ抵抗を一定にすることができる。そのため、電流電圧変換回路30において、トランスインピーダンスのばらつきを抑えることができる。
【００６３】
以上のように、電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｃとの間に、第１定電流源Ｉ１と抵抗Ｒ２との直列接続と、第２定電流源Ｉ２とＮＭＯＳトランジスタＮ２との直列接続とを配置し、抵抗Ｒ２にかかる電圧とＮＭＯＳトランジスタＮ２にかかる電圧とが同じになるように、抵抗Ｒ２にかかる電圧とＮＭＯＳトランジスタＮ２にかかる電圧との差分に応じた電圧をオペアンプＡＭＰ２からＮＭＯＳトランジスタＮ２のベースに出力し、このオペアンプＡＭＰ２の出力をＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ，ＯＦＦの制御に用いることとしたので、電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動にかかわらず、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ抵抗を、ある一定値とすることが可能となる。
【００６４】
また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のサイズをＮＭＯＳトランジスタＮ２のｎ倍（ｎ＞１）のサイズにすることによって、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ抵抗を、Ｒ２／ｎの抵抗値にすることができる。すなわち、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のサイズをＮＭＯＳトランジスタＮ２よりも大きいサイズとしたので、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ抵抗を小さくすることができる。
【００６５】
図３に、電流電圧変換回路30において、電源電圧Ｖｃｃの変動に対するトランスインピーダンス特性を示す。この図３に示すように、本実施形態における電流電圧変換回路30では、電源電圧Ｖｃｃの変動に対してトランスインピーダンスが一定の値となっている。なお、基準電圧Ｖｃの変動に対するトランスインピーダンス特性も、電源電圧Ｖｃｃの変動に対するトランスインピーダンス特性と同様の結果が得られる。
【００６６】
従来の電流電圧変換回路では、電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動により、トランジスタスイッチであるＮＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗が変動するために、トランスインピーダンスＲｆのＯＮ抵抗の割合を１％程度まで抑えなければならなかったが、本実施形態におけるゲート電圧の制御方式を用いることにより、Ｒｆに対するＯＮ抵抗の割合を１０％程度まであげた場合であっても、トランスインピーダンスの電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動による影響を抑えることができる。
【００６７】
従って、電源電圧Ｖｃｃの変動や基準電圧Ｖｃの変動にかかわらず、電流−電圧変換特性を良好なものとすることができる。
【００６８】
しかも、従来トランジスタスイッチとして使用していたＮＭＯＳトランジスタのサイズを半分以下に削減することが可能となり、寄生容量を小さくすることにより広帯域な電圧電流変換回路を設計することができる。
【００６９】
また、抵抗Ｒ２と等しくなるように帰還がかかるため、ＮＭＯＳトランジスタＮ１−１，Ｎ１−２のＯＮ抵抗のバラツキ要因である、閾値電圧Ｖｔｈ、ゲート長Ｌ、温度の変動に対してもＯＮ抵抗はばらつかずに一定とになる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】光ディスク装置の概略構成図である。
【図２】フロントモニタフォトディテクタ回路の概略構成図である。
【図３】電流電圧変換器のトランスインピーダンス特性を示す図である。
【図４】従来の電流電圧変換回路の構成図である。
【図５】従来の電流電圧変換回路の構成図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  光ディスク装置
５，１０  フォトディテクタ回路
３０  電流電圧変換回路
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２  オペアンプ（差動増幅器）
Ｉ１  第１定電流源
Ｉ２  第２定電流源
Ｒ１−１，Ｒ２−２  帰還抵抗
Ｒ２  抵抗
Ｎ１−１，Ｎ１−２  ＮＭＯＳトランジスタ（トランジスタスイッチ）
Ｎ２  ＮＭＯＳトランジスタ
ＰＤ１  フォトダイオード
ＳＷ１〜ＳＷ４  スイッチ
Ｖｃｃ  電源電圧
Ｖｃ  基準電圧
ＧＮＤ  グランド電位
【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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