(57)【要約】【課題】低電圧化しても、幅広いダイナミックレンジを確保することで、ＳＮ比を維持することができる信号増幅器回路を提供する。【解決手段】所定電圧の中間電圧に設定された第１基準電圧と、前記第１基準電圧とグランド電位との間に設定された第２基準電圧と、前記所定電位と前記第１基準電圧との間に設定された第３基準電圧とを出力する基準電圧発生回路と、第１基準電圧を基準電位として、入力した信号を増幅する増幅回路３１と、増幅回路３１からの信号を、第２基準電圧を基準とした非反転出力信号に変換すると共に、第３基準電圧を基準とした反転出力信号に変換して、非反転出力信号と反転出力信号との差を出力信号とする電圧レベル変換回路４０とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定電圧の中間電圧に設定された第１基準電圧と、前記第１基準電圧とグランド電位との間に設定された第２基準電圧と、前記所定電位と前記第１基準電圧との間に設定された第３基準電圧とを出力する基準電圧発生回路と、
前記第１基準電圧を基準電位として、入力した信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路からの信号を、前記第２基準電圧を基準とした非反転出力信号に変換すると共に、前記第３基準電圧を基準とした反転出力信号に変換して、前記非反転出力信号と前記反転出力信号との差を出力信号とする電圧レベル変換回路とを備えた信号増幅回路。
【請求項２】
前記電圧レベル変換回路は、
前記増幅回路からの信号を、前記第２基準電圧を基準とした信号にレベルシフトして第２基準電圧信号として出力すると共に、前記第３基準電圧を基準とした信号にレベルシフトして第３基準電圧信号として出力するレベルシフト回路と、
前記第２基準電圧信号が非反転端子に入力され、前記第２基準電圧を反転入力端子に入力された第２基準電圧増幅器と、
前記第３基準電圧信号が反転端子に入力され、前記第３基準電圧を非反転入力端子に入力された第３基準電圧増幅器とを備えたことを特徴とする請求項１記載の信号増幅回路。
【請求項３】
前記レベルシフト回路は、前記所定電圧を、前記第１基準電圧、前記第２基準電圧および前記第３基準電圧に電圧分割する少なくとも４以上の直列接続された分割抵抗を備え、
前記増幅回路からの出力を、前記直列接続された分割抵抗の中間位置に接続し、
前記第２基準電圧に電圧分割する位置を、第２基準電圧信号の出力端とし、
前記第３基準電圧に電圧分割する位置を、第３基準電圧信号の出力端としたことを特徴とする請求項２記載の信号増幅回路。
【請求項４】
前記基準電圧発生回路は、前記所定電圧を、前記第１基準電圧、前記第２基準電圧および前記第３基準電圧に電圧分割して出力する少なくとも４以上の直列接続された分割抵抗を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の信号増幅回路。
【請求項５】
前記レベルシフト回路を形成する分割抵抗と、前記基準電圧発生回路を形成する分割抵抗とは、半導体集積回路により形成され、ほぼ等しい配線幅、および配線長で形成されると共に、隣接して配置されていることを特徴とする請求項４記載の信号増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を増幅する信号増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の信号増幅回路が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の光検知器内蔵プリアンプを図８に示す。図８に示すように、従来の信号増幅回路は、フォトダイオード１０１が受光することで流れる電流信号を入力電流信号として電圧信号に変換する増幅器１０２と、変換された電圧信号を増幅して出力電圧信号として出力する増幅器１０３とを備えている。
【０００３】
電流を電圧に変換する増幅器１０２のゲインは抵抗Ｒ１０で決定され、電圧信号を増幅する増幅器１０３のゲインは、抵抗Ｒ１０１／抵抗Ｒ１０２で決定される。１チップに集積された従来のゲイン調整回路は、ゲインの変更を容易とするために、抵抗Ｒ１０２を複数の抵抗に分割しており、チップ内の配線を組み替えることで任意のゲインに設定できるようにしている。
【０００４】
また、他の従来の信号増幅回路を図９に示す。図９に示される信号増幅回路は、光ディスクドライブのフロントモニタ回路の一部として用いられているもので、ＤＶＤとＣＤとでゲインの切り替えが行えるように切替スイッチ１０４と、ゲイン調整抵抗ＲDVD，ＲCDと、ゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２とを備えている。そして、ダイナミックレンジを広く確保するために、反転バッファ１０５と、非反転バッファ１０６とを備え、反転バッファ１０５からの出力端子Ｖout+と、非反転バッファ１０６からの出力端子Ｖout-との電圧差を出力信号としている。
【特許文献１】特開昭６３−１０８８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９に示される信号増幅回路の電源電圧を５Ｖで動作させたときの電圧特性を図１０（Ａ）に示す。図１０（Ａ）に示すように、増幅器１０３の入力電圧の上昇に応じて増幅器１０３が飽和状態となるまで、基準電圧Ｖref（２．５Ｖ）から、出力端子Ｖout+の電位は電源電位の近くまで上昇し、出力端子Ｖout-の電位はグランド電位の近くまで低下する。出力信号は、反転バッファ１０５からの出力端子Ｖout+と、非反転バッファ１０６からの出力端子Ｖout-との電圧差であるので、＋５Ｖに近いダイナミックレンジを確保することができる。
【０００６】
しかし、近年では低消費電力化などを目的として、電源電圧の低電圧化が図られているため、電源電圧を５Ｖとしたときよりダイナミックレンジが狭小化する。例えば、図１０（Ｂ）に電源電圧を３．３Ｖとした場合の電圧特性を示す。電源電圧を３．３Ｖとした場合には、基準電圧Ｖrefが３．３Ｖの半分の１．６５Ｖとなり、出力電圧Ｖout+が電源電位の近くまで上昇し、出力電圧Ｖout-がグランド電位の近くまで低下しても、ダイナミックレンジは３．３Ｖ以上確保できない。
【０００７】
従って、図９に示される信号増幅回路は、低電圧動作させたときに、ダイナミックレンジが狭小化するため、ＳＮ比が低下してしまう。
【０００８】
そこで本発明は、低電圧化しても、幅広いダイナミックレンジを確保することで、ＳＮ比を維持することができる信号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】
【０００９】
本発明の信号増幅回路は、所定電圧の中間電圧に設定された第１基準電圧と、前記第１基準電圧とグランド電位との間に設定された第２基準電圧と、前記所定電位と前記第１基準電圧との間に設定された第３基準電圧とを出力する基準電圧発生回路と、前記第１基準電圧を基準電位として、入力した信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路からの信号を、前記第２基準電圧を基準とした非反転出力信号に変換すると共に、前記第３基準電圧を基準とした反転出力信号に変換して、前記非反転出力信号と前記反転出力信号との差を出力信号とする電圧レベル変換回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、出力信号を、中間電圧である第１基準電圧より低い第２基準電圧を基準とした非反転出力信号と、第１基準電圧より高い第３基準電圧を基準とした反転出力信号との差動信号とすることで、低電圧化しても広いダイナミックレンジを確保することができる。よって、ＳＮ比を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本願の第１の発明は、所定電圧の中間電圧に設定された第１基準電圧と、第１基準電圧とグランド電位との間に設定された第２基準電圧と、所定電位と第１基準電圧との間に設定された第３基準電圧とを出力する基準電圧発生回路と、第１基準電圧を基準電位として、入力した信号を増幅する増幅回路と、増幅回路からの信号を、第２基準電圧を基準とした非反転出力信号に変換すると共に、第３基準電圧を基準とした反転出力信号に変換して、非反転出力信号と反転出力信号との差を出力信号とする電圧レベル変換回路とを備えたことを特徴としたものである。
【００１２】
本発明の信号増幅回路においては、基準電圧発生回路から、所定電圧の中間電圧に設定された第１基準電圧と、第１基準電圧とグランド電位との間に設定された第２基準電圧と、所定電位と第１基準電圧との間に設定された第３基準電圧とが出力される。増幅回路は、この第１基準電圧を基準電圧として、入力した信号を増幅して出力する。電圧レベル変換回路は、増幅回路からの出力信号を、第２基準電圧を基準とした非反転出力信号に変換する。また、電圧レベル変換回路は、増幅回路からの出力信号を、第３基準電圧を基準とした反転出力信号に変換する。そして、電圧レベル変換回路は、非反転出力信号と反転出力信号との差を出力信号としている。従って、出力信号は、中間電圧である第１基準電圧より低い第２基準電圧を基準とした非反転出力信号と、第１基準電圧より高い第３基準電圧を基準とした反転出力信号との差動信号となるため、低電圧化しても広いダイナミックレンジを確保することができる。
【００１３】
本願の第２の発明は、第１の発明において、電圧レベル変換回路は、増幅回路からの信号を、第２基準電圧を基準とした信号にレベルシフトして第２基準電圧信号として出力すると共に、第３基準電圧を基準とした信号にレベルシフトして第３基準電圧信号として出力するレベルシフト回路と、第２基準電圧信号が非反転端子に入力され、第２基準電圧を反転入力端子に入力された第２基準電圧増幅器と、第３基準電圧信号が反転端子に入力され、第３基準電圧を非反転入力端子に入力された第３基準電圧増幅器とを備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
本願の第２の発明においては、電圧レベル変換回路を、レベルシフト回路と、第２基準電圧増幅器と第３基準電圧増幅器とで構成することができる。
【００１５】
本願の第３の発明は、第２の発明において、レベルシフト回路は、所定電圧を、第１基準電圧、第２基準電圧および第３基準電圧に電圧分割する少なくとも４以上の直列接続された分割抵抗を備え、増幅回路からの出力を、直列接続された分割抵抗の中間位置に接続し、第２基準電圧に電圧分割する位置を、第２基準電圧信号の出力端とし、第３基準電圧に電圧分割する位置を、第３基準電圧信号の出力端としたことを特徴としたものである。
【００１６】
本願の第３の発明においては、レベルシフト回路を、分割抵抗とすることで、簡単な回路で、電圧レベルのシフトを行うことができる。
【００１７】
本願の第４の発明は、第１から３のいずれかの発明において、基準電圧発生回路は、所定電圧を、第１基準電圧、第２基準電圧および第３基準電圧に電圧分割して出力する、少なくとも４以上の直列接続された分割抵抗を備えていることを特徴としたものである。
【００１８】
本願の第４の発明においては、基準電圧発生回路を、分割抵抗とすることで、簡単な回路で、電圧レベルのシフトを行うことができる。
【００１９】
本願の第５の発明は、第４の発明において、レベルシフト回路を形成する分割抵抗と、基準電圧発生回路を形成する分割抵抗とは、半導体集積回路により形成され、ほぼ等しい配線幅、および配線長で形成されると共に、隣接して配置されていることを特徴としたものである。
【００２０】
本願の第５の発明においては、レベルシフト回路を形成する分割抵抗と、基準電圧発生回路を形成する分割抵抗とを、半導体集積回路により形成する場合においては、ほぼ等しい配線幅、および配線長で形成すると共に、隣接して配置することで、電気的特性がほぼ等しい分割抵抗を形成することができる。
【００２１】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る信号増幅回路を、光ディスクドライブに搭載されるフロントモニタ回路の光信号増幅回路を例に、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光信号増幅回路を示す回路図である。図２は、図１に示す光信号増幅回路へ基準電圧を供給する基準電圧発生回路を示す回路である。
【００２２】
図１に示すように、光信号増幅回路１０は、フォトダイオード２０と、増幅回路３０と、電圧レベル変換回路４０とを備え、電源端子Ｖｃｃから供給される所定電位３．３Ｖで動作する半導体集積回路である。また、この光信号増幅回路１０は、図２に示す基準電圧発生回路５０を備えている。
【００２３】
フォトダイオード２０は、受信した光信号の強度に応じた電流を流す受光素子である。フォトダイオード２０は、アノードがグランド端子ＧＮＤに接続され、カソードが増幅回路３０へ接続されている。
【００２４】
増幅回路３０は、第１増幅器３１と、第１増幅器３１の帰還抵抗として、ゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２と、切替スイッチ３２とを備えている。
【００２５】
第１増幅器３１は、フォトダイオード２０のカソードと外部端子３３とが反転入力端子に接続され、基準電圧発生回路５０からの第１基準電圧Ｖref1が非反転入力端子に接続されることで、フォトダイオード２０に流れる電流に応じた電圧信号を出力する電流電圧変換（ＩＶ）アンプとして機能する演算増幅器である。
【００２６】
ゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２は、外部端子３３〜３４を介して外付けされている。ゲイン調整ボリュームＶＲ１はＤＶＤ用であり、ゲイン調整ボリュームＶＲ２はＣＤ用である。ゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２は、切替端子ＳＷに切り替え信号を入力することで切替スイッチ３２の接続状態を切り替えて、第１増幅器３１への接続が変更される。
【００２７】
電圧レベル変換回路４０は、レベルシフト回路４１と、電圧増幅回路４２とを備えている。レベルシフト回路４１は、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４と、第１バッファ４１ａと、第２バッファ４１ｂとを備えている。
【００２８】
抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４は、３．３Ｖとした電源電圧を電圧分割する直列接続された分割抵抗である。この抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４は、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４とが同じ抵抗値であり、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３とが同じ抵抗値である。本実施の形態では、抵抗Ｒ１１とＲ１４とを２０ｋΩとし、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３を１３ｋΩとしている。従って、第１増幅器３１の出力が接続された抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との接続点は、電源電圧の中間電圧でも半分の１．６５Ｖに電圧分割された位置となる。また、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点は、１Ｖに電圧分割され、第２基準電圧信号を出力する位置となり、第１バッファ４１ａの入力に接続されている。また、抵抗Ｒ１３とＲ１４との接続点は、２．３Ｖに電圧分割され、第３基準電圧信号を出力する位置となり、第２バッファ４１ｂの入力に接続されている。
【００２９】
第１バッファ４１ａと第２バッファ４１ｂとは、第２基準電圧信号または第３基準電圧信号を、電圧レベルの変換なしにそのまま出力するものである。第１バッファ４１ａと第２バッファ４１ｂとは、電圧増幅回路４２の影響により、分割抵抗で形成したレベルシフト回路４１の電圧変動を回避するために設けられている。
【００３０】
電圧増幅回路４２は、第２増幅器４２ａ（第２基準電圧増幅器）と、第３増幅器４２ｂ（第３基準電圧増幅器）とを備えている。
【００３１】
第２増幅器４２ａは、非反転入力端子に第１バッファ４１ａの出力が接続され、反転入力端子に第２基準電圧Ｖref2が抵抗Ｒ２１を介して接続されると共に、帰還抵抗である抵抗Ｒ２２が接続されていることで、バイアス電圧が第２基準電圧Ｖref2で、Ｒ２２／Ｒ２１の増幅率を有する非反転増幅器として機能する演算増幅器である。この第２増幅器４２ａの出力端子は、抵抗Ｒ２３を介して出力端子Ｖout+に接続されている。本実施の形態では、抵抗Ｒ２１を１ｋΩとし、抵抗Ｒ２２を３ｋΩとすることで、第２増幅器４２ａの増幅率を４としている。
【００３２】
第３増幅器４２ｂは、非反転入力端子に第３基準電圧Ｖref3が接続され、反転入力端子に第２バッファ４１ｂの出力が抵抗Ｒ３１を介して接続されると共に、帰還抵抗である抵抗Ｒ３２が接続されていることで、バイアス電圧が第３基準電圧Ｖref3で、Ｒ３２／Ｒ３１の増幅率を有する反転増幅器として機能する演算増幅器である。この第３増幅器４２ｂの出力端子は、抵抗Ｒ３３を介して出力端子Ｖout-に接続されている。本実施の形態では、抵抗Ｒ３１を１ｋΩとし、抵抗Ｒ３２を４ｋΩとすることで、第３増幅器４２ｂの増幅率を４としている。
【００３３】
基準電圧発生回路５０は、抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４と、第１基準電圧バッファ５１と、第２基準電圧バッファ５２と、第３基準電圧バッファ５３とを備えている。
【００３４】
第１抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４は、３．３Ｖの電源電圧とグランドとの間を電圧分割する直列接続された分割抵抗である。この抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４は、抵抗Ｒ４１と抵抗Ｒ４４とが同じ抵抗値であり、抵抗Ｒ４２と抵抗Ｒ４３とが同じ抵抗値である。従って、抵抗Ｒ４２と抵抗Ｒ４３との接続点が、電源電圧とグランド電位との中間電圧でも電源電圧の半分の１．６５Ｖに電圧分割された位置となり、第１増幅器３１の基準となる第１基準電圧Ｖref1を取り出す第１基準電圧出力点となる。抵抗Ｒ４１と抵抗Ｒ４２との接続点が、第２増幅器４２ａの基準となる第２基準電圧Ｖref2を取り出す第２基準電圧出力点となる。また、抵抗Ｒ４３と抵抗４４との接続点が、第３増幅器４２ｂの基準となる第３基準電圧Ｖref3を取り出す第３基準電圧出力点となる。
【００３５】
この第１〜３基準電圧出力点には、第１基準電圧バッファ５１と、第２基準電圧バッファ５２と、第３基準電圧バッファ５３とがそれぞれ接続されている。そして、第１基準電圧バッファ５１の出力が第１基準電圧Ｖref1として第１増幅器３１へ、第２基準電圧バッファ５２の出力が第２基準電圧Ｖref2として第２増幅器４２ａへ、第３基準電圧バッファ５３の出力が第３基準電圧Ｖref3として第３増幅器４２ｂへ、それぞれ出力されている。
【００３６】
本実施の形態では、抵抗Ｒ４１とＲ４４とを２０ｋΩとし、抵抗Ｒ４２と抵抗Ｒ４３を１３ｋΩとしている。従って、上述したように第１基準電圧Ｖref1は、１．６５Ｖであり、第２基準電圧Ｖref2は、１Ｖであり、第３基準電圧Ｖref3は、２．３Ｖである。
【００３７】
この基準電圧発生回路５０の抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４と、レベルシフト回路４１の抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４とは、ほぼ等しい配線幅、および配線長で形成すると共に、隣接して配置されている。そうすることで、電気的特性がほぼ等しい分割抵抗である抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４と抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４とを形成することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、第１基準電圧を１．６５Ｖ、第２基準電圧を１Ｖ、第３基準電圧を２．３Ｖに設定するために、抵抗Ｒ１１，Ｒ１４と抵抗４１，Ｒ４４とを２０ｋΩ、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３と抵抗４２，Ｒ４３とを１３ｋΩとしているが、光信号増幅回路１０の動作電圧に応じて変更したり、第２増幅器４２ａや第３増幅器４２ｂの飽和電圧に応じて変更したりすることができる。また、第１基準電圧を電源電圧の半分の電圧としているが、電源電圧の中間となるよう電圧であればよい。
【００３９】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る光信号増幅器１の動作について、更に、図３から図７を参照しながら説明する。図３は、第１増幅器の出力電圧の特性を示す図である。図４は、第１バッファの出力電圧の特性を示す図である。図５は、第２バッファの出力電圧の特性を示す図である。図６は、電圧増幅回路の出力電圧の特性を示す図であり、（Ａ）は第２増幅器の特性を示す図、（Ｂ）は第３増幅器の特性を示す図である。図７は、出力信号の電圧特性を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、まず、切替端子ＳＷからスイッチ３２の切り替え信号を入力して、ゲイン調整ボリュームＶＲ１，ＶＲ２の切り替えを指定する。
【００４１】
光信号が光信号増幅回路１０のフォトダイオード２０に照射されると、フォトダイオード２０は、その光信号の強度に応じた電流を流す。フォトダイオード２０に流れる電流に応じて、第１増幅器３１が、第１基準電圧Ｖref1を基準とした電圧で、電圧信号を出力する。このときの第１増幅器３１の電圧特性を図３に示す。図３に示す電圧特性は、入力電流が０Ａから上昇するに従って出力電圧がバイアス電圧である第１基準電圧Ｖref1（１．６５Ｖ）から電流−電圧変換されて上昇し、そして飽和により入力電流が上昇しても出力電圧が一定となるような特性となる。
【００４２】
バイアス電圧が第１基準電圧Ｖref1に設定された第１増幅器３１からの信号は、レベルシフト回路４１により、電圧レベルが変換される。つまり、バイアス電圧が第１基準電圧Ｖref1に設定された第１増幅器３１からの信号を、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点から取り出すことで、１Ｖ（第２基準電圧Ｖref2）を基準とした第２基準電圧信号に変換される。また、バイアス電圧が第１基準電圧Ｖref1に設定された第１増幅器３１からの信号を、抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１３との接続点から取り出すことで、２．３Ｖ（第３基準電圧Ｖref3）を基準とした第３基準電圧信号に変換される。第１バッファ４１ａおよび第２バッファ４１ｂは、入力信号を電圧レベルの変換なしにそのまま出力する。
【００４３】
図４に示すように、第１バッファ４１ａからの信号は、バイアス電圧が第１基準電圧Ｖref1から第２基準電圧Ｖref2を基準にシフトした電圧特性となる。また、図５に示すように、第２バッファ４１ｂからの信号は、バイアス電圧が第１基準電圧Ｖref1から第３基準電圧Ｖref3を基準にシフトした電圧特性となる。
【００４４】
次に、第１バッファ４１ａから出力された信号は、第２増幅器４２ａにより非反転増幅され、出力端子Ｖout+に出力される。この出力端子Ｖout+に出力される信号の電圧特性を、図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）に示すように、出力端子Ｖout+に出力される信号は、第２基準電圧Ｖref2（１Ｖ）から上昇する入力電圧に応じて、バイアス電圧である１Ｖから出力電圧が増幅され、そして飽和により入力電圧が上昇しても出力電圧が一定となるような特性となる。
【００４５】
また、第２バッファ４１ｂから出力された信号は、第３増幅器４２ｂにより反転増幅され、出力端子Ｖout-に出力される。この出力端子Ｖout-に出力される信号の電圧特性を図６（Ｂ）に示す。図６（Ｂ）に示すように、出力端子Ｖout-に出力される出力信号は、第３基準電圧Ｖref3（２．３Ｖ）から上昇する入力電圧に応じて、バイアス電圧である２．３Ｖから出力電圧が反転増幅され、そして飽和により入力電圧が上昇しても出力電圧が一定となるような特性となる。
【００４６】
そして、図６（Ａ）に示す出力端子Ｖout+での信号レベルと、図６（Ｂ）に示す出力端子Ｖout-での信号レベルとの差を出力信号として外部回路で演算することで、図７に示すような電圧特性を有する差動の出力信号とすることができる。つまり、第２基準電圧Ｖref2（１Ｖ）−第３基準電圧Ｖref3（２．３Ｖ）から、入力電圧が上昇するに従って（出力端子Ｖout-の電圧）−（出力端子Ｖout+の電圧）で演算される電圧に増幅されるので、３．３Ｖである電源電圧より幅広いダイナミックレンジを確保することができる。従って、低電圧化しても、ＳＮ比を維持することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。本実施の形態では、レベルシフト回路４１や、基準電圧発生回路５０が、電源電圧とグランドとの間を電圧分割するように設けられているが、電源電圧とは異なる所定電圧とすることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、レベルシフト回路４１や、基準電圧発生回路５０を分割抵抗で形成しているが、レベルシフト回路４１をＤＣ−ＤＣコンバータで構成したり、基準電圧発生回路５０をレギュレータで構成したりすることも可能である。しかし、分割抵抗で形成する方が、簡単に基準電圧発生回路を形成することができるので望ましい。
【００４９】
また、レベルシフト回路４１や、基準電圧発生回路５０は、４つの抵抗を直列接続したものであるが、それぞれ所定の抵抗値となるように設定すれば、４つ以上の抵抗で分割抵抗を構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、低電圧化しても、幅広いダイナミックレンジを確保することで、ＳＮ比を維持することができるので、電気信号を増幅する信号増幅回路に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る光信号増幅回路を示す回路図
【図２】図１に示す光信号増幅回路へ基準電圧を供給する基準電圧発生回路を示す回路図
【図３】第１増幅器の出力電圧の特性を示す図
【図４】第１バッファの出力電圧の特性を示す図
【図５】第２バッファの出力電圧の特性を示す図
【図６】電圧増幅回路の出力電圧の特性を示す図であり、（Ａ）は第２増幅器の特性を示す図、（Ｂ）は第３増幅器の特性を示す図
【図７】出力信号の電圧特性を示す図
【図８】従来の信号増幅器を示す回路図
【図９】他の従来の信号増幅器を示す回路図
【図１０】（Ａ）は他の従来の信号増幅回路の電源電圧を５Ｖで動作させたときの電圧特性を示す図、（Ｂ）は他の従来の信号増幅回路の電源電圧を３．３Ｖで動作させたときの電圧特性を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１０  光信号増幅回路
２０  フォトダイオード
３０  増幅回路
３１  第１増幅器
３２  切替スイッチ
３３〜３５  外部端子
４０  電圧レベル変換回路
４１  レベルシフト回路
４１ａ  第１バッファ
４１ｂ  第２バッファ
４２  電圧増幅回路
４２ａ  第２増幅器
４２ｂ  第３増幅器
５０  基準電圧発生回路
５１  第１基準電圧バッファ
５２  第２基準電圧バッファ
Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ３１〜Ｒ３３，Ｒ４１〜Ｒ４４  抵抗
ＶＲ１，ＶＲ２  ゲイン調整ボリューム
Ｖref1  第１基準電圧
Ｖref2  第２基準電圧
Ｖref3  第３基準電圧
Ｖout+  出力端子
ＳＷ  切替端子
Ｖｃｃ  電源端子
ＧＮＤ  グランド端子
【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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【図９】
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【図１０】
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