113通過將從光接收電路10輸出的模擬電壓信號(hào)與閾值電壓進(jìn)行比較而變換成數(shù)字信號(hào)，并從輸出端子OUT輸出。光接收電路10和波形整形電路113優(yōu)選使用共用電源進(jìn)行動(dòng)作，動(dòng)作電壓為Vdd2 -Vss2o Vdd2 例如是 3.3V，Vss2 例如是 0V。
[0090]如圖8(b)所示，光耦合裝置110具有:引線框架121，安裝有在半導(dǎo)體襯底上形成發(fā)光元件111的發(fā)光元件芯片111a，并用鍵合絲(未圖示)進(jìn)行連接；和引線框架122，安裝有在半導(dǎo)體襯底上形成接收電路112的接收電路芯片112a，并用鍵合絲(未圖示)進(jìn)行連接。將引線框架121、122配置成使安裝有發(fā)光元件芯片111a和接收電路芯片112a的面相互面對。相互面對地配置的發(fā)光元件芯片111a和接收電路芯片112a的部分被考慮了光傳輸損耗的透明樹脂覆蓋。另外，使用例如傳遞模技術(shù)，用環(huán)氧類遮光樹脂124對其外周部分進(jìn)行密封。光耦合裝置110使用安裝有發(fā)光元件芯片111a的引線框架121的引線，與驅(qū)動(dòng)電路114電連接，并從安裝有接收電路芯片112a的引線框架122的引線得到輸出信號(hào)。
[0091]光耦合裝置110由于具備能夠在寬頻帶穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作的光接收電路10，因此，能夠在從微弱信號(hào)至大振幅信號(hào)的寬的動(dòng)態(tài)范圍中，在電氣性絕緣的環(huán)境下進(jìn)行信號(hào)的傳輸。
[0092](第五實(shí)施方式)
[0093]圖9是例示第五實(shí)施方式涉及的光通信系統(tǒng)的框圖。
[0094]上述的實(shí)施方式涉及的光接收電路10可以與發(fā)送光信號(hào)的發(fā)送電路一起使用而成為光通信系統(tǒng)130。光通信系統(tǒng)130接收經(jīng)由光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)并變換成電信號(hào)后輸出。
[0095]本實(shí)施方式涉及的光通信系統(tǒng)130包括發(fā)送裝置131、光纖135和接收裝置140。發(fā)送裝置131具有驅(qū)動(dòng)電路132和被驅(qū)動(dòng)電路132驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件133。發(fā)送裝置131的發(fā)光元件133在光纖135的端部被光學(xué)耦合，對光信號(hào)進(jìn)行傳輸。接收裝置140具有光接收電路10和波形整形電路142，所述波形整形電路142將從光接收電路10輸出的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)。光纖135的另一個(gè)端部與接收裝置140的光接收電路10的受光元件1光學(xué)性耦合，接收經(jīng)由光纖135傳輸來的光信號(hào)。在光接收電路10中，將光信號(hào)變換成模擬電信號(hào)并輸出到波形整形電路142。
[0096]本實(shí)施方式涉及的光通信系統(tǒng)130由于具備能夠在寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)以寬頻帶穩(wěn)定地動(dòng)作的光接收電路10，因此能夠使通信距離變長，即使在傳輸路徑的傳輸損耗大的情況下，也能夠高增益地接收光信號(hào)并穩(wěn)定地動(dòng)作。
[0097]在上述全部實(shí)施方式中，晶體管使用了 M0SFET，但也可以將其一部分或者全部置換成雙極型晶體管。雙極型晶體管的基極端子(控制端子)對應(yīng)于M0SFET的柵極端子。雙極型晶體管的發(fā)射極端子(第一端子)對應(yīng)于M0SFET的源極端子。雙極型晶體管的集電極端子(第二端子)對應(yīng)于M0SFET的漏極端子。雙極型晶體管的基極與發(fā)射極間的閾值電壓不取決于晶體管的設(shè)計(jì)而本質(zhì)上相同，可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定由發(fā)射極面積所表示的晶體管尺寸和電流密度，來得到與上述實(shí)施方式同樣的結(jié)果。
[0098]此外，圖示的晶體管全部都是N溝道(NPN)型，使用反極性即P溝道(PNP)型晶體管也能夠同樣地構(gòu)成。在使用反極性的晶體管的情況下，電流源的結(jié)構(gòu)等也使用反極性的即可。
[0099]根據(jù)以上說明的實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)在寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作的光接收電路和光耦合裝置。
[0100]以上說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子而提出的，并不是想限定發(fā)明范圍。這些新的實(shí)施方式可以以其他各種各樣的方式實(shí)施，可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種各樣的省略、置換和變更。這些實(shí)施方式或其變形包含在發(fā)明范圍或主旨內(nèi)，并且也包含在權(quán)利要求范圍中記載的發(fā)明及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。此外，上述的各種實(shí)施方式能夠相互組合地實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光接收電路，包括: 受光元件； 第一晶體管，具有在第一節(jié)點(diǎn)與所述受光元件相連接的控制端子、與基準(zhǔn)電位相連接的第一端子、以及第二端子； 第一負(fù)載電路，連接在電源電位與連接有所述第二端子的第二節(jié)點(diǎn)之間，向出現(xiàn)基于電流信號(hào)的電壓信號(hào)的第三節(jié)點(diǎn)輸出電壓，所述電源電位具有比所述基準(zhǔn)電位高的高電位； 第一反饋電阻，連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間； 第一限制電路，連接在所述第一反饋電阻的兩端，限制第一反饋電阻兩端的電壓上升；以及 第一電路，連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述基準(zhǔn)電位之間，包含二極管接法的第二晶體管，基于所述第一限制電路的動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收電路，所述第一限制電路包含第三晶體管，所述第三晶體管具有與所述第三節(jié)點(diǎn)相連接的控制端子和與所述第一節(jié)點(diǎn)相連接的第一端子。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光接收電路， 還包括連接在所述第一電路與所述基準(zhǔn)電位之間的第二電路， 所述第二電路包含一個(gè)或者串聯(lián)多個(gè)的二極管接法的晶體管。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光接收電路， 所述第一負(fù)載電路包含電流源， 所述第二電路包含二極管接法的晶體管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光接收電路， 所述第一負(fù)載電路還包含第三晶體管，所述第三晶體管具有與所述第二節(jié)點(diǎn)相連接的控制端子和與所述第三節(jié)點(diǎn)相連接的第一端子， 所述第二電路包含2個(gè)二極管接法的晶體管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光接收電路，包含第二電流源，所述第二電流源向所述第二電路的二極管接法的晶體管中的至少一個(gè)晶體管提供電流。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收電路， 還包括連接在所述第一電路與所述基準(zhǔn)電位之間的第二電路， 所述第二電路具有: 第四晶體管，具有與所述基準(zhǔn)電位相連接的第一端子； 第二負(fù)載電路，連接在所述電源電位與連接有所述第四晶體管的第二端子的第四節(jié)點(diǎn)之間，具有輸出所述第四節(jié)點(diǎn)中的信號(hào)的第五節(jié)點(diǎn)；以及 第二反饋電阻，連接在所述第四晶體管的控制端子與所述第五節(jié)點(diǎn)之間， 所述第四節(jié)點(diǎn)連接在所述第二晶體管的第一端子側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的光接收電路，還包括連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第一晶體管的第二端子之間的低輸入阻抗高輸出阻抗放大電路。9.根據(jù)權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的光接收電路，所述第一電路包含用于設(shè)定流向所述第二晶體管的電流的電阻。10.根據(jù)權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的光接收電路，還包括串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路包含與所述第二電路并聯(lián)連接的電容器和電阻。11.根據(jù)權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的光接收電路，所述第一?第四晶體管和所述二極管接法的晶體管是MOSFET。12.—種光親合裝置，包括: 發(fā)光元件；和 光接收電路，該光接收電路具有:受光元件，接受從所述發(fā)光元件發(fā)出的光；第一晶體管，具有在第一節(jié)點(diǎn)與所述受光元件相連接的控制端子、與基準(zhǔn)電位相連接的第一端子、以及第二端子；第一負(fù)載電路，連接在電源電位與連接有所述第二端子的第二節(jié)點(diǎn)之間，向出現(xiàn)基于電流信號(hào)的電壓信號(hào)的第三節(jié)點(diǎn)輸出電壓，所述電源電位具有比所述基準(zhǔn)電位高的高電位；第一反饋電阻，連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間；第一限制電路，連接在所述第一反饋電阻的兩端，限制第一反饋電阻兩端的電壓上升；以及第一電路，連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述基準(zhǔn)電位之間，包含二極管接法的第二晶體管，基于所述第一限制電路的動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)作。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作的光接收電路和光耦合裝置。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，光接收電路包括：受光元件；第一晶體管，具有在第一節(jié)點(diǎn)與所述受光元件相連接的控制端子、與基準(zhǔn)電位相連接的第一端子、以及第二端子；第一負(fù)載電路，連接在電源電位與連接有所述第二端子的第二節(jié)點(diǎn)之間，向出現(xiàn)基于所述電流信號(hào)的電壓信號(hào)的第三節(jié)點(diǎn)輸出電壓；第一反饋電阻，連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間；第一限制電路，連接在所述第一反饋電阻的兩端，限制第一反饋電阻兩端的電壓上升；以及第一電路，連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述基準(zhǔn)電位之間，包含二極管接法的第二晶體管，基于所述第一限制電路的動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)作。
【IPC分類】H03K19/0175, H04B10/60
【公開號(hào)】CN105375985
【申請?zhí)枴緾N201510072691
【發(fā)明人】杉崎雅之, 佐倉成之, 卯尾豐明
【申請人】株式會(huì)社東芝
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年2月11日
【公告號(hào)】US20160061658