專利名稱：光盤裝置的受光放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)光盤進(jìn)行記錄重放的裝置的受光放大器電路。
背景技術(shù)：
近年來，除了以往的CD-ROM、CD-R、DVD-ROM等重放專用的光盤以外，還使用著主要用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的CD-R/RW、DVD-RAM等可寫入的光盤。在這些光盤的記錄重放裝置中，在寫入時(shí)將比重放時(shí)大的光量照射到光盤上，所以來自光盤的反射光在輸入受光放大器電路中也成為大的光輸入。因此，為了對(duì)應(yīng)寫入時(shí)和重放時(shí)的光輸入電平的差，在受光放大器電路中，采用可切換分別對(duì)應(yīng)于寫入/重放的增益的方式。
圖10是一般的記錄重放裝置1的電結(jié)構(gòu)方框圖。將來自信號(hào)源2的信號(hào)輸入到包含半導(dǎo)體激光器的LD驅(qū)動(dòng)電路3，將從所述半導(dǎo)體激光器輸出的光信號(hào)在分光鏡4中被分光到受光元件A2和光盤5。照射到光盤5盤面上的光的返回光通過分光鏡4被輸入到受光元件A1，變換放大為電信號(hào)后被輸出到進(jìn)行信號(hào)重放的后級(jí)電路。此外，受光元件A1的輸出信號(hào)與受光元件A2的輸出信號(hào)一起被輸入到激光功率控制電路6，用于激光輸出功率的調(diào)整。
圖11是表示在上述記錄重放裝置1中，配有與上述寫入/重放對(duì)應(yīng)的增益切換結(jié)構(gòu)的典型的現(xiàn)有技術(shù)的受光放大器電路10的電結(jié)構(gòu)方框圖。所述受光元件A1由分割在A～D四個(gè)信道中的光電二極管pd構(gòu)成。該受光放大器電路10包括在每個(gè)信道A～D中設(shè)置的初級(jí)放大器11和后級(jí)放大器12、以及在各信道A～D共用設(shè)置的后級(jí)放大器13。來自所述光盤5的返回光的信號(hào)由光電二極管pd變換成電流信號(hào)isc，該電流信號(hào)isc在放大器a11中進(jìn)行電流電壓變換并同時(shí)被放大。
所述各信道A～D的初級(jí)放大器11的放大器a11的輸出被輸入到分別對(duì)應(yīng)于后級(jí)放大器12的差動(dòng)放大器a21和共用設(shè)置的集合(相加)的后級(jí)放大器13的差動(dòng)放大器a22的非反向端子，分別與后述的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較放大后輸出。所述差動(dòng)放大器a21的輸出信號(hào)被用于光學(xué)系統(tǒng)的聚焦和跟蹤伺服等。而所述差動(dòng)放大器a22的輸出信號(hào)被用于讀出在所述光盤中寫入的信號(hào)信息。
然后，由放大器a1進(jìn)行所述寫入/重放的增益切換。例如，在重放時(shí)用反饋電阻rf1r的電阻值進(jìn)行電流電壓變換及放大，在寫入時(shí)通過使開關(guān)sw1導(dǎo)通(ON)，使反饋電阻rf1w并聯(lián)連接到所述反饋電阻rf1r，從而用這些并聯(lián)電阻值進(jìn)行電流電壓變換及放大。將作為增益設(shè)定電阻的所述反饋電阻rf1r和rf1w設(shè)定為以對(duì)于假設(shè)的入射光功率使各個(gè)放大器a11不飽和的電阻值。此外，差動(dòng)放大器a21的增益由輸入電阻rs1和反饋電阻rf1以rf1/rs1來設(shè)定，差動(dòng)放大器a22的增益由輸入電阻rs2和反饋電阻rf21以rf2/rs2來設(shè)定。
在所述初級(jí)放大器11中還設(shè)置虛擬放大器a12、其反饋電阻rf2r、rf2w，同時(shí)還設(shè)置開關(guān)sw2，該開關(guān)與所述開關(guān)sw1進(jìn)行連動(dòng)并在寫入時(shí)導(dǎo)通(ON)，使反饋電阻rf2w并聯(lián)連接到反饋電阻rf2r。來自所述虛擬放大器a12的輸出被同時(shí)輸入到所述后級(jí)放大器12、13的差動(dòng)放大器a21、a22的反向端子，成為所述基準(zhǔn)電壓。
有關(guān)這些虛擬放大器a12的結(jié)構(gòu)，在放大器a11為接地型放大器時(shí)，其基準(zhǔn)電壓由內(nèi)部放大器結(jié)構(gòu)來確定，所以在連接到以外部基準(zhǔn)電源為基準(zhǔn)電壓的后級(jí)放大器12、13的差動(dòng)放大器a21、a22時(shí)是必需的。
圖12(a)～圖12(d)是說明上述那樣構(gòu)成的受光放大器電路11工作的波形圖。圖12(a)所示的輸入光信號(hào)在光電二極管pd中被變換成圖12(b)所示的電流信號(hào)isc，從放大器a1輸出圖12(c)所示的電流電壓變換后的信號(hào)。來自放大器a11的輸出在差動(dòng)放大器a21中與來自外部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并放大，其輸出波形如圖12(d)所示。然后，在差動(dòng)放大器a22中以A～D信道相加放大后，其輸出波形例如也如上述圖12(d)所示。再有，在圖12(a)～圖12(d)中，重放時(shí)的波形用參照符號(hào)r的虛線表示，而寫入時(shí)的波形用參照符號(hào)w的實(shí)線表示。
在所述記錄重放裝置1中，包含分光鏡4的光學(xué)系統(tǒng)考慮寫入時(shí)的激光輸出光(向受光元件A1的返回光量)、以及受光元件A1的特性(靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍)來設(shè)計(jì)固定。即，設(shè)定返回光的光量，使得對(duì)于寫入時(shí)的大光量使受光元件A1的放大器不飽和。在該光學(xué)設(shè)計(jì)中，同時(shí)還設(shè)定重放時(shí)的返回光的光量，所以如果寫入速度加快，激光功率增大，則重放時(shí)受光元件A1接收的光信號(hào)變小。
此時(shí)，在上述受光放大器電路11中，通過對(duì)寫入時(shí)的大光量進(jìn)行增益切換來防止差動(dòng)放大器a11的飽和。但是，對(duì)于隨著所述寫入速度的高速化而增大的激光功率來說，寫入/重放時(shí)增益都為下降的方向。
此外，作為激光波長(zhǎng)為780nm的CD系的盤媒體，有重放專用的CD-ROM、可寫入CD-R和可重寫CD-R/RW等。而作為激光波長(zhǎng)為650nm的DVD系的盤媒體，有重放專用的DVD-ROM、可寫入DVD-R、DVD-RAM和可重寫DVD-R/RW等。這些盤的各自反射率有所不同，因而激光由盤反射而返回的光量發(fā)生變動(dòng)。一般地，可重寫的CD-R/RW、DVD-R/RW盤與重放專用的ROM盤相比，反射率會(huì)減小為幾分之一。
這樣，因?qū)懭胨俣鹊母咚倩兔襟w的多樣化，在低反射率盤重放時(shí)受光放大器電路11接收的信號(hào)光變小，難以進(jìn)行低反射盤的信號(hào)重放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光盤裝置的受光放大器電路，可以對(duì)應(yīng)大激光功率的高速寫入，并且對(duì)低反射盤也可以獲得良好的重放特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路用于在光盤上進(jìn)行記錄重放的裝置中的受光放大器電路，其特征在于，它包括增益設(shè)定部件，設(shè)定與寫入模式、低反射盤重放模式、高反射盤重放模式各模式對(duì)應(yīng)的放大器增益。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，以寫入模式和兩個(gè)重放模式共計(jì)三個(gè)值(模式)來切換放大器的增益，所以可以設(shè)定與低反射盤重放和高反射盤重放分別適應(yīng)的放大器增益。
因此，可以對(duì)應(yīng)大激光功率的高速寫入，并且對(duì)于低反射盤也可以獲得良好的重放特性。
本發(fā)明的其他目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)通過以下記述將更清楚。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在參照附圖的以下說明中將更明顯。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的受光放大器電路的電結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是表示圖1所示的受光放大器電路中的初級(jí)放大器的具體結(jié)構(gòu)電路圖。
圖3是進(jìn)行增益切換的切換電路方框圖。
圖4是說明所述切換電路工作的波形圖。
圖5是表示所述切換電路的比較電路的一結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖6是表示所述切換電路的另一比較電路的一結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的受光放大器電路中的初級(jí)放大器的電路圖。
圖8是本發(fā)明又一實(shí)施例的受光放大器電路中的初級(jí)放大器的電路圖。
圖9是本發(fā)明另一實(shí)施例的受光放大器電路中的初級(jí)放大器的電路圖。
圖10是表示光盤的一般的記錄重放裝置的電結(jié)構(gòu)方框圖。
圖11是表示典型的現(xiàn)有技術(shù)的受光放大器電路的電結(jié)構(gòu)方框圖。
圖12(a)～圖12(d)是說明圖11所示的受光放大器電路工作的波形圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)圖1～圖6來如下說明本發(fā)明的一實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的受光放大器電路20的電結(jié)構(gòu)方框圖。該受光放大器電路20包括在各信道A～D中設(shè)置的初級(jí)放大器21和后級(jí)放大器22、以及在各信道A～D中共用設(shè)置的后級(jí)放大器23。來自光盤的返回光的光信號(hào)由光電二極管PD變換成電流信號(hào)Isc，該電流信號(hào)Isc在放大器A11中進(jìn)行電流電壓變換并被放大。
所述各信道A～D的初級(jí)放大器21的放大器A11的輸出被分別輸入到對(duì)應(yīng)的后級(jí)放大器22的差動(dòng)放大器A21、以及共用設(shè)置的集合(相加)用的后級(jí)放大器23的差動(dòng)放大器A22的非反向端子，分別與基準(zhǔn)電壓比較放大并輸出。所述差動(dòng)放大器A21的輸出信號(hào)被用于光學(xué)系統(tǒng)的聚焦和跟蹤伺服等，所述差動(dòng)放大器A22的輸出信號(hào)被用于讀出所述光盤中寫入的信號(hào)信息。
應(yīng)該注意的是，在該受光放大器電路20中，初級(jí)放大器21和后級(jí)放大器23的增益可同時(shí)進(jìn)行切換。因此，在初級(jí)放大器21中，與所述放大器A11相關(guān)聯(lián)，設(shè)置由反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路構(gòu)成的寫入用反饋環(huán)、以及由反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路構(gòu)成的重放用反饋環(huán)。而且，這兩個(gè)反饋環(huán)通過一對(duì)開關(guān)SW11、SW12可選擇地切換使用。
此外，在所述初級(jí)放大器21中，設(shè)置虛設(shè)放大器A12、其反饋電阻Rf1w、Rf1r，同時(shí)設(shè)置與所述開關(guān)SW11、SW12連動(dòng)，在寫入時(shí)選擇反饋電阻Rf1w，在重放時(shí)選擇反饋電阻Rf1r的開關(guān)SW21、SW22。所述虛設(shè)放大器A12的輸出被同時(shí)輸入到所述后級(jí)放大器22、23的差動(dòng)放大器A21、A22的反向端子，成為所述基準(zhǔn)電壓。
而且，在后級(jí)放大器23中，與所述差動(dòng)放大器A22相關(guān)聯(lián)，在兩個(gè)輸入側(cè)分別設(shè)置輸入電阻Rs22，同時(shí)分別對(duì)應(yīng)于所述兩個(gè)輸入側(cè)來設(shè)置并聯(lián)的反饋電阻Rf22、Rf23。然后，使所述反饋電阻Rf22始終連接在反饋環(huán)中，另一方面，通過串聯(lián)設(shè)置的開關(guān)晶體管QSW，使所述反饋電阻Rf23僅在高反射盤重放時(shí)接入所述反饋環(huán)中。
將作為增益設(shè)定電阻的所述反饋電阻Rf1w、Rf1r設(shè)定為相對(duì)寫入/重放時(shí)分別假設(shè)的入射光功率使放大器A11不飽和的電阻值，通常，Rf1w是Rf1r的幾分之一。
根據(jù)輸入電阻Rs22和反饋電阻Rf22、Rf23，差動(dòng)放大器A22的增益設(shè)定為Rf2/Rs22。其中，所述Rf2在低反射盤重放時(shí)為所述反饋電阻Rf22的單體值，而在高反射盤重放時(shí)為反饋電阻Rf22、Rf23的并聯(lián)電阻值。因此，在低反射盤重放時(shí)，差動(dòng)放大器A22為高增益，而在高反射盤重放時(shí)，差動(dòng)放大器A22為低增益。
例如，高增益的反饋電阻Rf22的單體值和低增益的反饋電阻Rf22、Rf23的并聯(lián)電阻值之比是CD-R/RW等的低反射盤的反射率和CD-ROM等的高反射盤的反射率之比，最好是以大約2倍來設(shè)定。但是，為了不產(chǎn)生輸出波形失真，必須設(shè)定為使差動(dòng)放大器A22不飽和的值。
另一方面，在后級(jí)放大器22中，與所述差動(dòng)放大器A21相關(guān)聯(lián)，在兩個(gè)輸入側(cè)中分別設(shè)置輸入電阻Rs21，同時(shí)分別對(duì)應(yīng)于所述兩個(gè)輸入側(cè)來設(shè)置反饋電阻Rf21。因而，該差動(dòng)放大器A21的增益被固定為Rf21/Rs21。
這樣，以寫入模式和兩個(gè)重放模式的共計(jì)三個(gè)值(模式)來切換放大器的增益，所以可以設(shè)定與低反射盤重放和高反射盤重放分別適應(yīng)的放大器增益。因此，可以對(duì)應(yīng)大激光功率的高速寫入，并且對(duì)于低反射盤也可以獲得良好的重放特性。
這里，后級(jí)放大器23不采用與初級(jí)放大器21相同的增益切換方式的原因在于，作為受光放大器電路的頻率特性極大地依賴于初級(jí)放大器21的頻率特性，進(jìn)行后級(jí)電壓放大的差動(dòng)放大器A22的影響小。在本切換方式中，僅追加反饋電阻Rf22和開關(guān)晶體管QSW即可，所以可減小芯片面積，可以抑制制造成本。
圖2是表示上述初級(jí)放大器21的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。該初級(jí)放大器21是接地型放大器，將所述光電二極管PD連接到進(jìn)行放大的N型晶體管Q11的基極。向該晶體管Q11的集電極供給來自恒流源11的恒定電流，同時(shí)作為對(duì)后級(jí)放大器22、23的輸出端。
上述反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路以及反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路的一端還連接到上述晶體管Q11的基極。而且，這些并聯(lián)電路的另一端分別連接到N型晶體管Q1w2、Q1r2的發(fā)射極。將所述晶體管Q1w2、Q1r2的集電極同時(shí)連接到高電平的電源，從發(fā)射極通過開關(guān)SWw2、SWr2由恒流源I4、I5選擇性地獲取恒定電流。
所述晶體管Q1w2、Q1r2的基極分別連接到P型晶體管Q1w1、Q1r1的發(fā)射極。而且，將這些晶體管Q1w1、Q1r1的集電極同時(shí)接地，將基極同時(shí)連接到所述晶體管Q11的集電極。此外，通過開關(guān)SWw1、SWr1有選擇性地從恒流源I2、I3將恒定電流供給發(fā)射極。
因此，如果開關(guān)SWw1、SWw2為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(圖2的狀態(tài))，則通過恒流源I2、I4的電流使晶體管Q1w1、Q1w2為導(dǎo)通狀態(tài)。于是，通過該晶體管Q1w1、Q1w2，所述反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路接入在作為該初級(jí)放大器21的輸出端的晶體管Q11的集電極和作為輸入端的晶體管Q11的基極之間，形成寫入用反饋環(huán)。此時(shí)，開關(guān)SWr1、SWr2為截止(OFF)狀態(tài)，晶體管Q1r1、Q1R2也為截止?fàn)顟B(tài)，反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路為開路狀態(tài)。
相反，如果開關(guān)SWr1、SWr2為導(dǎo)通狀態(tài)，通過恒流源I3、I5使晶體管Q1r1、Q1r2為導(dǎo)通狀態(tài)。于是，通過該晶體管Q1r1、Q1r2使所述反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路接入在晶體管Q11的集電極和基極之間，形成重放用反饋環(huán)。此時(shí)，開關(guān)SWw1、SWw2為截止?fàn)顟B(tài)，晶體管Q1w1、Q1w2為截止?fàn)顟B(tài)，反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路為開路狀態(tài)。
這樣，在寫入和重放時(shí)，在放大所述電流信號(hào)Isc的晶體管Q11中僅連接一組反饋環(huán)，可以除去無用元件的影響。由此，可實(shí)現(xiàn)高速、寬頻帶化。此外，在設(shè)計(jì)上，可以使寫入和重放分離來設(shè)定時(shí)間常數(shù)(Rf×Cf)，所以可以容易地提高設(shè)計(jì)精度。而且，光電二極管PD以所述晶體管Q11的基極-發(fā)射極間電壓VBE來偏置，所以可以確保VBE(0.8V)～Vcc-VCE(4.7V)的寬動(dòng)態(tài)范圍。
圖3是切換控制所述開關(guān)SWw1、SWw2、SWr1、SWr2和晶體管QSW的切換電路31的方框圖。該切換電路31包括一個(gè)來自外部的輸入端子SW、兩個(gè)比較電路COMP1、COMP2和由AND電路實(shí)現(xiàn)的邏輯電路32。
將來自所述輸入端子SW的切換控制信號(hào)同時(shí)提供給所述比較電路COMP1、COMP2的一個(gè)輸入。然后，將第1基準(zhǔn)電壓Vref1輸入到比較電路COMP1的另一個(gè)輸入上，將第2基準(zhǔn)電壓Vref2輸入到比較電路COMP2的另一個(gè)輸入上。
比較電路COMP1的輸出SW1在所述切換控制信號(hào)的電平比基準(zhǔn)電壓Vref1低時(shí)為低電平，而在基準(zhǔn)電壓Vref1以上時(shí)為高電平。相反，比較電路COMP2的輸出SW2在所述切換控制信號(hào)的電平比基準(zhǔn)電壓Vref2高時(shí)為低電平，而在基準(zhǔn)電壓Vref1以下時(shí)為高電平。
所述AND電路32的輸出SW3僅在比較電路COMP1、COMP2的輸出SW1、SW2都為高電平時(shí)才為高電平，除此以外的情況下為低電平。
作為所述基準(zhǔn)電壓Vref1，例如，選擇1VBE(＝0.8V)，作為所述基準(zhǔn)電壓Vref2，例如選擇4·Vcc/5。將所述輸出SW1在初級(jí)放大器21中提供給進(jìn)行重放模式切換的的所述開關(guān)SWr1、SWr2。另一方面，將所述輸出SW2在初級(jí)放大器21中提供給進(jìn)行寫入模式切換的所述開關(guān)SWw1、SWw2。然后，將所述輸出SW3提供給后級(jí)放大器23的所述開關(guān)晶體管QSW。
因此，如圖4所示，如果來自輸入端子SW的切換控制信號(hào)低于0.8V，則為寫入模式，如果在所述0.8V以上、并且4·Vcc/5以下，則為低反射盤重放模式，而如果高于所述4·Vcc/5，則為高反射盤重放模式。
這樣，可以用一個(gè)輸入端子SW來進(jìn)行三個(gè)值(模式)的增益切換，可以削減受光放大器電路20的管腳數(shù)，可以抑制器件成本。
圖5是表示所述比較電路COMP1的一結(jié)構(gòu)例的電路圖。該比較電路COMP1包括由晶體管Q31～Q35、電阻R31和恒流源I31構(gòu)成的比較器COMP11；以及由晶體管Q36、Q37、二極管D31、D32、電阻R32和恒流源I32構(gòu)成的箝位電路CLP11。
比較電路COMP11進(jìn)行工作，比較構(gòu)成差動(dòng)對(duì)的晶體管Q31、Q32的基極電壓。然后，作為門限的晶體管Q32的基極電壓成為在提供給晶體管Q35的基極的所述基準(zhǔn)電壓1VBE上加入該晶體管Q35的基極-發(fā)射極間電壓后的電壓2VBE。另一方面，作為比較輸入的晶體管Q31的基極電壓成為在來自所述輸入端子SW的切換控制信號(hào)上加入晶體管Q36的基極-發(fā)射極間電壓后的電壓。因此，從所述輸入端子SW來看的比較器COMP11的門限電壓成為基準(zhǔn)電壓VBE。
這里，作為比較器COMP11的輸入的晶體管Q31的基極電壓由所述晶體管Q37來控制，使得由晶體管Q37和二極管D31、D32設(shè)定的電壓不超過3VBE(2.4V)。因此，即使提供給所述晶體管Q36的基極的所述切換控制信號(hào)的電壓極大地上升，也不使所述比較器COMP11飽和，可以抑制飽和造成的誤操作和響應(yīng)特性的惡化。
圖6是表示所述比較器電路COMP2的一結(jié)構(gòu)例的電路圖。該比較器電路COMP2與上述比較器電路COMP1類似，包括由晶體管Q41～Q45、電阻R41和恒流源I41構(gòu)成的比較器COMP12；以及由晶體管Q46、Q47、二極管D41、D42、電阻R42和恒流源I42構(gòu)成的箝位電路CLP12。
在該比較電路COMP2中，箝位電路CLP12的晶體管Q46、Q47由與所述晶體管Q36、Q37相反極性的晶體管構(gòu)成。作為比較器COMP12的輸入的晶體管Q41的基極電壓由晶體管Q47限制，使得不低于晶體管Q47和二極管D41、D42設(shè)定的電壓1VBE(0.8V)。因此，即使提供給與所述晶體管Q47形成對(duì)的晶體管Q46的基極的所述切換控制信號(hào)的電壓極大地下降，也不使所述比較器COMP12飽和，可以抑制飽和造成的誤操作和響應(yīng)特性的惡化。
通過使用這樣構(gòu)成的比較器電路COMP1、COMP2來構(gòu)成所述切換電路31，將所述切換控制信號(hào)的電壓范圍在寫入模式時(shí)設(shè)定為約1VBE以下、在低反射盤重放模式時(shí)設(shè)定為約4·Vcc/5以上、在高反射盤重放模式時(shí)設(shè)定為約Vcc/2±1VBE，對(duì)于電源電壓Vcc的變動(dòng)，使受光放大器電路20可以正確地進(jìn)行三個(gè)值(模式)的增益切換。
根據(jù)圖7，對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例說明如下。
圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的受光放大器電路中的初級(jí)放大器21a的電路圖。該初級(jí)放大器21a是差動(dòng)型放大器，將所述光電二極管PD連接到差動(dòng)對(duì)的一個(gè)N型晶體管Q21的基極。向成對(duì)的另一個(gè)N型晶體管Q22的基極供給來自外部的基準(zhǔn)電壓。從所述晶體管Q21、Q22的發(fā)射極由恒流源I11同時(shí)獲取恒定電流，集電極分別通過構(gòu)成電流鏡電路的P型晶體管Q23、Q24連接到高電平電源。
在作為這樣的差動(dòng)型放大器的初級(jí)放大器21a中，晶體管Q2w3、Q2r3的發(fā)射極成為后級(jí)放大器22、23的輸出端。此外，將晶體管Q21、Q23的連接點(diǎn)同時(shí)連接到N型晶體管Q2w1、Q2r1的基極。將所述晶體管Q2w1、Q2r1的集電極同時(shí)連接到高電平電源，從發(fā)射極由恒流源I12、I13分別獲取恒定電流。還將所述晶體管Q2w1、Q2r1的發(fā)射極分別通過N型晶體管Q2w2、Q2r2連接到高電平電源。將所述晶體管Q2w2、Q2r2的基極分別通過偏置電阻R21、R22連接到高電平電源，同時(shí)通過開關(guān)SWw1、SWr1選擇性地接地。
將所述晶體管Q2w1、Q2r1的發(fā)射極分別連接到P型晶體管Q2w3、Q2r3的基極。通過開關(guān)SWw2、SWr2將來自恒流源I14、I15的恒定電流選擇性地供給所述晶體管Q2w3、Q2r3的發(fā)射極。而且，在這些晶體管Q2w3、Q2r3的發(fā)射極和所述晶體管Q21的基極之間，分別連接所述反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路以及反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路。
因此，如果開關(guān)SWw1、SWw2為導(dǎo)通(圖3的狀態(tài))狀態(tài)，則通過恒流源I12、I14的電流使晶體管Q2w2為截止?fàn)顟B(tài)，晶體管Q2w1、Q2w3為導(dǎo)通狀態(tài)。由此，通過該晶體管Q2w1、Q2w3，使所述反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路接入在作為該初級(jí)放大器21a的輸出端的晶體管Q2w3的發(fā)射極和作為輸入端的晶體管Q21的基極之間，形成寫入用反饋環(huán)。此時(shí)，開關(guān)SWr1、SWr2為截止?fàn)顟B(tài)，晶體管Q2r2為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Q2r1、Q2r3為截止?fàn)顟B(tài)，反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路為開路狀態(tài)。
相反，如果開關(guān)SWr1、SWr2為導(dǎo)通狀態(tài)，通過恒流源I13、I15使晶體管Q2r2為截止?fàn)顟B(tài)，接著，晶體管Q2r1、Q2r3為導(dǎo)通狀態(tài)。由此，通過該晶體管Q2r1、Q2r3，使所述反饋電阻Rf1r和反饋電容Cf1r的并聯(lián)電路接入在晶體管Q2r3的發(fā)射極和基極之間，形成重放用反饋環(huán)。此時(shí)，開關(guān)SWw1、SWw2為截止?fàn)顟B(tài)，晶體管Q2w2為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Q2w1、Q2w3為截止?fàn)顟B(tài)，反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路為開路狀態(tài)。
這樣，在寫入和重放時(shí)，在放大所述電流信號(hào)Isc的晶體管Q11上僅連接一組反饋環(huán)，可以除去無用元件的影響。由此，可實(shí)現(xiàn)高速、寬頻帶化。
在作為上述圖2所示的接地型放大器的初級(jí)放大器21中，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍寬的放大器。因此，在作為該差動(dòng)型放大器的初級(jí)放大器21a中，不需要所述虛設(shè)放大器A12，可以大幅度地降低結(jié)構(gòu)元件。以下，詳細(xì)說明這方面。在作為所述接地型放大器的初級(jí)放大器21中，將光電二極管PD連接到晶體管Q11的基極。因此，所述基準(zhǔn)電壓由該晶體管Q11的基極-發(fā)射極間電壓VBE來決定。而且，輸出電壓Vo例如在所述開關(guān)SWw1、SWw2為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，為Vo＝VBE(Q11)+Rf1w×Isc+VBE(Q1w2)-VBE(Q1w1)。在無光信號(hào)的初始狀態(tài)時(shí)，Isc＝0，或設(shè)VBE(Q1w1)＝VBE(Q1w2)，所以Vo＝VBE(Q11)因此，所述初級(jí)放大器21的輸出電壓Vo以光電二極管PD的偏置電壓為基準(zhǔn)進(jìn)行變動(dòng)，所以對(duì)于以來自外部的基準(zhǔn)電壓工作的后級(jí)的差動(dòng)放大器A21、A22，參照該偏置電壓進(jìn)行輸出的所述虛設(shè)放大器A12是必要的。
再有，這些初級(jí)放大器21、21a也可以根據(jù)期望的特性和芯片尺寸來適當(dāng)選擇使用。
根據(jù)圖8對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例說明如下。
圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的受光放大器電路中的初級(jí)放大器21b的電路圖。該初級(jí)放大器21b是上述接地型放大器和差動(dòng)型放大器的任何一個(gè)都可以。在構(gòu)成該初級(jí)放大器21b的部分中，與上述初級(jí)放大器21、21a類似，在對(duì)應(yīng)的部分上附以相同的參照標(biāo)號(hào)，并省略其說明。應(yīng)該注意的是，在該初級(jí)放大器21b上，附加箝位電路CLP1。
所述箝位電路CLP1由串聯(lián)連接的二極管D1～D3和電阻Rc構(gòu)成。所述二極管的個(gè)數(shù)不限定于三個(gè)，適當(dāng)對(duì)應(yīng)于要箝位的電壓來選擇就可以。將該箝位電路CLP1并聯(lián)連接到大激光功率的寫入時(shí)選擇的反饋電阻Rf1w和反饋電容Cf1w的并聯(lián)電路。
因此，光電變換后的所述電流信號(hào)Isc流入反饋電阻Rf1w，如果該反饋電阻Rf1w的端子間的電壓(Rf1w×Isc)大于3VBE，則二極管D1～D3為導(dǎo)通狀態(tài)，接入與反饋電阻Rf1w并聯(lián)的電阻Rc。由此，等效的放大電阻為Rf1w和Rc的并聯(lián)電阻值，已經(jīng)變小，將放大器A11的輸出電壓箝位在約3VBE。由此，可以防止大光量輸出時(shí)使該放大器A11飽和，可以抑制因該放大器A11的飽和產(chǎn)生的波形失真和響應(yīng)特性的惡化。
根據(jù)圖9對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施例說明如下。
圖9是本發(fā)明的另一實(shí)施例的受光放大器電路中的初級(jí)放大器21c的電路圖。該初級(jí)放大器21c是上述接地型放大器和差動(dòng)型放大器的任何一個(gè)都可以。在構(gòu)成該初級(jí)放大器21c的部分中，對(duì)與上述初級(jí)放大器21、21a、21b對(duì)應(yīng)的部分附以相同的參照標(biāo)號(hào)，并省略其說明。應(yīng)該注意的是，在該初級(jí)放大器21c上，附加箝位電路CLP2。
所述箝位電路CLP2由基準(zhǔn)電壓電路和晶體管Qc構(gòu)成。在光電二極管PD上施加由該箝位電路CLP2形成的偏置電壓，該偏置電壓低于基準(zhǔn)電壓-晶體管Qc的基極-發(fā)射極間電壓。
因此，在大光量輸入時(shí)，放大器A11的輸入電壓被箝位，可防止該放大器A11的飽和，抑制發(fā)生波形失真和響應(yīng)特性的惡化。此外，如果光電二極管PD的偏置電壓下降，則該光電二極管PD的寄生電容增加，盡管對(duì)頻率特性產(chǎn)生很大影響，但通過該箝位電路CLP2也可以抑制所述寄生電容的增加。
此外，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路配有初級(jí)放大器和后級(jí)放大器的兩級(jí)放大器，所述增益設(shè)定部件包括第1增益切換部件，與所述初級(jí)放大器相關(guān)聯(lián)地設(shè)置，進(jìn)行所述寫入模式和重放模式的切換；以及第2增益切換部件，與所述后級(jí)放大器相關(guān)聯(lián)地設(shè)置，進(jìn)行所述低反射盤重放模式和高反射盤重放模式的切換。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，形成兩級(jí)放大器，由受光元件(光電二極管)連接的初級(jí)放大器和第1增益切換部件來應(yīng)對(duì)在激光功率上有幾十倍差的寫入模式和重放模式，由后級(jí)放大器和第2增益切換部件來應(yīng)對(duì)兩個(gè)重放模式。
因此，通過在對(duì)所述受光元件的頻率特性產(chǎn)生影響的初級(jí)放大器中設(shè)置用于增益切換的兩個(gè)反饋環(huán)并選擇性地使用它們，再用對(duì)所述頻率特性的影響比較小的后級(jí)放大器進(jìn)行兩種反饋，從而比在所述受光元件連接的初級(jí)放大器中設(shè)置三個(gè)反饋環(huán)更容易實(shí)現(xiàn)高速、寬帶化。此外，在聚焦和跟蹤伺服中使用來自初級(jí)放大器的輸出，在信號(hào)重放中使用來自后級(jí)放大器的輸出時(shí)，可以由第2增益切換部件容易地應(yīng)對(duì)盤反射率的差異，例如兩倍左右的差異，從而盤反射率的差異達(dá)不到所述寫入模式和重放模式的差異程度。
而且，在本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路中，所述初級(jí)放大器由接地型放大器構(gòu)成，所述第1增益切換部件配有連接受光元件的兩個(gè)反饋環(huán)，通過按所述寫入模式和重放模式來切換這些反饋環(huán)，從而進(jìn)行增益切換。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過使用接地型放大器，可以構(gòu)成動(dòng)態(tài)范圍寬的初級(jí)放大器。此外，配有兩個(gè)反饋環(huán)并通過反饋環(huán)本身的切換來進(jìn)行增益切換，從而分離與另一模式對(duì)應(yīng)的反饋環(huán)，可以削減反饋環(huán)部中的無用元件和寄生電容，可以實(shí)現(xiàn)適合高速、寬頻帶化的受光放大器電路。
此外，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路在與寫入模式對(duì)應(yīng)的反饋環(huán)中并聯(lián)連接由電阻和一個(gè)或多個(gè)二極管串聯(lián)連接構(gòu)成的箝位電路。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在初級(jí)放大器中設(shè)置限制輸出振幅的箝位電路，來抑制大光量入射時(shí)該初級(jí)放大器的飽和，抑制受光元件的寄生電容的增大，所以在所述大光量入射時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)高速、寬頻帶的受光放大器電路。
而且，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路在與寫入模式對(duì)應(yīng)的反饋環(huán)中，設(shè)置箝位電路，該箝位電路由箝位晶體管構(gòu)成，該晶體管的集電極被連接到+電源、基極被連接到基準(zhǔn)電壓，而發(fā)射極連接到初級(jí)放大器的輸入和受光元件的連接點(diǎn)上。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在初級(jí)放大器中設(shè)置限制受光元件的偏置電壓下降的箝位電路，來抑制大光量入射時(shí)該初級(jí)放大器的飽和，并抑制受光元件的寄生電容的增大，所以在所述大光量入射時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)高速、寬頻帶的受光放大器電路。
此外，在本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路中，所述后級(jí)放大器由差動(dòng)型放大器構(gòu)成，所述第2增益切換部件由并聯(lián)連接到反饋電阻的電阻和晶體管構(gòu)成，通過使所述晶體管進(jìn)行開關(guān)操作來進(jìn)行增益切換。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，如上所述，通過由反饋電阻、與其并聯(lián)連接的電阻和開關(guān)晶體管的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來構(gòu)成對(duì)受光元件的頻率特性影響比較小的后級(jí)放大器的增益切換部件，使所述晶體管進(jìn)行開關(guān)操作來切換反饋量，可以實(shí)現(xiàn)抑制芯片面積，從而實(shí)現(xiàn)抑制成本增大的受光放大器電路。
而且，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路由兩個(gè)比較器電路和邏輯電路來構(gòu)成進(jìn)行所述寫入模式和兩個(gè)重放模式的三個(gè)模式切換的開關(guān)切換電路。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過由比較器電路的輸出來進(jìn)行所述初級(jí)放大器的寫入/重放用的兩個(gè)反饋環(huán)的切換，由AND電路等邏輯電路的輸出來進(jìn)行所述后級(jí)放大器的高反射盤/低反射盤的重放模式的切換，可以用一個(gè)輸入端子來進(jìn)行三個(gè)值(模式)的增益切換，可以抑制受光放大器電路的管腳數(shù)的增加，并可抑制盤成本。
此外，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路中，所述切換電路的輸入電壓范圍在寫入模式時(shí)約在1VBE以下，在低反射盤重放模式時(shí)約在4·Vcc/5以上，而在高反射盤重放模式時(shí)約為Vcc/2±1VBE。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，對(duì)于電源電壓Vcc的變動(dòng)，可以正確地進(jìn)行三個(gè)值(模式)的增益切換。
此外，本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路在所述兩個(gè)比較電路的輸入部中，分別設(shè)置用于限制輸入電壓的箝位電路。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在比較器電路的輸入部中設(shè)置用于電壓限制的箝位電路，可以防止因輸入電壓的變動(dòng)造成的該比較器電路的飽和并防止誤操作，并且可以進(jìn)行抑制響應(yīng)特性惡化的三個(gè)值(模式)的增益切換。
本發(fā)明的光盤裝置的受光放大器電路的所述初級(jí)放大器由差動(dòng)型放大器構(gòu)成，所述第1增益切換部件包括受光元件連接的兩個(gè)反饋環(huán)，通過按所述寫入模式和重放模式切換這些反饋環(huán)來進(jìn)行增益切換。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在寫入時(shí)和重放時(shí)，在放大所述電流信號(hào)Isc的晶體管Q11上僅連接一組反饋環(huán)，可以除去無用元件的影響。由此，可以實(shí)現(xiàn)高速、寬頻帶化。
構(gòu)成發(fā)明的詳細(xì)說明的項(xiàng)目的具體實(shí)施形態(tài)或?qū)嵤├皇怯糜诹私獗景l(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，但不局限于這樣的具體例的狹義解釋，在本發(fā)明的精神和下述權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變更來實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種光盤裝置的受光放大器電路，用于在光盤上進(jìn)行記錄重放裝置中的受光放大器電路，其特征在于包括增益設(shè)定部件，設(shè)定與寫入模式、低反射盤重放模式、高反射盤重放模式各模式對(duì)應(yīng)的放大器增益。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，包括初級(jí)放大器和后級(jí)放大器的兩級(jí)放大器，所述增益設(shè)定部件包括第1增益切換部件，對(duì)應(yīng)于所述初級(jí)放大器來設(shè)置，進(jìn)行所述寫入模式和重放模式的切換；以及第2增益切換部件，對(duì)應(yīng)于所述后級(jí)放大器來設(shè)置，進(jìn)行所述低反射盤重放模式和高反射盤重放模式的切換。
3.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，所述初級(jí)放大器由接地型放大器構(gòu)成，所述第1增益切換部件包括連接受光元件的兩個(gè)反饋環(huán)，在所述寫入模式和重放模式中，通過對(duì)這些反饋環(huán)進(jìn)行切換來進(jìn)行增益切換。
4.如權(quán)利要求3所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，在與寫入模式對(duì)應(yīng)的反饋環(huán)中，將電阻和一個(gè)或多個(gè)二極管串聯(lián)連接而構(gòu)成的箝位電路并聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求3所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，在與寫入模式對(duì)應(yīng)的反饋環(huán)中，設(shè)置箝位電路，該電路由箝位晶體管構(gòu)成，該晶體管的集電極被連接到+電源、基極被連接到基準(zhǔn)電壓，而發(fā)射極連接到初級(jí)放大器的輸入和受光元件的連接點(diǎn)上。
6.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，所述后級(jí)放大器由差動(dòng)型放大器構(gòu)成，所述第2增益切換部件由并聯(lián)連接在反饋電阻上的電阻和晶體管構(gòu)成，通過使所述晶體管進(jìn)行開關(guān)工作來進(jìn)行增益切換。
7.如權(quán)利要求3所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，由兩個(gè)比較電路和邏輯電路來構(gòu)成進(jìn)行所述寫入模式和兩個(gè)重放模式的三個(gè)模式的切換電路。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，所述切換電路的輸入電壓范圍在寫入模式時(shí)約在1VBE以下，在低反射盤重放模式時(shí)約在4·Vcc/5以上，而在高反射盤重放模式時(shí)約為Vcc/2±1VBE。
9.如權(quán)利要求7所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，在所述兩個(gè)比較電路的輸入部中，分別設(shè)置用于控制輸入電壓的箝位電路。
10.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置的受光放大器電路，其特征在于，所述初級(jí)放大器由差動(dòng)型放大器構(gòu)成，所述第1增益切換部件包括受光元件連接的兩個(gè)反饋環(huán)，通過按所述寫入模式和重放模式切換這些反饋環(huán)來進(jìn)行增益切換。
全文摘要
一種光盤裝置的受光放大器電路，由初級(jí)放大器(21)和后級(jí)放大器(22、23)兩級(jí)構(gòu)成，在初級(jí)放大器(21)側(cè)，通過將反饋電容(Cflw)和反饋電阻(Rflw)的并聯(lián)電路與反饋電容(Cflr)和反饋電阻Rflr的并聯(lián)電路進(jìn)行切換來執(zhí)行寫入模式和重放模式的切換，在后級(jí)放大器(23)側(cè)，設(shè)置并聯(lián)的反饋電阻(Rf22、Rf23)，通過開關(guān)晶體管(QSW)僅在高反射盤重放時(shí)將反饋電阻(Rf23)插入在反饋環(huán)中。因此，可以設(shè)定分別與寫入、低反射盤重放和高反射盤重放對(duì)應(yīng)的放大器增益，不僅可對(duì)應(yīng)激光功率大的高速寫入，而且對(duì)于低反射盤也可以獲得良好的重放特性。
文檔編號(hào)G11B7/13GK1426050SQ0215630
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者奧田隆典, 橫山高士 申請(qǐng)人:夏普公司