[发明专利]光耦合装置

说明书

关联申请的交叉引用

本申请以2011年8月5日申请的在先日本国专利申请第2011-171801号的优先权的利益为基础，且要求该利益，其内容整体通过引用在这里加以包含。

技术领域

这里说明的实施方式(多个方式)整体上涉及光耦合装置。

背景技术

光电耦合器等光耦合装置设有发光部和受光部。发光部位于输入侧，受光部位于输出侧。由受光部接收由发光部生成的光信号，并从该受光部输出转换为电信号后的信号。受光部上设置的放大器使用差动放大器和反相放大器等。

若光耦合装置的放大器使用作为反相放大器的互阻放大器(TIAtrans-impedance amplifier)，则容易受到电源噪声的影响。为了抑制电源噪声的影响，而设置伪(dummy)互阻放大器和伪光电二极管。光电二极管由于在光耦合装置中使用的半导体芯片中占有较大面积，所以若将伪光电二极管搭载在光耦合装置上，则有不能缩小半导体芯片的占有面积的问题。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够在维持抗噪声特性的同时缩小半导体芯片的光耦合装置。

根据一个实施方式，提供一种具有发光元件、第一光电二极管和第二光电二极管、第一反相放大器和第二反相放大器以及比较器的光耦合装置。

第一光电二极管具有与低电位侧电源相连的阳极和阴极，接收由所述发光元件生成的光信号，并将该光信号转换为第一电信号。第一反相放大器具有并联连接的第一反馈电阻和第一运算放大器。所述第一反相放大器的输入端与所述第一光电二极管的阴极相连。从所述第一反相放大器的输出端输出将所述第一电信号反转而得的第一信号。

第二光电二极管具有与所述低电位侧电源相连的阳极和阴极。第二反相放大器具有并联连接的第二反馈电阻和第二运算放大器。所述第二反相放大器的输入端与所述第二光电二极管的阴极连接，并从所述第二反相放大器的输出端输出第二信号。

比较器接收所述第一信号和第二信号，并将所述第二信号作为基准电压，来比较所述第一信号与第二信号，输出比较放大后的信号。

所述第一光电二极管的第一结电容与所述第一反馈电阻之积和所述第二光电二极管的第二结电容与所述第二反馈电阻之积被设定为同一值。所述第二结电容被设定为小于所述第一结电容。

根据上述的结构，可以在维持抗噪声特性的同时缩小半导体芯片。

附图说明

图1是表示第一实施方式的光耦合装置的结构的电路图；

图2是表示所述光耦合装置中使用的互阻放大器的结构和光电二极管的电路图；

图3是表示所述光耦合装置中使用的互阻放大器和光电二极管的等效电路图；

图4是表示伪光电二极管的芯片占有面积和伪互阻放大器的反馈电阻的芯片占有面积的和的变化相对所述光耦合装置中使用的伪光电二极管的面积变化的图。

图5是表示变形例中使用的互阻放大器的结构的电路图；

图6是表示第二实施方式的光耦合装置的结构的电路图；

图7是表示将第二实施方式的光耦合装置中使用的伪光电二极管替换为MOS电容时的芯片占有面积的变化的图。

具体实施方式

下面，参考附图来说明多个实施方式。

附图中，同一附图标记表示相同或类似的部分。

参考图1～图3来说明本发明的第一实施方式的光耦合装置。

图1是表示光耦合装置的结构的电路图。图2是表示互阻放大器的结构的电路图。图3是表示互阻放大器的等效电路图。

本实施方式中，将光电二极管的结电容与互阻放大器的反馈电阻之积及伪(dummy)光电二极管的结电容和伪互阻放大器的反馈电阻之积保持为相同值，同时缩小了半导体芯片。

如图1所示，光耦合装置90中设有发光部50和受光部60。光耦合装置90通过1次侧的发光部50将所输入的电信号暂时变换为光信号，并通过2次侧的受光部60再次变换为电信号。光耦合装置90是光电耦合器。本实施方式中作为其他光耦合装置还可适用于中断器。

发光部50设有发光二极管(LED：light emitting diode)13、端子Pad1和端子Pad2。向端子Pad1和端子Pad2输入电信号。发光二极管13将电信号转换为光信号。

受光部60中设有比较器1、作为第一反相放大器的互阻放大器2、作为第二反相放大器的伪互阻放大器3、作为第一光电二极管的光电二极管11、作为第二光电二极管的伪光电二极管12和端子Pado。这些元件作为集成电路形成在半导体芯片内。