DE69225589T2

DE69225589T2 - Vorverstärker

Info

Publication number: DE69225589T2
Application number: DE69225589T
Authority: DE
Inventors: Miyo C/O Mitsubishi Denki K.K. Itami-Shi Hyogo 664 Miyashita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: EP0577896A1; JPH0629755A; US5302911A; EP0577896B1; DE69225589D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vorverstärker und insbesondere auf einen Vorverstärker, welcher einen optischen Empfänger bildet, der für ein optisches Verbindungssystem usw. verwendet wird.

Hintergrund der Erfindung

Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines optischen Empfängers darstellt, der einen Transimpedanz-Vorverstärker nach dem Stand der Technik verwendet. Entsprechend der Figur enthält ein Empfänger 10 einen Transimpedanz-Vorverstärker 1 und eine Fotodiode 5, deren p-Elektrode an einen Eingang des Transimpedanz-Vorverstärkers 1 angeschlossen ist. Der Transimpedanz-Vorverstärker 1 enthält einen Spannungsverstärker 2 und einen Rückkopplungswiderstand 3, welcher an dem Spannungsverstärker 2 außerhalb befestigt bzw. angeschlossen ist. D. h. der Rückkopplungswiderstand 3 ist parallel an einem Eingang und einem Ausgang des Spannungsverstärkers 2 angeschlossen, um einen Teil des Ausgangssignals des Spannungsverstärkers 2 dem Eingang rückzukoppeln. Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Eingangsanschluß, und Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Ausgangsanschluß. Bezugszeichen Pout bezeichnet Licht, Bezugszeichen Iin bezeichnet ein Stromsignal von der Fotodiode 5, und Bezugszeichen Vout bezeichnet ein von dem Vorverstärker 1 ausgegebenes Spannungssignal.
Es wird eine Beschreibung der Operationen gegeben.
In die Fotodiode 5 eintretendes Licht Pout wird durch die Fotodiode 5 in ein Stromsignal Iin umgewandelt, welches über den Eingangsanschluß 4 in den Vorverstärker 1 eintritt. Das Stromsignal Iin fließt in den Rückkopplungswiderstand 3, wenn die Eingangsimpedanz des Spannungsverstär kers 2 hinreichend groß ist. Wenn in diesem Fall eine Verstärkung des Spannungsverstärkers 2 hinreichend groß ist, wird unter der Annahme, daß der Widerstandswert des Rückkopplungskondensators als Rf [Q] und die Stromsignalamplitude als ΔIin dargestellt werden, die Ausgangsspannungsamplitude ΔVout wie folgt dargestellt:
ΔVout = ΔIin · Rf (1)
Darüber hinaus wird das Rauschen des optischen Empfängers 10, welcher die Fotodiode 5 und den Vorverstärker 1 enthält, durch die in die Eingangsrauschstromdichte (Einheit: [A/ Hz]) dargestellt. Dieses Rauschen wird durch ein thermisches Rauschen infolge des Rückkopplungskondensators 3 und ein Kanalrauschen eines Feldeffekttransistors (hiernach als FET bezeichnet) mit geerdetem Source in dem Spannungverstärker 2 gesteuert. Das thermische Rauschen < iRf2> (Einheit:[A/ Hz]) infolge des Rückkopplungswiderstands 3 wird wie folgt dargestellt:
wobei T die absolute Temperatur, K die Boltzmannkonstante und Δf die Operationsbandbreite darstellen.
Des weiteren gilt für das 3dB-Band des optischen Verstärkers 10 (f3dB) unter der Annahme, daß die Kapazität der Fotodiode 5 als CPD, die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers 1 als Cin und die Spannungsverstärkung des Spannungsverstärkers 2 als A dargestellt werden:
Um entsprechend dieser Formeln die Empfindlichkeit des optischen Empfängers 10 mit der Fotodiode 5 und dem Vorverstärker 1 zu erhöhen, wird wirksamerweise der Rückkopplungswiderstandswert Rf des Rückkopplungswiderstands 3 in dem Vorverstärker 1 erhöht, wodurch die Empfindlichkeit des Vorverstärkers 1 erhöht wird, während ein benötigtes Band aufrecht erhalten wird.
Fig. 12 stellt die Kennlinie der Ausgangsspannungsamplitude gegenüber der Eingangsstromamplitude des Vorverstärkers 1 dar. In der Figur stellt eine Kurve, welche durch Verbinden von schwarzen Punkten erlangt wird, die Ausgangsspannungsamplitude gegenüber der Eingangsstromamplitude dar, wenn der Rückkopplungswiderstandswert Rf 2,2k Ω bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 622 Mb/s beträgt, und eine Kurve, welche durch Verbindung von Kreuzen x erlangt wird, stellt die Ausgangsspannungsamplitude gegenüber der Eingangsstromamplitude der, wenn der Rückkopplungswiderstandswert Rf 200Ω bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 622 Mb/s beträgt. Fig. 13 bis 16 zeigen Diagramme, welche eine Ausgangsspannungswellenform gegenüber einer Eingangsstromamplitude darstellen, wenn der Rückkopplungswiderstandswert Rf 2,2kΩ und die Eingangsstromamplitude 0,2 mAp-p, 0,5 mAp-p, 1 mAp-p oder 2 mAp-p jeweils betragen. Aus diesen Figuren ergibt es sich, daß, obwohl wie oben beschrieben es wirkungsvoll ist, den Rückkopplungswiderstandswert Rf des Rückkopplungswiderstands 3 in dem Vorverstärker 1 zu erhöhen, um die Empfindlichkeit des Vorverstärkers 1 zu erhöhen, der Eingangsdynamikbereich infolge eines Erhöhens der Eingangsimpedanz reduziert ist und das Betriebs- bzw. Arbeitsverhältnis eines Ausgangsspannungssignals sich ungünstig ändert und insbesondere das Ausgangsspannungssignal sich verzerrt, wenn ein großes Signal, nämlich ein Eingangsstrom mit einer großen Amplitude, eingegeben wird, wie insbesondere in Fig. 15 und 16 dargestellt.
In der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 3-54905 ist ein Vorverstärker offenbart, bei welchem der reale Rückkopplungswiderstandswert zwischen dem Eingeben eines großen Signals und dem Eingeben eines kleinen Signals geändert wird, um den Eingangsdynamikbereich zu vergrößern, wodurch es ermöglicht wird, ein Ausgangsspannungssignal ohne Verzerrung zu erlangen, wenn ein großes Signal eingegeben wird. Fig. 17 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines optischen Empfängers darstellt, bei welchem zur Bildung des Vorverstärkers ähnlich wie bei dem in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 3-54905 offenbarten optischen Empfänger eine Diode parallel mit einem Rückkopplungswiderstand verbunden ist. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie diejenigen der Fig. 11 dieselben oder entsprechende Teile. Ein Empfänger 20 enthält einen Vorverstärker 1a und die Fotodiode 5. In dem Vorverstärker 1a ist eine Diode 7 parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3 verbunden, so daß eine Anode der Diode 7 mit dem Eingangsanschluß 4 und eine Kathode davon mit einem Ausgangsanschluß 6 verbunden sind.
Im folgenden wird die Operation beschrieben.
Nahezu der gesamte Teil des Stromsignals Iin von der Fotodiode 5 fließt ähnlich wie bei dem in Fig. 11 dargestellten optischen Empfänger 10 in den Rückkopplungswiderstand 3, und wenn ein Spannungsabfall des Rückkopplungswiderstands 3 kleiner als eine Anstiegsspannung eines Durchlaßstroms der parallel angeschlossenen Diode 7 ist, fließt ein Strom nahezu in den Rückkopplungswiderstand 3, und es wird dieselbe Operation wie in dem Fall ohne Diode 7 durchgeführt. Wenn der Spannungsabfall des Rückkopplungswiderstands 3 die Anstiegsspannung des Durchlaßstroms überschreitet, beginnt ebenfalls ein Strom in die Diode 7 zu fließen, und unter der Annahme, daß ein Widerstandswert in dem Fall, bei welchem sich die Diode 7 in dem Zustand "EIN" befindet, als Rdf bezeichnet wird, wird der tatsächliche Rückkopplungswiderstandswert wie folgt dargestellt:
Wenn insbesondere Rf> > Rdf gilt, wird der Rückkopplungswiderstandswert Rfs auf einen Wert reduziert, welcher durch die folgende Formel (5) dargestellt wird, und der Dynamikbereich wird um diesen Betrag vergrößert.
Rfs = Rdf (5)
Fig. 18 stellt eine Kennlinie der Ausgangsspannungsamplitude gegenüber der Eingangsstromamplitude des Vorverstärkers 1a für den Fall dar, bei welchem der Rückkopplungswiderstandswert Rf des Rückkopplungswiderstands 3 2,22kΩ beträgt und ein innerer Widerstandswert Rdf der Diode 7 in dem Zustand "EIN" auf 180Ω bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 622 Mb/s festgelegt ist. Die Anstiegsspannung des Durchlaßstroms (Schottkysperrspannung) der Diode 7 wird in Abhängigkeit des Materials der Diode 7 bestimmt. Hier wird eine Schottkydiode verwendet, welche auf einem GaAs-Substrat gebildet ist, und die Anstiegsspannung des Durchlaßstroms (Schottkysperrspannung) beträgt etwa 0,6 V.
Aus der Figur ergibt sich, daß dann, wenn die Eingangsstromamplitude zu dem Vorverstärker 1a innerhalb von 0,0 bis 0,3 mAp-p liegt, da der Spannungsabfall des Rückkopplungswiderstands 3 gleich oder kleiner als 0,6 V ist, lediglich ein geringer Strom in die Diode fließt und die Verstärkung bei einer Umwandlung zwischen einem Eingangsstrom und einer Ausgangsspannung, nämlich eine Transimpedanz-Verstärkung nahezu durch den Rückkopplungswiderstandswert (2,2kΩ) des Rückkopplungswiderstands 3 bestimmt wird und die Rauschcharakteristik nahezu dieselbe wie in einem Fall ohne die Diode 7 ist. Wenn jedoch die Eingangsstromamplitude über 0,3mAp-p liegt, ist der Spannungsabfall in dem Rückkopplungswiderstand 3 größer als 0,6 V, und die Diode 7 befindet sich in dem Zustand "EIN". Zu diesem Zeitpunkt ist der Rückkopplungswiderstandswert Rf des Rückkopplungswiderstands 3 hinreichend größer als der innere Widerstandswert Rdf der Diode, und die Transimpedanz-Verstärkung wird nahezu gleich dem inneren Widerstandswert Rdf der Diode (180Ω ), und der Eingangsdynamikbereich wird auf 5 mAp-p vergrößert, während derjenige ohne die Diode 7 (siehe Fig. 12) etwa 1 mAp-p beträgt.
Fig. 19(a) und 19(b) zeigen Diagramme, welche eine Eingangsstromwellenform und eine Ausgangsspannungswellenform in dem Vorverstärker 1a bei der oben beschriebenen Operation darstellen. Fig. 19(a) stellt eine Eingangsstromwellenform und eine Ausgangsspannungswellenform in dem Fall dar, bei welchem die Eingangsstromamplitude 0,2 mAp-p beträgt, und Fig. 19(b) stellt eine Eingangsstromwellenform und eine Ausgangsspannungswellenform in dem Fall dar, bei welchem die Eingangsstromamplitude 2,0 mAp-p beträgt. Während wie in den Figuren dargestellt bei dem in Fig. 11 dargestellten Vorverstärker 1 das Impulsverhältnis der Ausgangsspannungswellenform sich ändert, wenn sich die Eingangsstromamplitude auf 2 mAp-p erhöht, ändert sich das Impulsverhältnis bei diesem Vorverstärker 1a sogar dann nicht, wenn sich die Eingangsstromamplitude auf 2 mAp-p erhöht, was zu einem Ausgangssignal ohne Verzerrung führt.
Bei dem wie oben beschrieben gebildeten Vorverstärker nach dem Stand der Technik ist eine Diode parallel mit dem Rückkopplungswiderstand verbunden, um das Verringern der Ausgangsspannung zu verhindern, wenn ein großes Signal, nämlich ein Eingangsstrom mit einer großen Amplitude, eingegeben wird, wodurch der Eingangsdynamikbereich vergrößert wird.
Da jedoch bei der Konstruktion, bei welcher eine einzige Diode parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3 verbunden ist, die Schwellenwertspannung des Durchlaßstroms der parallel mit dem Rückkopplungswiderstand verbundenen Diode in Abhängigkeit des Materials der Diode wie oben beschrieben bestimmt wird, während es möglich ist, den Dynamikbereich zu vergrößern, wird ein Eingangssignalpegel, bei welchem die Diode eingeschaltet wird, d. h. ein Eingangssignalpegel, bei welchem ein realer Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, festgelegt. Sogar wenn angestrebt wird, eine Spannungsamplitude oberhalb eines bestimmten Pegels als Empfindlichkeit des Verstärkers zu erlangen, wenn ein kleines Signal eingegeben wird (wenn beispielsweise ein Signal in einem Bereich von 0,5 bis 1,0 mAp-p eingegeben wird), kann daher ein gewünschter Spannungswert nicht erlangt werden, wenn ein Schaltpunkt des realen Rückkopplungswiderstandswerts sich auf einem Signalpegel befindet, welcher kleiner als derjenige des Eingangssignals ist.
Da darüber hinaus als Charakteristik einer Diode lediglich wenig Strom durch die Diode fließt, während dann, wenn die Spannung nicht die Schottkysperrspannung überschreitet und ein Strom plötzlich fließt, wenn die Durchlaßspannung die Schottkysperrspannung überschreitet, d. h. wenn die Diode eingeschaltet wird, ändert sich ebenfalls der reale Rückkopplungswiderstandswert plötzlich, bevor und nachdem die Diode eingeschaltet wird. Als Ergebnis tritt die Schwierigkeit auf, daß die Linearität des Verstärkungsfaktors schlecht ist und ein Bauteil, welches mit dem Verstärker an der letzten Stufe verbunden ist, schlecht arbeitet.
Die EP-A-0177217 offenbart einen Vorverstärker für einen optischen Empfänger, der einen Spannungsverstärker mit einer Reihenanordnung von zwei Widerständen enthält, die parallel zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers angeschlossen sind. Zwei Dioden sind in Reihe miteinander und parallel mit den Rückkopplungswiderständen verbunden.
Die DE-A-32 23 218 offenbart einen Vorverstärker für einen optischen Empfänger, welcher einen Spannungsverstärker mit einer Reihenanordnung zweier Rückkopplungswiderstände enthält, welche an dem Eingangs- und Ausgangsanschluß des Verstärkers angeschlossen sind. Der Transistor wird dazu verwendet, den Rückkopplungswiderstandswert zu ändern, um den Verstärker gegenüber einer Übermodulation zu schützen.
In der JP-A-61041213 und den Patent Abstracts of Japan, Band 10, Nr. 197 (E-418) (2253) wird ein Verstärker offenbart, welcher einen Rückkopplungswiderstand aufweist, der zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Verstärkers angeschlossen ist. Ein FET ist parallel mit dem Rückkopplungswiderstand verbunden. Der Rückkopplungswiderstandswert wird somit durch den Widerstand und den Widerstandswert des FET's bestimmt.

Kurzfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen für die praktische Verwendung überlegenen Vorverstärker bereitzustellen, bei welchem nicht nur der Eigangsdynamikbereich vergrößert ist, sondern ebenfalls ein Eingangssignalpegel, bei welchem ein realer Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, auf einen gewünschten Pegel bei der Herstellung des Vorverstärkers oder vor seiner Verwendung eingestellt werden kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nicht nur ein Vorverstärker mit einem Eingangsdynamikbereich bereitgestellt, sondern es wird ebenfalls eine Verstärkungsoperation bereitgestellt, welche nahe an einer linearen Operation liegt.
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung; die detaillierte Beschreibung und die spezifische Ausführungsform dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung, da Änderungen und Modifizierungen innerhalb des Rahmens der Erfindung sich dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ergeben.
Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optischer Empfängervorverstärker zur Umwandlung eines eingegebenen Fotostromsignals in ein Spannungssignal und zum Ausgeben des Spannungssignals mit, den folgenden Komponenten bereitgestellt:
einem Spannungsverstärker;
einem Rückkopplungswiderstand, welcher parallel zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers angeschlossen ist; und
einer Mehrzahl von Dioden, welche in Reihe miteinander und parallel zu dem Rückkopplungswiderstand verbunden sind, so daß die Anode der Dioden an einen Eingang des Spannungsverstärkers und die Kathode der Dioden an den Ausgang des Spannungsverstärkers angeschlossen sind, wobei
der Rückkopplungswiderstand eine Mehrzahl von Widerstände aufweist, die in Reihe miteinander verbunden sind und die Dioden parallel mit einem der Widerstände verbunden ist.
Bei einer Ausführungsform eines Vorverstärkers des ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Sicherung parallel zu den Dioden angeschlossen. Oder es ist eine Bondinsel jeweils mit dem Eingang und dem Ausgang der Dioden verbunden, um ein Leitungsdrahtbonden zum Kurzschließen jeder der Dioden zu ermöglichen. Des weiteren ist ein FET parallel zu den Dioden angeschlossen. Da es möglich ist, selektiv jeden der in der Mehrzahl vorkommenden Dioden in den Zustand "EIN" zu schalten, bei welchem ein Eingangssignal durchläuft, kann ein Eingangssignalpegel, bei welchem ein realer Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit und des Verstärkungsfaktors des Verstärkers oder der Anpassung an eine externe Vorrichtung bei einer praktischen Verwendung bestimmt werden.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optischer Empfängervorverstärker zum Umwandeln eines eingegeben Fotostromsignals in ein auszugebendes Spannungssignal mit den folgenden Komponenten bereitgestellt:
einem Spannungsverstärker; und
einem Rückkopplungswiderstand, welcher parallel zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers angeschlossen ist, wobei
der Rückkopplungswiderstand eine Mehrzahl von Widerständen aufweist, welche in Reihe miteinander verbunden sind und parallel zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers angeschlossen sind; und wobei
ein Feldeffekttransistor eines Anreicherungstyps parallel mit einem der Widerstände des Rückkopplungswiderstands derart verbunden ist, daß ein Drain und ein Gate des Feldeffekttransistors des Anreichungstyps an einem Eingang des Spannungsverstärkers angeschlossen sind und ein Source davon an dem Ausgang des Spannungsverstärkers angeschlossen ist.
Als Ergebnis ändert sich der Verstärkungsfaktor nicht plötzlich, bevor oder nachdem der reale Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, und eine Verstärkungsoperation kann nahe an einer linearen Operation liegen.

Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines optischen Empfängers darstellt, der einen Vorverstärker entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine konkrete Schaltungsstruktur des Vorverstärkers von Fig. 1 darstellt.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches eine Eingangs- und eine Ausgangscharakteristik des Vorverstärkers von Fig. 1 im Vergleich mit einem Vorverstärker nach dem Stand der Technik darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches eine Eingangs- und eine Ausgangscharakteristik des Vorverstärkers von Fig. 1 darstellt.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers entsprechend einer vierter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers entsprechend einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 9 zeigt ein Diagramm, welches eine Spannungs- und eine Stromcharakteristik eines FET's eines Anreichungstyps von Fig. 8 darstellt.
Fig. 10 zeigt ein Diagramm, welches eine Eingangs- und eine Ausgangscharakteristik des Vorverstärkers von Fig. 8 darstellt.
Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines optischen Empfängers darstellt, welcher einen Vorverstärker nach dem Stand der Technik verwendet.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm, welches eine Eingangs- und eine Ausgangscharakteristik des Vorverstärkers von Fig. 11 darstellt.
Fig. 13 zeigt ein Diagramm, welches Eingangs- und Ausgangswellenformen des Vorverstärkers von Fig. 11 darstellt.
Fig. 14 zeigt ein Diagramm, welches Eingangs- und Ausgangswellenformen des Vorverstärkers von Fig. 11 darstellt.
Fig. 15 zeigt ein Diagramm, welches Eingangs- und Ausgangswellenformen des Vorverstärkers von Fig. 11 darstellt.
Fig. 16 zeigt ein Diagramm, welches Eingangs- und Ausgangswellenformen des Vorverstärkers von Fig. 11 darstellt.
Fig. 17 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines optischen Verstärkers darstellt, bei welchem ein Vorverstärker nach dem Stand der Technik verwendet wird.
Fig. 18 zeigt ein Diagramm, welches die Eingangs- und Ausgangscharakteristik des Vorverstärkers von Fig. 17 darstellt.
Fig. 19(a) und 19(b) zeigen ein Diagramme, welche Eingangs- und Ausgangswellenformen des Vorverstärkers von Fig. 17 darstellen.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden detailliert unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches einen optischen Empfänger darstellt, bei welchem ein Vorverstärker entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie jene von Fig. 11 dieselben oder entsprechende Teile. Ein optischer Empfänger 30 enthält einen Vorverstärker 1b und die Fotodiode 5. Der Vorverstärker 1b enthält den Spannungsverstärker 2, Rückkopplungswiderstände 3a und 3b, welche parallel mit dem Spannungsverstärker 2 und in Reihe miteinander verbunden sind, und Dioden 7a und 7b, welche in Reihe miteinander und parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3b verbunden sind, wobei die Anode der zwei Dioden an dem Eingangsanschluß 4 und die Kathode davon an dem Ausgangsanschluß 6 angeschlossen sind. Die Dioden 7a und 7b sind Schottkysperrdioden, welche auf einem GaAs-Substrat gebildet sind, und eine Anstiegsspannung eines Durchlaßstroms jeder Diode 7a, 7b (Schottkysperrspannung) beträgt ähnlich wie bei der oben beschriebenen Diode 7 etwa 0,6 V.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Schaltungsstruktur des Vorverstärkers 1b darstellt. Der Vorverstärker 1b enthält folgende Komponenten: einen FET 11 (Q1) mit geerdetem Source, dessen Gate mit dem Eingangsanschluß 4 verbunden ist, einen Sourcefolger-FET 14 (Q2), dessen Gate mit einem Drain des FET's 11 (Q1) mit geerdetem Source verbunden ist und der eine Pegelverschiebung einer Ausgangsspannung des FET's 11 (Q1) mit geerdetem Source realisiert, einen Lastwiderstand RL12, welcher zwischen einer Spannungsversorgung 13, an welche der Drain des Sourcefolger-FET's 14 (Q2) angeschlossen ist, und dem Drain des FET's 11 (Q1) mit geerdetem Source angeschlossen ist, einen Konstantstromquellen-FET 16 (Q3), dessen Source und Gate an ein Substratpotential 17 (Vss) angeschlossen sind, Pegelverschiebedioden 15 (D1 bis D3), welche zwischen dem Source des Sourcefolger-FET's 14 (Q2) und dem Konstantsstromquellen-FET 16 (Q3) angeschlossen sind, wobei die Anode davon jeweils auf das Source des Sourcefolger-FET's 14 (Q2) gerichtet ist und deren Kathode auf den Drain des Konstantstromquellen-FET's 16 (Q3) gerichtet ist, Rückkopplungswiderstände 3a und 3b, welche in Reihe zwischen dem Verbindungsknoten der Pegelverschiebedioden 15 (D1 bis D3) mit dem Drain des Konstantstromquellen-FET's 16 (Q3) und dem Verbindungsknoten des Gates des FET's 11 (Q1) mit geerdetem Source mit dem Eingangsanschluß 4 angeschlossen sind und derart arbeiten, daß eine Ausgangsspannung der Pegelverschiebedioden (D1 bis D3) an einer Kathode der Diode D3 zu dem Gate des FET's 11 (Q1) mit geerdetem Source weitergeleitet wird, und Dioden 7a und 7b, welche in Reihe miteinander und parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3b verbunden sind.
Im folgenden wird eine Beschreibung der Operationen gegeben.
Die grundlegenden Operationen sind dieselben wie diejenigen des in Fig. 17 dargestellten optischen Empfängers 20 nach dem Stand der Technik.
Da bei diesem Vorverstärker 30 eine Anstiegsspannung eines Durchlaßstroms (Schottkysperrspannung) der Dioden 7a und 7b wie oben beschrieben etwa 0,6 V beträgt und diese Dioden miteinander in Reihe verbunden sind, so daß ein Strom durch die Dioden 7a und 7b fließt, muß ein Spannungsabfall in dem Rückkopplungswiderstand 3b oberhalb von 1,2 V (= 0,6 V x 2) liegen. In diesem Fall wird unter der Annahme, daß die Widerstandswerte der Rückkopplungswiderstände 3a und 3b jeweils als Rf 1 und Rf2 und die Widerstandswerte der Dioden 7a und 7b im Zustand "EIN" mit Rdf1 und Rdf2 dargestellt werden, ein realer Rückkopplungswiderstandswert Rfs wie folgt dargestellt:
Wenn insbesondere Rf2 > > (Rdf1+Rdf2) gilt, kann, da der Rückkopplungswiderstandswert Rfs auf einen Wert reduziert wird, welcher durch die folgende Formel (7) dargestellt wird, ein Dynamikbereich um diesen Grad vergrößert werden.
Rfs = Rf1 + Rdf1 + Rdf2 (7)
Fig. 3 stellt Kennlinien einer Ausgangsspannungsamplitude gegenüber einer Eingangsstromamplitude des Vorverstärkers 30 und des Vorverstärkers 20 nach dem Stand der Technik dar. Entsprechend der Figur ist eine Kurve, welche durch Verbinden der nicht ausgefüllten Punkte O erlangt wird, eine Kennlinie dieses Vorverstärkers 30, und eine Kurve, welche durch Verbinden von Punkten, die durch Kreuze x dargestellt werden, erlangt wird, ist eine Kennlinie des in Fig. 17 dargestellten Vorverstärkers 20 nach dem Stand der Technik. Bei dem Vorverstärker 30 beträgt eine Größe der Dioden 7a und 7b, nämlich die Gatebreite Wg, 20 um, welche doppelt so breit wie diejenige der Diode 7 des Vorvestärkers 20 nach dem Stand der Technik ist (Gatebreite Wg = 10 um), und somit ist der Widerstandswert des Diodenteils (Dioden 7a und 7b) einem Widerstandswert von 360Ω des Diodenteils des Vorverstärkers 20 nach dem Stand der Technik gleichgesetzt. Des weiteren beträgt ein Widerstandswert des Rückkopplungswiderstands 3a 0Ω, und ein Widerstandswert des Rückkopplungswiderstands 3b beträgt 2,2kΩ, um den Gesamtwiderstandswert einem Rückkopplungswiderstandswert des Rückkopplungswiderstands 3 des Vorverstärkers 20 nach dem Stand der Technik gleichzusetzen. Der Verstärker wird des weiteren bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 622 Mb/s betrieben.
Aus der Figur ist ersichtlich, daß bei diesem Vorverstärker 30 eine Eingangsstromamplitude (ein Eingangssignalpegel) dann, wenn ein realer Rückkopplungswiderstandswert Rfs von 2,2kΩ auf 360Ω geschaltet wird, 0,6mAp-p beträgt, was zweimal so groß wie der Wert (0,03mAp-p) des Vorverstärkers 20 nach dem Stand der Technik ist, bei welchem eine einzige Diode von 360Ω parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3 verbunden ist. Während die zwei Dioden 7a und 7b in Reihe miteinander und parallel zu dem Rückkopplungswiderstand 3b verbunden sind, können drei oder mehr Dioden in Reihe miteinander und parallel zu dem Widerstand 3b verbunden werden. In diesem Fall erhöht sich ein Eingangssignalpegel, bei welchem der reale Rückkopplungswiderstandswert geändert wird, auf beispielsweise 0,9 mA, 1,2 mA, ... proportional zu der Anzahl von Dioden. Während der Wert des Rückkopplungswiderstands 3a beim Erlangen der in Fig. 3 dargestellten Kennlinie auf 0Ω gesetzt wird, um den Vergleich mit dem Stand der Technik durch Festlegen der Werte der Rückkopplungswiderstände 3a bzw. 3b auf beispielsweise 200Ω und 2,0kΩ zu bewirken, um den realen Rückkopplungswiderstandswert Rfs im Zustand "EIN" der Dioden 7a und 7b zu erhöhen, ist es möglich, das Verhältnis einer Änderung der Ausgangsspannungsamplitude gegenüber einer Änderung der Eingangsstromamplitude (nämlich den Verstärkungsfaktor) zu ändern, bevor oder nachdem der reale Rückkopplungswider standswert Rfs geschaltet wird, wie durch eine in Fig. 4 dargestellte Kennlinie der Ausgangsspannungsamplitüde gegenüber der Eingangsstromamplitude (Δ-Δ) dargestellt. Eine Kurve, welche durch Verbinden der Punkte mit einem nicht ausgefüllten Punkt O in Fig. 4 erlangt wird, ist dieselbe wie eine Kennlinie von Fig. 3. Da bei dem Vorverstärker dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Dioden parallel zu dem Rückkopplungswiderstand 3 in Reihe miteinander verbunden sind, kann bei einem Verfahren zur Herstellung des Vorverstärkers durch geeignetes Wählen der Anzahl von Dioden, welche miteinander verbunden werden, nicht nur ein Eingangsdynamikbereich vergrößert werden, sondern es kann ebenfalls ein Eingangssignalpegel, bei welchem der Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, unter Berücksichtigung einer Verstärkungscharakteristik des Verstärkers geändert werden. Da darüber hinaus nicht alle Rückkopplungswiderstände parallel mit dem Spannungsverstärker 2 verbunden sind, sondern ein Teil der Widerstände, nämlich der Rückkopplungswiderstand 3b der zwei Rückkopplungswiderstände 3a und 3b, welche in Reihe miteinander verbunden sind, mit der Diode verbunden ist, kann ein Eingangsdynamikbereich unter Berücksichtigung der Verstärkungsfaktoren vergrößert werden, bevor und nachdem der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs geschaltet wird.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie jene von Fig. 1 dieselben oder entsprechenden Teile. Bei einem Vorverstärker 1d sind Sicherungen 18a und 18b jeweils parallel mit den Dioden 7a und 7b verbunden. Bezugszeichen 9a, 9b und 9c bezeichnen Verbindungsanschlüsse.
In dem Vorverstärker 1d dieser Ausführungsform sind Sicherungen 18a und 18b jeweils parallel mit den Dioden 7a und 7b verbunden, welche in Reihe miteinander parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3b verbunden sind. Daher ist es bei einem optischen Übertragungssystem, nämlich einem optischen Verbindungssystem oder dergleichen, welches unter Verwendung eines optischen Empfängers einschließlich des Vorverstärkers 1d unter Durchführung von Lasertrimmen einer oder beider Sicherungen 18a bzw. 18b bei einer praktischen Verwendung hergestellt wird, möglich, ein selektives Schalten vorzunehmen, um ein Eingangssignal an eine oder beide Dioden weiterzuleiten, wodurch der Schaltpunkt des realen Rückkopplungswiderstandswerts Rfs eingestellt wird. Darüber hinaus kann dadurch, daß die inneren Widerstandswerte Rdf1 und Rdf2 der Dioden 7a und 7b voneinander abgegrenzt werden, der Verstärkungsfaktor des Verstärkers geändert werden, bevor und danach der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs geschaltet wird.
Während bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform zwei Dioden verwendet werden, wird dann, wenn drei oder mehr Dioden in Reihe miteinander parallel zu dem Rückkopplungswiderstand angeschlossen sind und Sicherungen parallel zu den jeweiligen Dioden angeschlossen sind, eine erhöhte Anzahl von Schaltpunkten des realen Rückkopplungswiderstandswerts Rfs bereitgestellt, und es kann somit eine erhöhte Anzahl von Verstärkungsfaktoren vor und nach den Schaltpunkten bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform erlangt werden.
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie jene von Fig. 1 dieselben oder entsprechende Teile. Bei einem Vorverstärker 1e sind Bondinseln 19a und 19b jeweils mit einem Eingang und einem Ausgang der Fotodiode 7a verbunden, und Bondinseln 19b und 19c sind jeweils mit einem Eingang und einem Ausgang der Fotodiode 7b verbunden.
Bei dem Vorverstärker 1e dieser Ausführungsform kann ähnlich wie bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform in einem optischen Übertragungssystem, nämlich einem optischen Verbindungssystem oder dergleichen, bei welchem ein optischer Empfänger einschließlich des Vorverstärkers 1e verwendet wird, unter Durchführung eines Drahtbondens entweder zwischen den Bondinseln 19a und 19b oder zwischen den Bondinseln 19b und 19c ein Eingangssignal lediglich an eine der Dioden weitergeleitet werden, wodurch der Schaltpunkt des realen Rückkopplungswiderstandswerts Rfs eingestellt wird. Darüber hinaus werden ählich wie bei der zweiten Ausführungsform dadurch, daß die inneren Widerstandswerte Rdf1 und Rdf2 der Dioden 7a und 7b voneinander abgegrenzt werden, unterschiedliche Verstärkungsfaktoren des Verstärkers bereitgestellt, bevor oder nachdem der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs geschaltet wird.
Während bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform zwei Dioden verwendet werden, wird dann, wenn drei oder mehr Dioden in Reihe miteinander parallel zu dem Rückkopplungswiderstand angeschlossen sind und die Bondinseln mit dem Eingang und dem Ausgang der jeweiligen Dioden verbunden sind, eine erhöhte Anzahl von Schaltpunkten des realen Rückkopplungswiderstandswerts Rfs und ein Verstärkungsfaktor bereitgestellt, bevor und nachdem die Schaltpunkte bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform geändert werden.
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Vorverstärkers einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie jene von Fig. 1 dieselben oder entsprechende Teile. In einem Vorverstärker 1f dieser Ausführungsform sind FET's 21a und 21b als Schaltelement parallel jeweils mit den Dioden 7a und 7b verbunden. Bezugszeichen 22a und 22b bezeichnen Gatevorspannungsanschlüsse.
Bei dem Vorverstärker 1f dieser Ausführungsform in einem optischen Kommunikationssystem, nämlich einem optischen Verbindungssystem oder dergleichen, welches einen optischen Empfänger einschließlich des Vorverstärkers 1f enthält, ist es durch Steuern des Zustands "EIN" oder "AUS" der FET's 21a und 21b durch ein externes Signal, welches an die Gatevorspannungsanschlüsse 22a und 22b angelegt wird, möglich, ein selektives Schalten durchzuführen, um ein Eingangssignal entweder an eine oder beide Dioden weiterzuleiten, wodurch der Schaltpunkt des realen Rückkopplungswiderstandswert Rfs entsprechend der Operation des Systems eingestellt wird. Darüber hinaus wird ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform durch Abgrenzen der inneren Widerstandswerte Rdf1 und Rdf2 der Dioden 7a und 7b voneinander eine erhöhte Anzahl von Verstärkungsfaktoren des Verstärkers bereitgestellt, bevor und nachdem der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs geschaltet wird.
Während zwei Dioden bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform verwendet werden, wird dann, wenn drei oder mehr Dioden in Reihe miteinander parallel zu dem Rückkopplungswiderstand angeschlossen sind und die FET's parallel mit den jeweiligen Dioden verbunden sind, eine erhöhte Anzahl von Schaltpunkten des realen Rückkopplungswiderstandswerts Rfs bereitgestellt, und es werden Verstärkungsfaktoren vor und nach den Schaltpunkten bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform geändert.
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm, welches einen optischen Empfänger unter Verwendung eines Vorverstärkers einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie jene von Fig. 1 dieselben oder entsprechende Teile. Ein optischer Empfänger 40 enthält einen Vorverstärker 1c und die Fotodiode 5. Der Vorverstärker 1c enthält den Spannungsverstärker 2, Rückkopplungswiderstände 3a und 3b, wel che parallel mit dem Spannungsverstärker 2 und parallel miteinander verbunden, sind, und einen FET 8 eines Anreichungstyps (hiernach als EFET bezeichnet), welcher parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3b derart verbunden ist, daß der kurzgeschlossene Drain und das Gate des FET's 8 mit dem Eingang des Spannungsverstärkers 2 verbunden sind und ein Source davon mit einem Eingang des Spannungsverstärkers 2 verbunden ist.
Wie in Fig. 9 dargestellt, welche eine Spannungs- und Stromcharakteristik des FET's 8 des Anreicherungstyps darstellt, ist der EFET 8 als n-Kanal FET eines Anreicherungstyps ausgebildet, welcher derart entworfen ist, daß ein Strom zu fließen beginnt, wenn eine an den EFET angelegte Spannung eine Schwellenwertspannung Vth (0,2 V) überschreitet.
Im folgenden wird eine Beschreibung der Operationen gegeben.
Die grundlegenden Operationen sind dieselben wie diejenigen des in Fig. 17 dargestellten optischen Empfängers 20 nach dem Stand der Technik.
Wenn ein Eingangssignal, welches von der Fotodiode 5 dem Vorverstärker 1c eingegeben wird, sich erhöht und ein Spannungsabfall in dem Rückkopplungswiderstand 3b größer wird als die Schwellenwertspannung (0,2 V) des FET's 8 eines Anreicherungstyps entsprechend einem Ansteigen des Eingangssignals, beginnt ein Strom durch den FET 8 eines Anreichungstyps zu fließen und der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs beginnt sich zu ändern. Fig. 10 zeigt ein Diagramm, welches eine Kennlinie einer Ausgangsspannungsamplitude gegenüber einer Eingangsstromamplitude des Vorverstärkers 1e darstellt. Dabei beträgt der Rückkopplungswiderstandswert Rf1 des Rückkopplungswiderstands 3a 0Ω, der Rückkopplungswiderstandswert Rf2 des Rückkopplungswider stands 3b beträgt 2,2kΩ, ein Drainwiderstandswert des EFET's 8 beträgt 122Ω, und ein Sourcewiderstandswert davon beträgt 122Ω. Wenn wie in der Figur dargestellt bei diesem Vorverstärker 1c ein Eingangsstrom 0,1mAp-p beträgt und ein Spannungsabfall in dem Rückkopplungswiderstand 3b oberhalb von 0,2V liegt, beginnt ein Strom allmählich durch den EFET 8 zu fließen, der parallel mit dem Rückkopplungswiderstand 3b verbunden ist, und der reale Rückkopplungswiderstandswert beginnt sich von diesem Punkt an zu ändern. Wenn sich der Eingangsstrom entsprechend erhöht und der Spannungsabfall in dem Rückkopplungswiderstand 3b sich weiter erhöht, erhöht sich danach der durch den EFET 8 fließende Strom, wodurch veranlaßt wird, daß sich der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs allmählich reduziert. Der EFET 8 ist hier derart entworfen, daß er eine Schwellenwertspannung Vth von 0,2 V besitzt, jedoch kann diese Schwellenwertspannung Vth in dem Herstellungsschritt geeignet verändert werden.
Bei dem Vorverstärker dieser Ausführungsform beginnt an einem Punkt, bei welchem der Spannungsabfall in dem Rückkopplungswiderstand 3b größer wird als die Schwellenwertspannung des FET's 8 eines Anreicherungstyps, der Strom allmählich durch den FET 8 eines Anreicherungstyps zu fließen (mit anderen Worten, es wird der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs geschaltet), und mit dem Ansteigen des Eingangssignals wird der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs allmählich reduziert. Bevor und nachdem der reale Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, kann als Ergebnis ein Verstärkungsfaktor des Verstärkers allmählich reduziert werden, und es kann ein Eingangsdynamikbereich vergrößert werden, wobei eine Verstärkungscharakteristik nahe an einer linearen Charakteristik gehalten wird.
Da bei einigen der oben beschriebenen Ausführungsformen nicht alle Rückkopplungswiderstände parallel mit dem Spannungsverstärker 2 verbunden sind, sondern ein Teil der Widerstände, nämlich der Rückkopplungswiderstand 3b von den zwei Rückkopplungswiderständen 3a und 3b, welche in Reihe miteinander verbunden sind, mit dem EFET verbunden ist, kann durch Einstellen der Widerstandswerte der Rückkopplungswiderstände 3a und 3b bei dem Herstellungsverfahren der Eingangsdynamikbereich unter Berücksichtigung der Verstärkungsfaktoren vergrößert werden, bevor und nachdem der reale Rückkopplungswiderstandswert Rfs geschaltet wird.
Da wie oben beschrieben bei der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Dioden, welche in Reihe miteinander verbunden sind, parallel mit einem Rückkopplungswiderstand, welcher parallel zu einem Spannungsverstärker angeordnet ist, derart verbunden ist, daß eine Anode der Dioden mit einem Eingang eines Spannungsverstärkers verbunden ist und eine Kathode davon mit einem Ausgang des Spannungsverstärkers verbunden ist, kann ein Eingangssignalpegel, bei welchem ein realer Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, entsprechend der Anzahl von Dioden geändert werden, wodurch ein Eingangsdynamikbereich unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Verstärkers (einer Ausgangsspannungsamplitude) oder eines Verstärkungsfaktors geändert werden.
Da des weiteren bei der vorliegenden Erfindung eine Sicherung parallel an jede der Dioden angeschlossen ist, welche in Reihe miteinander verbunden sind, kann unter Durchführung eines Lasertrimmens der gewünschten Sicherung beim Betrieb des Verstärkers ein Eingangssignalpegel, bei welchem der reale Rückkopplungswiderstandswert geschaltet wird, geändert werden, wodurch sich ein praktischer Vorverstärker ergibt, bei welchem der Eingangsdynamikbereich unter Berücksichtigung des Verstärkers (einer Ausgangsspannungsamplitude) oder eines Verstärkungsfaktors vergrößert werden kann.
Da bei der vorliegenden Erfindung Bondinseln jeweils mit einem Eingang und einem Ausgang jeder der Dioden ver bunden sind, die in Reihe miteinander verbunden sind, kann unter Durchführung eines Drahtbondens zwischen den gewünschten Bondinseln beim Betrieb des Verstärkers ein Eingangssignalpegel, bei welchem der reale Rückkopplungswiderstandswert geändert wird, verändert werden, wodurch sich ein praktischer Vorverstärker ergibt, bei welchem ein Eingangsdynamikbereich unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Verstärkers (einer Ausgangsspannungsamplitude) oder eines Verstärkungsfaktors vergrößert werden kann.
Da bei der vorliegenden Erfindung ein FET parallel mit jeder der Dioden verbunden ist, kann durch Steuern des Zustands "EIN" oder "AUS" des FET's mit einem an ein Gate des FET's angelegten externen Signal beim Betrieb des Verstärkers ein Eingangssignalpegel, bei welchem der reale Rückkopplungswiderstandswert geändert wird, verändert werden, wodurch sich ein praktischer Vorverstärker ergibt, bei welchem ein Eingangsdynamikbereich unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Verstärkers (einer Ausgangsspannungsamplitude) oder eines Verstärkungsfaktors vergrößert werden kann.
Da des weiteren bei der vorliegenden Erfindung ein FET eines Anreicherungstyps parallel mit einem Rückkopplungswiderstand, welcher parallel zu einem Spannungsverstärker angeschlossen ist, derart verbunden ist, daß ein Drain und ein Gate des FET's mit einem Eingang des Spannungsverstärkers verbunden sind und ein Source davon mit einem Ausgang des Spannungsverstärkers verbunden ist, ändert sich ein realer Rückkopplungswiderstandswert nicht plötzlich und es wird ein vergrößerter Eingangsdynamikbereich erzielt, wobei eine Verstärkungscharakteristik nahe an einer linearen Charakteristik gehalten wird.

Claims

1. Optischer Empfängervorverstärker zum Umwandeln eines Eingangsfotostromsignals in ein Spannungssignal und zum Ausgeben des Spannungssignals, mit:

einem Spannungsverstärker (2);

einem Rückkopplungswiderstand, welcher parallel zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers (2) angeschlossen ist; und

einer Mehrzahl von Dioden (7a, 7b), welche in Reihe miteinander und parallel mit dem Rückkopplungswiderstand derart verbunden sind, daß eine Anode der Dioden (7a, 7b) mit einem Eingang des Spannungsverstärkers (2) verbunden ist und eine Kathode der Dioden mit einem Ausgang des Spannungsverstärkers (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

der Rückkopplungswiderstand eine Mehrzahl von in Reihe miteinander verbundenen Widerständen (3a, 3b) aufweist und die Dioden (7a, 7b) parallel mit einem (3b) der Widerstände verbunden sind.

2. Vorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung (18a, 18b) parallel an jede der Dioden (7a, 7b) angeschlossen ist, welche in Reihe miteinander verbunden sind.

3. Vorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bondinsel mit jedem Eingang und Ausgang jeder der Dioden verbunden ist, welche in Reihe miteinander verbunden sind.

4. Vorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bondinsel (19a, 19b, 19c) mit jedem Eingang und Ausgang jeder der Dioden (7a, 7b) verbunden ist, welche in Reihe miteinander verbunden sind.

5. Vorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein FET (21a, 21b) parallel mit jeder der Dioden (7a, 7b) verbunden ist, welche in Reihe miteinander verbunden sind.

6. Vorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Erzeugen des Eingangsstromsignals (In) angeordneter optischer Empfänger (5) mit einem Eingangsanschluß des Spannungsverstärkers (2) verbunden ist.

7. Optischer Empfängervorverstärker zum Umwandeln eines Eingangsfotostromsignals in ein Spannungssignal, welches auszugeben ist, mit:

einem Spannungsverstärker (2); und

einem Rückkopplungswiderstand, welcher parallel zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers (2) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

der Rückkopplungswiderstand eine Mehrzahl von Widerständen (3a, 3b) aufweist, welche in Reihe miteinander verbunden sind und parallel zwischen einem Eingangsanschluß (4) und einem Ausgangsanschluß (6) des Spannungsverstärkers (2) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Feldeffekttransistor (8) eines Anreicherungstyps parallel mit einem (3a) der Widerstände (3a, 3b) des Rückkopplungswiderstands derart verbunden ist, daß ein Drain und ein Gate des Feldeffekttransistors eines Anreichungstyps mit einem Eingang des Spannungsverstärkers (2) und ein Source davon mit einem Ausgang des Spannungsverstärkers (2) verbunden sind.

8. Vorverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Erzeugen des Stromsignals (In) angeordneter optischer Empfänger mit einem Eingangsanschluß (4) des Spannungsverstärkers (2) verbunden ist.