JP2000216486A - レ―ザ―駆動回路および光送受信装置 - Google Patents

レ―ザ―駆動回路および光送受信装置

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JP2000216486A
JP2000216486A JP11328408A JP32840899A JP2000216486A JP 2000216486 A JP2000216486 A JP 2000216486A JP 11328408 A JP11328408 A JP 11328408A JP 32840899 A JP32840899 A JP 32840899A JP 2000216486 A JP2000216486 A JP 2000216486A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 立ち上がりが急峻で、しかもオーバーシュー
トのない理想的な出力波形が得られるシングル駆動方式
のレーザ駆動回路を提供する。 【解決手段】 電流出力制御用スイッチ1と、出力電流
生成用トランジスタ2と、電流電圧変換手段3と、第1
の電流源4と、第2の電流源5と、1つの入力端子と第
1および第2の出力端子を具備し、制御信号により電流
が出力される出力端子が切り替わる電流パスセレクタ6
とを備える。第2の電流源5の出力電流は電流パスセレ
クタ6に入力される。電流パスセレクタ6の第1の出力
端子は所定のノードに接続される。電流パスセレクタ6
の第2の出力端子からの出力電流と第1の電流源4の出
力電流とが電流電圧変換手段3に入力される。電流電圧
変換手段3の出力電圧が出力電流生成用トランジスタ2
のゲート・ソース間に与えられる。出力電流生成用トラ
ンジスタ2のドレインから電流出力制御用スイッチ1を
通して電流を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PON(Pass
ive Optical Network)システム等
の光通信システムにおいて、光信号送信回路に用いられ
るレーザー駆動回路に関し、特にレーザー駆動電流出力
部において、駆動電流生成用電流源の出力電流自体をオ
ン/オフさせることによって電流出力のオン/オフを行
うレーザー駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、将来のFTTH(Fiber T
o The Home)化の実現に向けて、光加入者シ
ステムの研究が盛んに行われている。しかし、巨大な伝
送容量をもつ光ファイバの一般家庭への導入は、従来の
金属回線に比べて経済性の面で課題となっている。こう
した中で、局側からの1本のファイバを分岐させること
により複数加入者への双方向通信サービスを可能とした
PON(PassiveOptical Networ
k)システムは、経済性の面から有望視されている。
【0003】光通信システムにおいて、光信号の送信部
に用いられるレーザー駆動回路は、デジタルデータ信号
に従いレーザー駆動電流の出力をオン/オフする機能を
有する。このようなレーザー駆動回路として、従来は図
11に示すような差動方式が用いられてきた。差動方式
によるレーザ駆動回路では、差動ペアトランジスタm
2,m3によりレーザー駆動電流Ioの電流パスを切り
替えることにより、出力電流をオン/オフさせる。この
ため、常に電源に一定電流が流れるためノイズの発生量
が少なく、またスイッチング速度も速いという特長があ
る。しかし、この方式では、図11(b)に示すように
非出力状態の時でも駆動電流が別のパスで流れ続けるた
め、消費電力が大きくなるという欠点がある。
【0004】そこで図12に示すように、駆動電流生成
用の電流源トランジスタm1自体をオン/オフさせるこ
とにより、駆動電流の出力を制御する構成が考えられる
(特開平9−232635)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの構成
では、駆動電流生成用の電流源トランジスタm1のゲー
トをグランドにショートし、トランジスタm1を完全に
カットオフさせることにより出力をオフさせるので、オ
ンさせる時はトランジスタm1の大きなゲートソース間
容量Cgsを電流Isで充電してゲート電圧を上昇させ
なければならず、大きな時間遅延が発生するという問題
がある。しかも、この時間遅延は、トランジスタm1の
ゲートソース間容量Cgsを充電する電流Isに依存す
るため、結果的には、駆動電流Ioに依存してしまうこ
とになる。また、立ち上がりの波形もなまった波形とな
る傾向がある。
【0006】本発明は、駆動電流生成用電流源の出力電
流自体をオンオフさせるレーザー駆動回路において、デ
ジタルデータ信号に従い急峻に立ち上がり、しかもオー
バーシュートのない理想的な波形を得ることができるレ
ーザー駆動回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に従ったレーザ
駆動回路は、出力ノードと、第1の電源ノードと、第1
のスイッチと、電流発生手段と、電流電圧変換手段と、
出力電流生成用トランジスタとを備える。出力ノード
は、駆動電流を出力する。第1の電源ノードは、第1の
電源電圧を受ける。第1のスイッチは、出力ノードと第
1の電源ノードとの間に接続される。電流発生手段は、
第1のスイッチがオフのとき第1の電流値を有する第1
の電流を発生し、第1のスイッチがオンのとき第1の電
流値と異なる第2の電流値を有する第2の電流を発生す
る。電流電圧変換手段は、電流発生手段からの電流を、
その電流値に応じた電圧に変換する。出力電流生成用ト
ランジスタは、第1のスイッチと第1の電源ノードとの
間に接続され、電流電圧変換手段からの電圧をゲートに
受ける。
【0008】請求項2に従ったレーザ駆動回路では、上
記電流発生手段は、第1の電流源と、第2の電流源と、
電流パスセレクタを含む。第1の電流源は、第1の電流
を電流電圧変換手段に供給する。第2の電流源は、第2
の電流値と第1の電流値との差の電流値を有する第3の
電流を発生する。電流パスセレクタは、第1のスイッチ
がオンのときに第2の電流源からの第3の電流を電流電
圧変換手段に供給する一方、第1のスイッチがオフのと
きに第2の電流源からの第3の電流を電流電圧変換手段
に供給しない。
【0009】上記レーザ駆動回路では、第1のスイッチ
がオフのとき、すなわち非出力状態においても、出力電
流生成用トランジスタのゲートは第1の電流に対応した
電圧によってバイアスされている。したがって、第1の
スイッチがオンになり、出力状態となったとき、レーザ
駆動用の出力電流は急速に立ち上がる。また、非出力状
態において出力電流生成用トランジスタのゲートに与え
られるバイアス電圧は、出力状態において与えられるバ
イアス電圧より小さいため、オーバーシュートのない理
想的な出力波形が得られる。
【0010】請求項3に従ったレーザー駆動回路では、
上記電流パスセレクタは、入力端子と、第1の出力端子
と、第2の出力端子と、第1のトランジスタと、第2の
トランジスタとを含む。入力端子は、第2の電流源から
の第3の電流を受ける。第1の出力端子は、第1の電源
ノードに接続される。第2の出力端子は、電流電圧変換
手段に接続される。第1のトランジスタは、そのソース
が入力端子に接続され、そのドレインが第1の出力端子
に接続され、第1のスイッチがオンのときオフになり、
第1のスイッチがオフのときオンになる。第2のトラン
ジスタは、そのソースが入力端子に接続され、そのドレ
インが第2の出力端子に接続され、第1のスイッチがオ
ンのときオンになり、第1のスイッチがオフのときオフ
になる。
【0011】上記レーザ駆動回路では、第1のスイッチ
がオフのとき、第1のトランジスタがオンになり、第2
のトランジスタがオフになる。したがって、第2の電流
源からの第3の電流は、第1のトランジスタ、第1の出
力端子を通って第1の電源ノードに流れる。この結果、
電流電圧変換手段には第1の電流源からの第1の電流が
供給され、出力電流生成用トランジスタのゲートは第1
の電流に対応した電圧によってバイアスされる。第1の
スイッチがオンになると、第1のトランジスタがオフに
なり、第2のトランジスタがオンになる。したがって、
第2の電流源からの第3の電流は、第2のトランジスタ
を通って電流電圧変換手段に供給される。この結果、電
流電圧変換手段には第1の電流源からの第1の電流と第
2の電流源からの第3の電流とが供給され、出力電流生
成用トランジスタのゲートは第2の電流に対応した電圧
によってバイアスされる。
【0012】請求項4に従ったレーザ駆動回路では、上
記電流パスセレクタは、入力端子と、出力端子と、第2
のスイッチとを含む。入力端子は、第2の電流源からの
第3の電流を受ける。出力端子は、電流電圧変換手段に
接続される。第2のスイッチは、入力端子と出力端子と
の間に接続され、第1のスイッチがオンのときオンにな
り、かつ第1のスイッチがオフのときオフになる。
【0013】上記レーザ駆動回路では、第1のスイッチ
がオフのとき、すなわち非出力状態においては、第2の
電流源の第3の電流がオフになるため、低消費電力化が
図られる。
【0014】請求項5に従ったレーザ駆動回路では、上
記電流発生手段は、電流源と、電流分流回路とを含む。
電流源は、第2の電流を発生する。電流分流回路は、第
1のスイッチがオンのとき、電流源からの第2の電流を
電流電圧変換手段に供給し、第1のスイッチがオフのと
き、第2の電流を、第2の電流値と第1の電流値との差
の電流値を有する第3の電流と第1の電流とに分流し、
当該第1の電流を電流電圧変換手段に供給する。
【0015】請求項6に従ったレーザ駆動回路では、上
記第2の電流値は第1の電流値よりも大きい。
【0016】上記レーザ駆動回路では、第1のスイッチ
がオフのときに電流電圧変換手段に供給される第1の電
流よりも第1のスイッチがオンのときに電流電圧変換手
段に供給される第2の電流のほうが大きいため、出力電
流が急速に立ち上がりながらもオーバーシュートのない
理想的な出力波形が得られる。
【0017】請求項7に従ったレーザ駆動回路では、上
記電流分流回路は、入力端子と、第1の出力端子と、第
2の出力端子と、第1のトランジスタと、第2のトラン
ジスタとを含む。入力端子は、電流源からの第2の電流
を受ける。第1の出力端子は、第1の電源ノードに接続
される。第2の出力端子は、電流電圧変換手段に接続さ
れる。第1のトランジスタは、そのソースが入力端子に
接続され、そのドレインが第1の出力端子に接続され、
第1のスイッチがオンのときオフになり、第1のスイッ
チがオフのときソース・ドレイン間に第3の電流を流
す。第2のトランジスタは、そのソースが入力端子に接
続され、そのドレインが第2の出力端子に接続され、第
1のスイッチがオンのときソース・ドレイン間に第2の
電流を流し、第1のスイッチがオフのときソース・ドレ
イン間に第1の電流を流す。
【0018】上記レーザ駆動回路では、第1のスイッチ
がオフのとき、すなわち非出力状態においても、出力電
流生成用トランジスタのゲートは第1の電流に対応した
電圧によってバイアスされている。したがって、第1の
スイッチがオンになり、出力状態となったとき、レーザ
駆動用の出力電流は急速に立ち上がる。また、非出力状
態において出力電流生成用トランジスタのゲートに与え
られるバイアス電圧は、出力状態において与えられるバ
イアス電圧より小さいため、オーバーシュートのない理
想的な出力波形が得られる。
【0019】請求項8に従ったレーザ駆動回路では、上
記電流発生手段は、第1の電流源と、第2の電流源とを
含む。第1の電流源は、第1の電流を電流電圧変換手段
に供給する。第2の電流源は、第1のスイッチがオンの
とき、第2の電流値と第1の電流値との差の電流値を有
する第3の電流を電流電圧変換手段に供給する一方、第
1のスイッチがオフのときは電流を電流電圧変換手段に
供給しない。
【0020】上記レーザ駆動回路では、第1のスイッチ
がオフのとき、すなわち非出力状態においては、第2の
電流源は第3の電流を供給しないため、低消費電力化が
図られる。
【0021】請求項9に従ったレーザー駆動回路では、
上記第1のスイッチは、ゲート接地トランジスタと、ス
イッチ用トランジスタとを含む。ゲート接地トランジス
タは、ゲートに一定の電圧が与えられる。スイッチ用ト
ランジスタは、ゲート接地トランジスタのソースと出力
電流生成用トランジスタとの間に接続される。
【0022】これにより、安定したスイッチング動作を
実現できる。
【0023】請求項10に従ったレーザー駆動回路で
は、上記電流電圧変換手段は、ゲートとドレインとが接
続されたトランジスタを含む。
【0024】上記レーザ駆動回路では、出力電流生成用
トランジスタとカレントミラー回路が構成されることに
なり、デバイスばらつきに強い安定した動作が実現でき
る。
【0025】請求項11に従ったレーザ駆動回路では、
上記電流発生手段は、電流源と、電流比調整回路と、電
流パスセレクタとを含む。電流源は、第2の電流を発生
する。電流比調整回路は、電流源からの第2の電流を、
所望の比率の電流値を有する2つの電流に分流し、一の
電流を第1の電流として電流電圧変換手段に供給する。
電流パスセレクタは、第1のスイッチがオンのとき、電
流比調整回路において分流された2つの電流のうちの他
の電流を電流電圧変換手段に供給する一方、第1のスイ
ッチがオフのとき他の電流を電流電圧変換手段に供給し
ない。
【0026】請求項12に従ったレーザ駆動回路では、
上記電流比調整回路は、入力端子と、第1の出力端子
と、第2の出力端子と、第1のトランジスタと、第2の
トランジスタとを含む。入力端子は、電流源からの第2
の電流を受ける。第1の出力端子は、電流パスセレクタ
に接続される。第2の出力端子は、電流電圧変換手段に
接続される。第1のトランジスタは、そのソースが入力
端子に接続され、そのドレインが第1の出力端子に接続
され、そのゲートに第1の電圧を受ける。第2のトラン
ジスタは、そのソースが入力端子に接続され、そのドレ
インが第2の出力端子に接続され、そのゲートに第2の
電圧を受ける。
【0027】請求項13に従ったレーザ駆動回路では、
上記第1または第2の電圧のレベルは、第2の電流の電
流値に応じて制御される。
【0028】上記レーザ駆動回路では、第1および第2
の電圧を変化させることによって、電流源からの第2の
電流を所望の比率の電流値を有する2つの電流に分流す
ることができる。これにより、どのような使用状況にお
いても光出力のアイパターンを最適にすることができ、
汎用性の高いレーザ駆動回路を実現できる。
【0029】請求項14に従ったレーザ駆動回路では、
上記電流発生手段は、電流源と、電流比調整回路と、第
1のカレントミラー回路と、第2のカレントミラー回路
と、電流パスセレクタとを含む。電流源は、第2の電流
を発生する。電流比調整回路は、電流源からの第2の電
流を、所望の比率の電流値を有する2つの電流に分流す
る。第1のカレントミラー回路は、電流比調整回路によ
って分流された2つの電流の一の電流を入力電流とす
る。第2のカレントミラー回路は、電流比調整回路によ
って分流された2つの電流の他の電流を入力電流とし、
その出力電流を第1の電流として電流電圧変換手段に供
給する。電流パスセレクタは、第1のスイッチがオンの
とき第1のカレントミラー回路からの出力電流を電流電
圧変換手段に供給する一方、第1のスイッチがオフのと
き第1のカレントミラー回路からの出力電流を電流電圧
変換手段に供給しない。
【0030】請求項15に従ったレーザ駆動回路では、
上記電流比調整回路は、入力端子と、第1の出力端子
と、第2の出力端子と、第1のトランジスタと、第2の
トランジスタとを含む。入力端子は、電流源からの第2
の電流を受ける。第1の出力端子は、第1のカレントミ
ラー回路に接続される。第2の出力端子は、第2のカレ
ントミラー回路に接続される。第1のトランジスタは、
そのソースが入力端子に接続され、そのドレインが第1
の出力端子に接続され、そのゲートに第1の電圧を受け
る。第2のトランジスタは、そのソースが入力端子に接
続され、そのドレインが第2の出力端子に接続され、そ
のゲートに第2の電圧を受ける。
【0031】請求項16に従ったレーザ駆動回路では、
上記第1または第2の電圧のレベルは、第2の電流の電
流値に応じて制御される。
【0032】上記レーザ駆動回路では、第1および第2
の電圧を変化させることによって、電流源からの第2の
電流を所望の比率の電流値を有する2つの電流に分流す
ることができる。これにより、どのような使用状況にお
いても光出力のアイパターンを最適にすることができ、
汎用性の高いレーザ駆動回路を実現できる。縦積みのト
ランジスタ数が少ないため、より低電圧でも安定して動
作させることができる。
【0033】請求項17に従った光送受信装置は、光通
信を行う光送受信装置であって、送信部と、受信部とを
備える。送信部は、送信データを、レーザを駆動するこ
とによって、光に変換して送信する。受信部は、受けた
レーザ光を、受信データに変換する。送信部は、上述の
レーザ駆動回路を有し、このレーザ駆動回路によってレ
ーザを駆動する。
【0034】請求項18に従ったレーザ駆動回路は、出
力ノードと、第1の電源ノードと、ゲート接地トランジ
スタと、スイッチ用トランジスタと、出力電流生成用ト
ランジスタとを備える。出力ノードは、駆動電流を出力
する。第1の電源ノードは、第1の電源電圧を受ける。
ゲート接地トランジスタは、出力ノードと第1の電源ノ
ードとの間に接続され、ゲートに一定の電圧を受ける。
スイッチ用トランジスタは、ゲート接地トランジスタの
ソースと第1の電源ノードとの間にゲート接地トランジ
スタと直列に接続される。出力電流生成用トランジスタ
は、スイッチ用トランジスタと第1の電源ノードとの間
にスイッチ用トランジスタと直列に接続され、スイッチ
用トランジスタがオンのとき第1の電圧をゲートに受
け、スイッチ用トランジスタがオフのとき第1の電圧と
異なる第2の電圧をゲートに受ける。
【0035】上記レーザ駆動回路では、スイッチ用トラ
ンジスタがオフのとき、すなわち非出力状態において
も、出力電流生成用トランジスタのゲートは第2の電圧
によってバイアスされている。したがって、スイッチ用
トランジスタがオンになり、出力状態となったとき、レ
ーザ駆動用の出力電流は急速に立ち上がる。また、非出
力状態において出力電流生成用トランジスタのゲートに
与えられるバイアス電圧は、出力状態において与えられ
るバイアス電圧より小さいため、オーバーシュートのな
い理想的な出力波形が得られる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。
【0037】(第1の実施形態)図1は、この発明の第
1の実施形態によるレーザー駆動回路の構成を示す図で
ある。1はゲートに一定電圧Vb1が与えられたトラン
ジスタm3とゲートに制御信号SWが与えられたスイッ
チ用トランジスタm2との縦続接続からなる電流出力制
御用スイッチ、2は出力電流生成用トランジスタm1、
3はゲートとドレインが接続されたトランジスタm4か
らなる電流電圧変換手段、4はゲートに一定バイアス電
圧が与えられた電流源トランジスタm7による第1の電
流源、5はゲートに一定バイアス電圧が与えられた電流
源トランジスタm8による第2の電流源、6は第1のト
ランジスタm6及び第2のトランジスタm5のソースが
互いに結合されてなる電流パスセレクタである。
【0038】ゲートに一定バイアス電圧が与えられた第
1の電流源トランジスタm7のソースは高電位側電源V
DDに接続され、ドレインはダイオード接続されたNM
OSトランジスタm4のドレイン及びゲートに接続され
ている。また、ゲートに一定バイアス電圧が与えられた
第2の電流源トランジスタm8のソースは高電位側電源
VDDに接続され、ドレインは電流パスセレクタ6の入
力端子であるPMOSトランジスタm5,m6のソース
に接続されている。電流パスセレクタ6の第1の出力端
子であるPMOSトランジスタm6のドレインは低電位
側電源VSSに接続され、電流パスセレクタ6の第2の
出力端子であるPMOSトランジスタm5のドレイン
は、電流電圧変換手段3を構成するダイオード接続され
たNMOSトランジスタm4のドレイン及びゲートに接
続されている。また、NMOSトランジスタm4のソー
スは、低電位側電源VSSに接続されている。出力電流
生成用トランジスタ2であるNMOSトランジスタm1
のソースは低電位側電源VSSに接続され、ゲートはN
MOSトランジスタm4のゲート及びドレインに接続さ
れ、ドレインは、電流出力制御用スイッチ1を構成する
スイッチ用NMOSトランジスタm2のソースに接続さ
れる。NMOSトランジスタm2のドレインは、NMO
Sトランジスタm3のソースに接続される。NMOSト
ランジスタm3のゲートには、一定バイアス電圧Vb1
が与えられる。NMOSトランジスタm3のドレインか
らレーザー駆動用出力電流が出力される。
【0039】ここで、PMOSトランジスタm7による
第1の電流源4の電流値をkIo、PMOSトランジス
タm8による第2の電流源5の電流値を(1−k)Io
(ただし、0≦k≦1)、NMOSトランジスタm4と
NMOSトランジスタm1によるカレントミラー回路の
ミラー比を1:Aとする。電流パスセレクタ6を構成す
るPMOSトランジスタm6のゲートには制御信号SW
が与えられる。PMOSトランジスタm5のゲートに
は、制御信号SWがLowレベルの時にトランジスタm
5がカットオフし、制御信号SWがHighレベルの時
にトランジスタm6がカットオフするような所定のバイ
アス電圧Vb2が与えられている。
【0040】以下、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。
【0041】制御信号SWがLowの時はスイッチ用N
MOSトランジスタm2がオフとなり非出力状態とな
る。この時、第2の電流源5の出力電流(1−k)Io
はトランジスタm6に流れるため、第1の電流源4の出
力電流kIoのみが、電流電圧変換手段3であるNMO
Sトランジスタm4に流し込まれる。そして、NMOS
トランジスタm4により電圧に変換され、出力電流生成
用のNMOSトランジスタm1のゲートがバイアスされ
る。
【0042】次に制御信号SWがHighに変わると、
スイッチ用NMOSトランジスタm2がオンとなり出力
状態となるため、レーザー駆動用の出力電流は急速に立
ち上がる。これは、出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲートは非出力状態時でも常にバイアスされ
ているためである。このとき、PMOSトランジスタm
6がカットオフし、第2の電流源5の出力電流(1−
k)Ioも電流電圧変換手段3であるNMOSトランジ
スタm4のドレインに流し込まれるため、NMOSトラ
ンジスタm4のドレインに流し込まれる電流値はトータ
ルでIoとなる。これに伴って出力電流生成用のNMO
Sトランジスタm1のゲート電圧が上昇し、トランジス
タm1がリニア領域から急速に飽和領域に回復すること
になる。
【0043】これにより、レーザー駆動用の出力電流A
Ioは、急峻に立ち上がりながらもオーバーシュートの
ない理想的な出力波形となる。
【0044】なお、ここでは、トランジスタm5のゲー
トに一定電圧Vb2を与え、トランジスタm6のゲート
に制御信号SWを与えるように構成しているが、トラン
ジスタm5のゲートに制御信号SWの相補電圧を与える
ようにしてもよい。
【0045】図2(a)にk=1.0の時のシミュレー
ション結果を示す。この場合、図2(b)の等価回路に
示すように、ダイオード接続されたトランジスタm4に
は、電流出力制御用スイッチのオン/オフに関わらず常
に一定電流Ioが流し込まれている。同図より、立ち上
がりの時に大きなオーバーシュートが生じているのがわ
かる。
【0046】次に図3(a)−(c)に、k=0.7,
0.5,0.3の時のシミュレーション結果を示す。k
の値の設定により、出力電流値は一定のままで立ち上が
りの出力波形を制御することができることがわかる。こ
のkの値は、第1の電流源トランジスタm7と第2の電
流源トランジスタm8のトランジスタサイズを変更する
ことにより、容易に設定できる。また、k=0.5の時
に、オーバーシュート及び波形なまりのない理想的な波
形が得られているのがわかる。
【0047】以上より、第1の実施形態によれば、出力
電流の立ち上がりが急峻で、かつオーバーシュートのな
いレーザー駆動電流波形が得られる。
【0048】なお、急峻に立ち上がる出力電流を得るた
めには、図4(b)に示すように、非出力状態の時でも
駆動電流生成用電流源トランジスタm1のゲートにバイ
アス電圧Vbを与え、ドレイン側に設けたスイッチによ
り出力をオンオフさせる構成とすればよい。しかしなが
らこの場合、非出力状態の時に電流源トランジスタm1
が深いリニア領域に入ってしまうため、スイッチがオン
になって出力状態となった時、出力電流の立ち上がりに
大きなオーバーシュートが生じてしまうという欠点があ
る。このため、第1の実施の形態では、図1に示すよう
な構成としたのである。
【0049】(第2の実施形態)図5は、この発明の第
2の実施形態によるレーザー駆動回路の構成を示す図で
ある。1はゲートに一定電圧Vb1が与えられたトラン
ジスタm3とゲートに制御信号SWが与えられたスイッ
チ用トランジスタm2の縦続接続からなる電流出力制御
用スイッチ、2は出力電流生成用トランジスタm1、3
はゲートとドレインが接続されたトランジスタm4から
なる電流電圧変換手段、4はゲートに一定バイアス電圧
が与えられた電流源トランジスタm6による第1の電流
源、5はゲートに一定バイアス電圧が与えられた電流源
トランジスタm7による第2の電流源、7はゲートに制
御信号SWが与えられたトランジスタm5による第2の
スイッチである。
【0050】第1の電流源4を構成するPMOSトラン
ジスタm6のソースは高電位側電源VDDに接続され、
ドレインは電流電圧変換手段3を構成するダイオード接
続されたNMOSトランジスタm4のドレイン及びゲー
トに接続されている。一方、第2の電流源5を構成する
PMOSトランジスタm7のソースは高電位側電源VD
Dに接続され、ドレインは第2のスイッチであるNMO
Sトランジスタm5を通してNMOSトランジスタm4
のドレイン及びゲートに接続されている。出力電流生成
用トランジスタ2であるNMOSトランジスタm1のソ
ースは低電位側電源VSSに接続され、ゲートはNMO
Sトランジスタm4のゲート及びドレインに接続され、
ドレインは電流出力制御用スイッチ1を構成するスイッ
チ用NMOSトランジスタm2のソースに接続される。
NMOSトランジスタm2のドレインは、NMOSトラ
ンジスタm3のソースに接続される。NMOSトランジ
スタm3のゲートには、一定バイアス電圧Vb1が与え
られる。NMOSトランジスタm3のドレインからレー
ザー駆動用出力電流が出力される。
【0051】ここで、PMOSトランジスタm6による
第1の電流源4の電流値をkIo、PMOSトランジス
タm7による第2の電流源5の電流値を(1−k)Io
(ただし、0≦k≦1)、NMOSトランジスタm4と
NMOSトランジスタm1によるカレントミラー回路の
ミラー比を1:Aとする。
【0052】以下、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。
【0053】制御信号SWがLowの時は、スイッチ用
NMOSトランジスタm2がオフとなり非出力状態とな
る。この時、第2のスイッチであるトランジスタm5も
オフとなるので、第1の電流源4であるPMOSトラン
ジスタm6によるkIoの電流のみが、電流電圧変換手
段3であるNMOSトランジスタm4に流し込まれる。
そして、NMOSトランジスタm4により電圧に変換さ
れ、出力電流生成用のNMOSトランジスタm1のゲー
トがバイアスされる。
【0054】次に制御信号SWがHighに変わると、
スイッチ用NMOSトランジスタm2がオンとなり出力
状態となるため、レーザー駆動用の出力電流は急速に立
ち上がる。これは、出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲートは非出力状態時でも常にバイアスされ
ているためである。この時、第2のスイッチであるNM
OSトランジスタm5もオンとなり、第2の電流源によ
る(1−k)Ioの電流もトランジスタm4に流し込ま
れるため、NMOSトランジスタm4のドレインに流し
込まれる電流値はトータルでIoとなる。これに伴って
出力電流生成用のNMOSトランジスタm1のゲート電
圧が上昇し、トランジスタm1がリニア領域から急速に
飽和領域に回復することになる。
【0055】これにより、レーザー駆動用の出力電流A
Ioは急速に立ち上がりながらも、オーバーシュートの
ない理想的な出力波形となる。
【0056】また、非出力状態時には、第2の電流源5
の電流(1−k)Ioはオフとなるので、低消費電力化
が図られる。
【0057】(第3の実施形態)図6は、この発明の第
3の実施形態によるレーザー駆動回路の構成を示す図で
ある。1はゲートに一定電圧Vb1が与えられたトラン
ジスタm3とゲートに制御信号SWが与えられたスイッ
チ用トランジスタm2との縦続接続からなる電流出力制
御用スイッチ、2は出力電流生成用トランジスタm1、
3はゲートとドレインが接続されたトランジスタm4か
らなる電流電圧変換手段、8はゲートに一定バイアス電
圧が与えられたトランジスタm7による電流源、9は第
1のトランジスタm6及び第2のトランジスタm5のソ
ースが互いに結合されてなる電流分流回路である。
【0058】ゲートに一定バイアス電圧が与えられた電
流源トランジスタm7のソースは高電位側電源VDDに
接続され、ドレインは電流分流回路9の入力端子である
PMOSトランジスタm5,m6のソースに接続されて
いる。電流分流回路9の第1の出力端子であるPMOS
トランジスタm6のドレインは低電位側電源VSSに接
続される。電流分流回路9の第2の出力端子であるPM
OSトランジスタm5のドレインは、電流電圧変換手段
3を構成するダイオード接続されたNMOSトランジス
タm4のドレイン及びゲートに接続されている。NMO
Sトランジスタm4のソースは、低電位側電源VSSに
接続される。出力電流生成用トランジスタ2であるNM
OSトランジスタm1のソースは低電位側電源VSSに
接続され、ゲートはNMOSトランジスタm4のゲート
及びドレインに接続され、ドレインは電流出力制御用ス
イッチ1を構成するスイッチ用NMOSトランジスタm
2のソースに接続される。NMOSトランジスタm2の
ドレインはゲートに一定バイアス電圧Vb1が与えられ
たNMOSトランジスタm3のソースに接続される。N
MOSトランジスタm3のドレインからレーザー駆動用
出力電流が出力される。
【0059】ここで、PMOSトランジスタm7による
電流源8の電流値をIo、NMOSトランジスタm4と
NMOSトランジスタm1によるカレントミラー回路の
ミラー比を1:Aとする。電流分流回路9を構成するP
MOSトランジスタm6のゲートには制御信号SWが与
えられる。PMOSトランジスタm5のゲートには、制
御信号SWがLowレベルの時に、トランジスタm5の
ドレイン電流がkIo、トランジスタm6のドレイン電
流が(1−k)Ioとなり(ただし、0≦k≦1)、制
御信号SWがHighレベルの時に、トランジスタm6
がカットオフし、トランジスタm5のドレイン電流がI
oとなるような所定のバイアス電圧Vb2が与えられ
る。
【0060】以下、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。
【0061】制御信号SWがLowの時はスイッチ用N
MOSトランジスタm2がオフとなり非出力状態とな
る。この時、トランジスタm5にはkIoの電流が流
れ、この電流が電流電圧変換手段3であるダイオード接
続されたNMOSトランジスタm4に流し込まれる。そ
して、NMOSトランジスタm4により電圧に変換さ
れ、出力電流生成用のNMOSトランジスタm1のゲー
トがバイアスされる。
【0062】次に制御信号SWがHighに変わると、
スイッチ用NMOSトランジスタm2がオンとなり出力
状態となるため、レーザー駆動用の出力電流は急速に立
ち上がる。これは、出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲートは非出力状態時でも常にバイアスされ
ているためである。この時、PMOSトランジスタm6
がカットオフしPMOSトランジスタm7による電流源
8の電流Ioのすべてが電流電圧変換手段3であるNM
OSトランジスタm4のドレインに流し込まれるため、
NMOSトランジスタm4のドレインに流し込まれる電
流値はトータルでIoとなる。これに伴って出力電流生
成用のNMOSトランジスタm1のゲート電圧が上昇
し、トランジスタm1がリニア領域から急速に飽和領域
に回復することになる。
【0063】これにより、レーザー駆動用の出力電流A
Ioは、急速に立ち上がりながらも、オーバーシュート
のない理想的な出力波形となる。
【0064】(第4の実施形態)図7は、この発明の第
4の実施形態によるレーザー駆動回路の構成を示す図で
ある。1はゲートに一定電圧Vb1が与えられたトラン
ジスタm3とゲートに制御信号SWが与えられたスイッ
チ用トランジスタm2との縦続接続からなる電流出力制
御用スイッチ、2は出力電流生成用トランジスタm1、
3はゲートとドレインが接続されたトランジスタm4か
らなる電流電圧変換手段、10はゲートに一定バイアス
電圧が与えられたトランジスタm6による第1の電流
源、11は電流源トランジスタm8と当該電流源をオン
/オフさせるための制御トランジスタm9からなる第2
の電流源である。
【0065】第1の電流源10を構成するPMOSトラ
ンジスタm6のソースは高電位側電源VDDに接続さ
れ、ドレインは、電流電圧変換手段3を構成するダイオ
ード接続されたNMOSトランジスタm4のドレイン及
びゲートに接続される。第2の電流源11を構成するP
MOSトランジスタm8のソースは高電位側電源VDD
に接続され、ドレインは、NMOSトランジスタm4の
ドレイン及びゲートに接続される。NMOSトランジス
タm4のソースは、低電位側電源VSSに接続される。
電流源トランジスタm8をオン/オフさせる制御トラン
ジスタm9のゲートには制御信号SWが与えられる。ト
ランジスタm9のソースは高電位側電源VDDに接続さ
れ、ドレインは電流源トランジスタm8のゲートに接続
される。出力電流生成用トランジスタ2であるNMOS
トランジスタm1のソースは低電位側電源VSSに接続
され、ゲートはNMOSトランジスタm4のゲート及び
ドレインに接続され、ドレインは、電流出力制御用スイ
ッチ1を構成するスイッチ用NMOSトランジスタm2
のソースに接続される。NMOSトランジスタm2のド
レインは、ゲートに一定バイアス電圧Vb1が与えられ
たNMOSトランジスタm3のソースに接続される。N
MOSトランジスタm3のドレインからレーザー駆動用
出力電流が出力される。
【0066】ここで、PMOSトランジスタm6による
第1の電流源10の電流値をkIo、PMOSトランジ
スタm8による第2の電流源11の電流値を(1−k)
Io(ただし、0≦k≦1)、トランジスタm4とトラ
ンジスタm1によるカレントミラー回路のミラー比を
1:Aとする。
【0067】以下、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。
【0068】制御信号SWがLowの時は、スイッチ用
NMOSトランジスタm2がオフとなり非出力状態とな
る。この時、制御トランジスタm9により電流源トラン
ジスタm8はカットオフとなるので、第1の電流源10
であるPMOSトランジスタm6によるkIoの電流の
みが、電流電圧変換手段3であるダイオード接続された
NMOSトランジスタm4に流し込まれる。そして、N
MOSトランジスタm4により電圧に変換され、出力電
流生成用のNMOSトランジスタm1のゲートがバイア
スされる。
【0069】次に制御信号SWがHighに変わると、
スイッチ用NMOSトランジスタm2がオンとなり出力
状態となるため、レーザー駆動用の出力電流は急速に立
ち上がる。これは、出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲートは非出力状態時でも常にバイアスされ
ているためである。この時、制御トランジスタm9がオ
フし、電流源トランジスタm8がオンとなり、(1−
k)Ioの電流もNMOSトランジスタm4に流し込ま
れるので、NMOSトランジスタm4のドレインに流し
込まれる電流値はトータルでIoとなる。これに伴って
出力電流生成用のNMOSトランジスタm1のゲート電
圧が上昇し、トランジスタm1がリニア領域から急速に
飽和領域に回復することになる。
【0070】これにより、レーザー駆動用の出力電流A
Ioは、急速に立ち上がりながらもオーバーシュートの
ない理想的な出力波形となる。
【0071】また、非出力状態時には第2の電流源の電
流(1−k)Ioはオフとなるので、低消費電力化が図
られる。
【0072】(第5の実施形態)第1から第4の実施形
態における第1および第2の電流源の電流比kは、電流
源のトランジスタサイズに依存するため、チップ設計の
段階で固定されてしまう。しかし、光出力のアイパター
ンは、実装ボードやパッケージの寄生素子に大きく依存
する。また、電流値Ioにも依存する。このため、最適
な電流比kは一意には決まらない。第5の実施形態で
は、この問題を解決することを目的とする。
【0073】図8は、この発明の第5の実施形態による
レーザ駆動回路の構成を示す図である。1はゲートに一
定電圧Vb1が与えられたトランジスタm3とゲートに
制御信号SWが与えられたスイッチ用トランジスタm2
との縦続接続からなる電流出力制御用スイッチ、2は出
力電流生成用トランジスタm1、3はゲートとドレイン
が接続されたトランジスタm4からなる電流電圧変換手
段、10はゲートに一定バイアス電圧が与えられたトラ
ンジスタm7による電流源、7は第1のトランジスタm
10及び第2のトランジスタm11のソースが互いに結
合されてなる電流比調整回路、6はトランジスタm6,
m5のソースが互いに結合されてなる電流パスセレクタ
である。
【0074】ゲートに一定バイアス電圧が与えられた電
流源トランジスタm7のソースは高電位側電源VDDに
接続され、ドレインは電流比調整回路7の入力端子であ
るPMOSトランジスタm10,m11のソースに接続
される。電流比調整回路7の第1の出力端子であるPM
OSトランジスタm10のドレインは、電流パスセレク
タ6の入力端子であるPMOSトランジスタm6,m5
のソースに接続される。電流比調整回路7の第2の出力
端子であるPMOSトランジスタm11のドレインは、
電流電圧変換手段3を構成するダイオード接続されたN
MOSトランジスタm4のドレイン及びゲートに接続さ
れる。電流パスセレクタ6の第1の出力端子であるPM
OSトランジスタm6のドレインは低電位側電源VSS
に接続され、電流パスセレクタ6の第2の出力端子であ
るPMOSトランジスタm5のドレインは、電流電圧変
換手段3を構成するダイオード接続されたNMOSトラ
ンジスタm4のドレイン及びゲートに接続される。NM
OSトランジスタm4のソースは、低電位側電源VSS
に接続される。出力電流生成用トランジスタ2であるN
MOSトランジスタm1のソースは低電位側電源VSS
に接続され、ゲートはNMOSトランジスタm4のゲー
ト及びドレインに接続され、ドレインは電流出力制御用
スイッチ1を構成するスイッチ用NMOSトランジスタ
m2のソースに接続される。NMOSトランジスタm2
のドレインはゲートに一定バイアス電圧Vb1が与えら
れたNMOSトランジスタm3のソースに接続される。
NMOSトランジスタm3のドレインからレーザー駆動
用出力電流が出力される。
【0075】ここで、PMOSトランジスタm7による
電流源10の電流値をIo、NMOSトランジスタm4
とNMOSトランジスタm1によるカレントミラー回路
のミラー比を1:Aとする。電流比調整回路7を構成す
るPMOSトランジスタm10,m11のゲートには、
それぞれ電圧Vb3,Vb4が与えられる。
【0076】以下、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。
【0077】電流源10からの電流Ioは、電流比調整
回路7の入力端子に供給され、電流値kIo、(1−
k)Ioの2つの電流に分流される。この分流比kは、
PMOSトランジスタm10,m11のゲートに印加す
る電圧Vb3,Vb4によって定まる。したがって、電
圧Vb3,Vb4を調整することによって、分流比kを
所望の値に設定することができる。
【0078】制御信号SWがLowの時はスイッチ用N
MOSトランジスタm2がオフとなり非出力状態とな
る。このとき、電流パスセレクタのトランジスタm6が
オンになり、トランジスタm5がオフになるため、電流
比調整回路7のトランジスタm10を流れる電流(1−
k)Ioは、トランジスタm6に流れる。電流比調整回
路7のトランジスタm11を流れる電流kIoは、電流
電圧変換手段3であるダイオード接続されたNMOSト
ランジスタm4に流し込まれる。NMOSトランジスタ
m4に流し込まれる電流値のトータルは、kIoとな
る。そして、NMOSトランジスタm4により電圧に変
換され、出力電流生成用のNMOSトランジスタm1の
ゲートがバイアスされる。
【0079】次に制御信号SWがHighに変わると、
スイッチ用NMOSトランジスタm2がオンとなり出力
状態となるため、レーザー駆動用の出力電流は急速に立
ち上がる。これは、出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲートは非出力状態時でも常にバイアスされ
ているためである。このとき、PMOSトランジスタm
6がカットオフするため、電流比調整回路7のトランジ
スタm10を流れる電流(1−k)Ioは、トランジス
タm5に流れる。したがって、NMOSトランジスタm
4のドレインに流し込まれる電流値はトータルでIoと
なる。これに伴って出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲート電圧が上昇し、トランジスタm1がリ
ニア領域から急速に飽和領域に回復することになる。
【0080】以上のように、第5の実施形態では、電流
比調整回路7のPMOSトランジスタm10,m11の
ゲートに与える電圧Vb3,Vb4を変化させることに
より、電流比kを容易に制御できる。すなわち、どのよ
うな使用状況においても、アイパターンが最適となるよ
うに電流比kを制御することができ、より汎用性の高い
レーザ駆動回路を実現できる。
【0081】(第6の実施形態)図9は、この発明の第
6の実施形態によるレーザ駆動回路の構成を示す図であ
る。1はゲートに一定電圧Vb1が与えられたトランジ
スタm3とゲートに制御信号SWが与えられたスイッチ
用トランジスタm2との縦続接続からなる電流出力制御
用スイッチ、2は出力電流生成用トランジスタm1、3
はゲートとドレインが接続されたトランジスタm4から
なる電流電圧変換手段、10は電流源、7は第1のトラ
ンジスタm10及び第2のトランジスタm11のソース
が互いに結合されてなる電流比調整回路、6はトランジ
スタm6,m5のソースが互いに結合されてなる電流パ
スセレクタ、9はトランジスタm12,m8で構成され
る第1のカレントミラー回路、8はトランジスタm9,
m7で構成される第2のカレントミラー回路である。
【0082】電流源10は、低電位側電源VSSと、電
流比調整回路7の入力端子であるNMOSトランジスタ
m10,m11のソースとの間に接続される。電流比調
整回路7の第1の出力端子であるNMOSトランジスタ
m10のドレインは、第1のカレントミラー回路9のダ
イオード接続されたPMOSトランジスタm12のドレ
インおよびゲートに接続される。電流比調整回路7の第
2の出力端子であるNMOSトランジスタm11のドレ
インは、第2のカレントミラー回路8のダイオード接続
されたPMOSトランジスタm9のドレインおよびゲー
トに接続される。第1のカレントミラー回路9のPMO
Sトランジスタm8のソースは、高電位側電源VDDに
接続され、ドレインは電流パスセレクタ6の入力端子で
あるPMOSトランジスタm5,m6のソースに接続さ
れ、ゲートはPMOSトランジスタm12のドレインお
よびゲートに接続される。第2のカレントミラー回路8
のPMOSトランジスタm7のソースは、高電位側電源
VDDに接続され、ドレインは電流電圧変換手段3を構
成するダイオード接続されたNMOSトランジスタm4
のドレインおよびゲートに接続され、ゲートはPMOS
トランジスタm9のドレインおよびゲートに接続され
る。電流パスセレクタ6の第1の出力端子であるPMO
Sトランジスタm6のドレインは低電位側電源VSSに
接続され、電流パスセレクタ6の第2の出力端子である
PMOSトランジスタm5のドレインは、電流電圧変換
手段3を構成するダイオード接続されたNMOSトラン
ジスタm4のドレインおよびゲートに接続される。NM
OSトランジスタm4のソースは、低電位側電源VSS
に接続される。出力電流生成用トランジスタ2であるN
MOSトランジスタm1のソースは低電位側電源VSS
に接続され、ゲートはNMOSトランジスタm4のゲー
ト及びドレインに接続され、ドレインは電流出力制御用
スイッチ1を構成するスイッチ用NMOSトランジスタ
m2のソースに接続される。NMOSトランジスタm2
のドレインはゲートに一定バイアス電圧Vb1が与えら
れたNMOSトランジスタm3のソースに接続される。
NMOSトランジスタm3のドレインからレーザー駆動
用出力電流が出力される。
【0083】ここで、電流源10の電流値をIo、NM
OSトランジスタm4とNMOSトランジスタm1によ
るカレントミラー回路のミラー比を1:Aとする。電流
比調整回路7を構成するNMOSトランジスタm10,
m11のゲートには、それぞれ電圧Vb3,Vb4が与
えられる。
【0084】以下、このレーザ駆動回路の動作について
説明する。
【0085】電流源10からの電流Ioは、電流比調整
回路7の入力端子に供給され、電流値kIo、(1−
k)Ioの2つの電流に分流される。この分流比kは、
NMOSトランジスタm10,m11のゲートに印加す
る電圧Vb3,Vb4によって定まる。したがって、電
圧Vb3,Vb4を調整することによって、分流比kを
所望の値に設定することができる。さらに、第1および
第2のカレントミラー回路により、トランジスタm7に
は電流kIoが、トランジスタm8には電流(1−k)
Ioが流れる。
【0086】制御信号SWがLowの時はスイッチ用N
MOSトランジスタm2がオフとなり非出力状態とな
る。このとき、電流パスセレクタのトランジスタm6が
オンになり、トランジスタm5がオフになるため、第1
のカレントミラー回路9のトランジスタm8を流れる電
流(1−k)Ioは、トランジスタm6に流れる。第2
のカレントミラー回路8のトランジスタm7を流れる電
流kIoは、電流電圧変換手段3であるダイオード接続
されたNMOSトランジスタm4に流し込まれる。NM
OSトランジスタm4に流し込まれる電流値のトータル
は、kIoとなる。そして、NMOSトランジスタm4
により電圧に変換され、出力電流生成用のNMOSトラ
ンジスタm1のゲートがバイアスされる。
【0087】次に制御信号SWがHighに変わると、
スイッチ用NMOSトランジスタm2がオンとなり出力
状態となるため、レーザー駆動用の出力電流は急速に立
ち上がる。これは、出力電流生成用のNMOSトランジ
スタm1のゲートは非出力状態時でも常にバイアスされ
ているためである。このとき、PMOSトランジスタm
6がカットオフするため、第1のカレントミラー回路9
のトランジスタm8を流れる電流(1−k)Ioは、ト
ランジスタm5に流れる。したがって、NMOSトラン
ジスタm4のドレインに流し込まれる電流値はトータル
でIoとなる。これに伴って出力電流生成用のNMOS
トランジスタm1のゲート電圧が上昇し、トランジスタ
m1がリニア領域から急速に飽和領域に回復することに
なる。
【0088】以上のように、第6の実施形態では、電流
比調整回路7のNMOSトランジスタm10,m11の
ゲートに与える電圧Vb3,Vb4を変化させることに
より、電流比kを容易に制御できる。すなわち、どのよ
うな使用状況においても、アイパターンが最適となるよ
うに電流比kを制御することができ、より汎用性の高い
レーザ駆動回路を実現できる。
【0089】また、実施の形態5に比べて素子数は増え
るが、縦積みのトランジスタの数が少ないため、より低
電圧でも安定して動作させることができる。
【0090】(第7の実施形態)図10は、この発明の
第7の実施形態による光送受信装置の構成を示す図であ
る。図10に示す光送受信装置53は、送信データを、
レーザLDを駆動することによって光に変換して送信す
る送信部51と、受けたレーザ光を受信データに変換す
る受信部52とを備える。送信部51は、第1から第6
の実施形態で示したようなレーザ駆動回路50を有し、
このレーザ駆動回路50によってレーザLDを駆動し、
データ送信を行う。
【0091】
【発明の効果】この発明に従ったレーザ駆動回路では、
第1のスイッチがオフのとき、すなわち非出力状態にお
いても、出力電流生成用トランジスタのゲートは第1の
電流に対応した電圧によってバイアスされている。した
がって、第1のスイッチがオンになり、出力状態となっ
たとき、レーザ駆動用の出力電流は急速に立ち上がる。
また、非出力状態において出力電流生成用トランジスタ
のゲートに与えられるバイアス電圧は、出力状態におい
て与えられるバイアス電圧より小さいため、オーバーシ
ュートのない理想的な出力波形が得られる。
【0092】また、電流パスセレクタは、入力端子と、
出力端子と、第2のスイッチとを含むため、第1のスイ
ッチがオフのとき、すなわち非出力状態においては、第
2の電流源の第3の電流がオフになり、低消費電力化が
図られる。
【0093】また、第2の電流値は第1の電流値よりも
大きいため、第1のスイッチがオフのときに電流電圧変
換手段に供給される第1の電流よりも第1のスイッチが
オンのときに電流電圧変換手段に供給される第2の電流
のほうが大きくなり、出力電流が急速に立ち上がりなが
らもオーバーシュートのない理想的な出力波形が得られ
る。
【0094】また、第2の電流源は、第1のスイッチが
オフのとき、すなわち非出力状態においては、第3の電
流を供給しないため、低消費電力化が図られる。
【0095】また、第1のスイッチは、ゲート接地トラ
ンジスタと、スイッチ用トランジスタとを含むため、安
定したスイッチング動作を実現できる。
【0096】また、電流電圧変換手段は、ゲートとドレ
インとが接続されたトランジスタを含むため、出力電流
生成用トランジスタとカレントミラー回路が構成され、
デバイスばらつきに強い安定した動作が実現できる。
【0097】また、電流比調整回路を設けたため、第1
および第2の電圧を変化させることによって、電流源か
らの第2の電流を所望の比率の電流値を有する2つの電
流に分流することができる。これにより、どのような使
用状況においても光出力のアイパターンを最適にするこ
とができ、汎用性の高いレーザ駆動回路を実現できる。
【0098】また、電流比調整回路は、入力端子と、第
1の出力端子と、第2の出力端子と、第1のトランジス
タと、第2のトランジスタとを含むため、縦積みのトラ
ンジスタ数が少なくなり、より低電圧でも安定して動作
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態によるレーザー駆動
回路の構成を示す図である。
【図2】(a)は、k=1.0のときのシミュレーショ
ン結果を示す図であり、(b)は、k=1.0のときの
等価回路を示す図である。
【図3】(a)−(c)は、k=0.7、0.5、0.
3のときのシミュレーション結果を示す図である。
【図4】(a),(b)は、第1の実施形態によるレー
ザ駆動回路の効果を説明するための図である。
【図5】この発明の第2の実施形態によるレーザ駆動回
路の構成を示す図である。
【図6】この発明の第3の実施形態によるレーザ駆動回
路の構成を示す図である。
【図7】この発明の第4の実施形態によるレーザ駆動回
路の構成を示す図である。
【図8】この発明の第5の実施形態によるレーザ駆動回
路の構成を示す図である。
【図9】この発明の第6の実施形態によるレーザ駆動回
路の構成を示す図である。
【図10】この発明の第7の実施形態による光送受信装
置の構成を示す図である。
【図11】従来の差動方式によるレーザー駆動回路の構
成を示す図であり、(a)は出力状態を、(b)は非出
力状態を示す。
【図12】従来のシングル駆動方式によるレーザ駆動回
路の構成を示す図であり、(a)は出力状態を、(b)
は非出力状態を示す。
【符号の説明】
1 電流出力制御用スイッチ 2 出力電流生成用トランジスタ 3 電流電圧変換回路 4 第1の電流源 5 第2の電流源 6 電流パスセレクタ 7 電流比調整回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/06

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動電流を出力する出力ノードと、 第1の電源電圧を受ける第1の電源ノードと、 前記出力ノードと前記第1の電源ノードとの間に接続さ
    れた第1のスイッチと、 前記第1のスイッチがオフのとき第1の電流値を有する
    第1の電流を発生し、前記第1のスイッチがオンのとき
    前記第1の電流値と異なる第2の電流値を有する第2の
    電流を発生する電流発生手段と、 前記電流発生手段からの電流を、その電流値に応じた電
    圧に変換する電流電圧変換手段と、 前記第1のスイッチと前記第1の電源ノードとの間に接
    続され、前記電流電圧変換手段からの電圧をゲートに受
    ける出力電流生成用トランジスタとを備えたことを特徴
    とするレーザ駆動回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のレーザ駆動回路におい
    て、 前記電流発生手段は、 前記第1の電流を前記電流電圧変換手段に供給する第1
    の電流源と、 前記第2の電流値と前記第1の電流値との差の電流値を
    有する第3の電流を発生する第2の電流源と、 前記第1のスイッチがオンのときに前記第2の電流源か
    らの第3の電流を前記電流電圧変換手段に供給する一
    方、前記第1のスイッチがオフのときに前記第2の電流
    源からの第3の電流を前記電流電圧変換手段に供給しな
    い電流パスセレクタとを含むことを特徴とするレーザー
    駆動回路。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のレーザー駆動回路にお
    いて、 前記電流パスセレクタは、 前記第2の電流源からの第3の電流を受ける入力端子
    と、 前記第1の電源ノードに接続された第1の出力端子と、 前記電流電圧変換手段に接続された第2の出力端子と、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第1の出力端子に接続され、前記第1のスイッチが
    オンのときオフになり、前記第1のスイッチがオフのと
    きオンになる第1のトランジスタと、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第2の出力端子に接続され、前記第1のスイッチが
    オンのときオンになり、前記第1のスイッチがオフのと
    きオフになる第2のトランジスタとを含むことを特徴と
    するレーザー駆動回路。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載のレーザ駆動回路におい
    て、 前記電流パスセレクタは、 前記第2の電流源からの第3の電流を受ける入力端子
    と、 前記電流電圧変換手段に接続された出力端子と、 前記入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記第
    1のスイッチがオンのときオンになり、かつ前記第1の
    スイッチがオフのときオフになる第2のスイッチとを含
    むことを特徴とするレーザー駆動回路。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のレーザ駆動回路におい
    て、 前記電流発生手段は、 前記第2の電流を発生する電流源と、 前記第1のスイッチがオンのとき、前記電流源からの第
    2の電流を前記電流電圧変換手段に供給し、前記第1の
    スイッチがオフのとき、前記第2の電流を、前記第2の
    電流値と前記第1の電流値との差の電流値を有する第3
    の電流と前記第1の電流とに分流し、当該第1の電流を
    前記電流電圧変換手段に供給する電流分流回路とを含む
    ことを特徴とするレーザ駆動回路。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のレーザ駆動回路におい
    て、 前記第2の電流値は前記第1の電流値よりも大きいこと
    を特徴とするレーザ駆動回路。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載のレーザー駆動回路にお
    いて、 前記電流分流回路は、 前記電流源からの第2の電流を受ける入力端子と、 前記第1の電源ノードに接続された第1の出力端子と、 前記電流電圧変換手段に接続された第2の出力端子と、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第1の出力端子に接続され、前記第1のスイッチが
    オンのときオフになり、前記第1のスイッチがオフのと
    きソース・ドレイン間に前記第3の電流を流す第1のト
    ランジスタと、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第2の出力端子に接続され、前記第1のスイッチが
    オンのときソース・ドレイン間に前記第2の電流を流
    し、前記第1のスイッチがオフのときソース・ドレイン
    間に前記第1の電流を流す第2のトランジスタとを含む
    ことを特徴とするレーザー駆動回路。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のレーザ駆動回路におい
    て、 前記電流発生手段は、 前記第1の電流を前記電流電圧変換手段に供給する第1
    の電流源と、 前記第1のスイッチがオンのとき、前記第2の電流値と
    前記第1の電流値との差の電流値を有する第3の電流を
    前記電流電圧変換手段に供給する一方、前記第1のスイ
    ッチがオフのときは電流を前記電流電圧変換手段に供給
    しない第2の電流源とを含むことを特徴とするレーザー
    駆動回路。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載のレーザー駆動回路にお
    いて、 前記第1のスイッチは、 ゲートに一定の電圧が与えられたゲート接地トランジス
    タと、 前記ゲート接地トランジスタのソースと前記出力電流生
    成用トランジスタとの間に接続されたスイッチ用トラン
    ジスタとを含むことを特徴とするレーザー駆動回路。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載のレーザー駆動回路に
    おいて、 前記電流電圧変換手段は、 ゲートとドレインとが接続されたトランジスタを含むこ
    とを特徴とするレーザー駆動回路。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載のレーザ駆動回路にお
    いて、 前記電流発生手段は、 前記第2の電流を発生する電流源と、 前記電流源からの第2の電流を、所望の比率の電流値を
    有する2つの電流に分流し、一の電流を前記第1の電流
    として前記電流電圧変換手段に供給する電流比調整回路
    と、 前記第1のスイッチがオンのとき、前記電流比調整回路
    において分流された2つの電流のうちの他の電流を前記
    電流電圧変換手段に供給する一方、前記第1のスイッチ
    がオフのとき前記他の電流を前記電流電圧変換手段に供
    給しない電流パスセレクタとを含むことを特徴とするレ
    ーザ駆動回路。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載のレーザ駆動回路に
    おいて、 前記電流比調整回路は、 前記電流源からの第2の電流を受ける入力端子と、 前記電流パスセレクタに接続された第1の出力端子と、 前記電流電圧変換手段に接続された第2の出力端子と、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第1の出力端子に接続され、そのゲートに第1の電
    圧を受ける第1のトランジスタとそのソースが前記入力
    端子に接続され、そのドレインが前記第2の出力端子に
    接続され、そのゲートに第2の電圧を受ける第2のトラ
    ンジスタとを含むことを特徴とするレーザ駆動回路。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載のレーザ駆動回路に
    おいて、 前記第1または第2の電圧のレベルは、前記第2の電流
    の電流値に応じて制御されることを特徴とするレーザ駆
    動回路。
  14. 【請求項14】 請求項1に記載のレーザ駆動回路にお
    いて、 前記電流発生手段は、 前記第2の電流を発生する電流源と、 前記電流源からの第2の電流を、所望の比率の電流値を
    有する2つの電流に分流する電流比調整回路と、 前記電流比調整回路によって分流された2つの電流の一
    の電流を入力電流とする第1のカレントミラー回路と、 前記電流比調整回路によって分流された2つの電流の他
    の電流を入力電流とし、その出力電流を前記第1の電流
    として前記電流電圧変換手段に供給する第2のカレント
    ミラー回路と、 前記第1のスイッチがオンのとき前記第1のカレントミ
    ラー回路からの出力電流を前記電流電圧変換手段に供給
    する一方、前記第1のスイッチがオフのとき前記第1の
    カレントミラー回路からの出力電流を前記電流電圧変換
    手段に供給しない電流パスセレクタとを含むことを特徴
    とするレーザ駆動回路。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載のレーザ駆動回路に
    おいて、 前記電流比調整回路は、 前記電流源からの第2の電流を受ける入力端子と、 前記第1のカレントミラー回路に接続された第1の出力
    端子と、 前記第2のカレントミラー回路に接続された第2の出力
    端子と、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第1の出力端子に接続され、そのゲートに第1の電
    圧を受ける第1のトランジスタと、 そのソースが前記入力端子に接続され、そのドレインが
    前記第2の出力端子に接続され、そのゲートに第2の電
    圧を受ける第2のトランジスタとを含むことを特徴とす
    るレーザ駆動回路。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載のレーザ駆動回路に
    おいて、 前記第1または第2の電圧のレベルは、前記第2の電流
    の電流値に応じて制御されることを特徴とするレーザ駆
    動回路。
  17. 【請求項17】 光通信を行う光送受信装置であって、 送信データを、レーザを駆動することによって、光に変
    換して送信する送信部と、 受けたレーザ光を、受信データに変換する受信部とを備
    え、 前記送信部は、請求項1に記載のレーザ駆動回路を有
    し、このレーザ駆動回路によって前記レーザを駆動する
    ことを特徴とする光送受信装置。
  18. 【請求項18】 駆動電流を出力する出力ノードと、 第1の電源電圧を受ける第1の電源ノードと、 前記出力ノードと前記第1の電源ノードとの間に接続さ
    れ、ゲートに一定の電圧を受けるゲート接地トランジス
    タと、 前記ゲート接地トランジスタのソースと前記第1の電源
    ノードとの間に前記ゲート接地トランジスタと直列に接
    続されたスイッチ用トランジスタと、 前記スイッチ用トランジスタと前記第1の電源ノードと
    の間に前記スイッチ用トランジスタと直列に接続され、
    前記スイッチ用トランジスタがオンのとき第1の電圧を
    ゲートに受け、前記スイッチ用トランジスタがオフのと
    き前記第1の電圧と異なる第2の電圧をゲートに受ける
    出力電流生成用トランジスタとを備えたことを特徴とす
    るレーザ駆動回路。
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JP2017510093A (ja) * 2013-12-20 2017-04-06 インテル・コーポレーション 構成可能なトランシーバ回路アーキテクチャ

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