JP2000307416A

JP2000307416A - ドライバ回路および光送信モジュール

Info

Publication number: JP2000307416A
Application number: JP11313334A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Nakajo; 徳男中條; Yoshihiko Hayashi; 林　　良彦; Akio Osaki; 昭雄大崎; Naohiko Baba; 直彦馬場
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JP3602992B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な対なるＳｉ等のバイポーラトランジスタ
等を用いて、該バイポーラトランジスタ等を飽和させず
に所望の振幅を持った出力電流信号または出力電圧信号
を得ることのできる安価なドライバ回路および該ドライ
バ回路を有する光送信モジュールを提供することにあ
る。【解決手段】本発明は、エミッタを互いに接続した対な
るバイポーラからなるトランジスタ３、４と、該対なる
トランジスタのエミッタ接続点と電源８との間に接続さ
れ、２〜２０Ω程度の低抵抗化した抵抗５とで構成し、
前記一方のトランジスタに流れる電流と他方のトランジ
スタに流れる電流との比が（１／１００）程度以下とな
るように前記対なるトランジスタの各ベースに対して電
位差を付けて付与する際、該付与された対なるトランジ
スタの高い方のベース電位によって出力電流Ｉ１の振幅
が制御されるように構成した第１の差動増幅回路を有す
るドライバ回路１Ｄである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低電源電圧で大振
幅の出力が得ることが可能なドライバ回路および該ドラ
イバ回路を用いた光送信モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４に光ネットワーク網の構成例を示
す。

【０００３】光ネットワーク網は１５０Ｍｂｐｓ、６０
０Ｍｂｐｓ、２．５Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓなど様々な
信号スピードの光ファイバー５８が組み合わされて構成
されている。ネットワーク網の中に用いられる伝送装置
やルータ等の装置５２には様々なスピードの光送信モジ
ュール４６、光受信モジュール５３および送信モジュー
ル４６、受信モジュール５３を一体にした光モジュール
５４が用いられている。光送信モジュール４６には図１
５に示すように、低いスピードの信号を時分割多重する
ＭＵＸ回路５５、エラー検出などネットワークに必要な
情報を含むヘッダをデータに付加するヘッダ付加回路５
６、０または１の同じデータが長く連続することを防ぐ
スクランブル回路５７などの論理回路が接続される。

【０００４】ＭＵＸ回路５５、ヘッダ付加回路５６、ス
クランブル回路５７などの論理回路は、装置の低消費電
力化のため５Ｖまたは−５．２Ｖから３．３Ｖのように
電源電圧が下げられている。

【０００５】６００Mｂｐｓ以下の低いスピードの光送
信モジュール４６に用いられるドライバ回路１Ｄは、MA
XIM社のMAX３６６７のカタログ、特に第６頁の図１に示
すように可変電流源と電流折り返し回路で構成した、
３．３Ｖのような低電源電圧でも動作可能な回路を用い
ている。

【０００６】また、２．５Ｇｂｐｓ以上の高速な光モジ
ュール４６に用いられるドライバ回路は電子通信学会技
術研究報告ＩＣＤ９５−７４（１９９５年）の第３１頁
から第３６頁、特に論文内の第３４頁の図８に示すよう
に、ドライバ回路の高速化のためＧａＡｓプロセスを用
い、ソースを互いに接続したトランジスタ対と、トラン
ジスタ対のソース接続点に定電流源回路を接続した差動
増幅回路を用いている。

【０００７】即ち、従来のドライバ回路１０は、図３に
示すように、エミッタを互いに接続したトランジスタ対
をなすＧａＡｓのＦＥＴ（ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）から構成されたトランジスタ１
１とトランジスタ１２およびトランジスタ１１とトラン
ジスタ１２のエミッタ接続点と電源８との間に接続し
た、トランジスタ１５と抵抗１６および電圧源１４から
なる定電流源回路１３からなる差動増幅回路で構成さ
れ、負荷２を駆動するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、次のような課題があった。

【０００９】すなわち、ＭＡＸ３６６７のカタログに示
すような回路では縦構造のＰＮＰトランジスタと縦構造
のＮＰＮトランジスタが同一のチップ上に存在するコン
プリメンタリーバイポーラプロセスが必要であるが、
コンプリメンタリーバイポーラプロセスは、チップの
構造が複雑になるため、コンプリメンタリーでないバイ
ポーラプロセスに比べ、トランジスタの性能が劣り、高
速な光モジュールに必要なドライバ回路に用いることが
できない。

【００１０】従来の高速な光モジュールに用いられてい
るドライバ回路に使用されているＧａＡｓのＦＥＴは、
Ｓｉ等のバイポーラトランジスタに比べて高価であり、
また従来のドライバ回路において、対なるＧａＡｓのＦ
ＥＴを単純に安価な対なるＳｉ等のバイポーラトランジ
スタに置き換えたとしても、トランジスタのベース・エ
ミッタ間に約０．７〜０．８Ｖ程度必要になるため、特
に３．３Ｖなどの低電源電圧でバイポーラトランジスタ
を飽和させずに動作させることが困難であった。

【００１１】このため伝送装置やルータ等の装置５２で
は、高速な２．５Ｇｂｐｓ以上の光モジュールを低電源
電圧化することができないため、装置の一層の低消費電
力化が困難となるのみならず、低電源電圧である論理部
や６００Ｍｂｐｓ以下の低速な光モジュール用の電源と
２．５Ｇｂｐｓ以上の高速な光モジュール用の電源の２
つの電源が装置に必要となり、装置が大きくなる等の課
題があった。

【００１２】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
安価な対なるＳｉ等のコンプリメンタリーでないバイポ
ーラトランジスタ等を用いて、３．３Ｖなどの低電源電
圧で該バイポーラトランジスタ等を飽和させずに所望の
振幅を持った出力電流信号または出力電圧信号を得るこ
とのできる安価で高速なドライバ回路を提供することに
ある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、光送信信号を
元に安価で３．３Ｖなどの低電源電圧で動作可能なドラ
イバ回路を用いてレーザダイオードまたは光変調器を駆
動して光伝送波を発生させてデータを送信できるように
した、低電源電圧である論理部や６００Ｍｂｐｓ以下の
低速な光モジュール用の電源と同一の電源電圧で動作可
能な光送信モジュールを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エミッタを互いに接続した対なるトラン
ジスタと、該対なるトランジスタのエミッタ接続点と電
源との間に接続された第１の抵抗とで構成し、前記一方
のトランジスタに流れる電流と他方のトランジスタに流
れる電流との比が（１／１００）程度以下となるように
前記対なるトランジスタの各ベースに対して電位差を付
けて付与する際、該付与された対なるトランジスタの高
い方のベース電位によって出力電流の振幅が制御される
ように構成した第１の差動増幅回路を有することを特徴
とするドライバ回路である。

【００１５】また、本発明は、エミッタを互いに接続し
た対なるバイポーラからなるトランジスタと、該対なる
トランジスタのエミッタ接続点と電源との間に接続さ
れ、２〜２０Ω程度の低抵抗化した抵抗とで構成し、前
記対なるトランジスタの高い方のベース電位によって出
力電流の振幅が制御されるように構成した第１の差動増
幅回路を有することを特徴とするドライバ回路である。

【００１６】また、本発明は、エミッタを互いに接続し
た対なるバイポーラからなるトランジスタと、該対なる
トランジスタのエミッタ接続点と電源との間に接続さ
れ、２〜２０Ω程度の低抵抗化した抵抗とで構成し、前
記一方のトランジスタに流れる電流と他方のトランジス
タに流れる電流との比が（１／１００）程度以下となる
ように前記対なるトランジスタの各ベースに対して電位
差を付けて付与する際、該付与された対なるトランジス
タの高い方のベース電位によって出力電流の振幅が制御
されるように構成した第１の差動増幅回路を有すること
を特徴とするドライバ回路である。

【００１７】また、本発明は、前記ドライバ回路の第１
の差動増幅回路において、対なるトランジスタの高い方
のベース電位によって出力電圧の振幅が制御されるよう
にトランジスタのコレクタと電源との間に第２の抵抗を
接続して構成したことを特徴する。

【００１８】また、本発明は、前記ドライバ回路の第１
の差動増幅回路において、対なるベース接地トランジス
タを設け、該対なるベース接地トランジスタの各エミッ
タを前記対なるトランジスタの各コレクタに接続して構
成したことを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、前記ドライバ回路の第１
の差動増幅回路において、前記対なるトランジスタの各
コレクタと前記対なるベース接地トランジスタの各エミ
ッタとの接続点の何れか一方に定電流源回路を接続して
構成したことを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、前記ドライバ回路におい
て、更に、電圧源を有し、対なる出力の各々を前記差動
増幅回路のトランジスタ対の各ベースに付与する前置増
幅回路を設け、前記電圧源の電位により前記第１の差動
増幅回路の出力電流または出力電圧の振幅を制御するよ
うに構成したことを特徴とする。

【００２１】また、本発明は、前記ドライバ回路におい
て、更に、エミッタを互いに接続した対なるトランジス
タ、該対なるトランジスタのエミッタ接続点に接続され
た定電流源回路、前記対なるトランジスタの各コレクタ
に一端を接続した対なる第３の抵抗、および該対なる第
３の抵抗の各他端に電圧源により構成した第２の差動増
幅回路と、該第２の差動増幅回路の対なるトランジスタ
の各コレクタに接続された対なるエミッタフォロア回路
とを備えた前置増幅回路を設け、該前置増幅回路の対な
るエミッタフォロア回路の各エミッタを前記第１の差動
増幅回路の対なるトランジスタの各ベースに接続し、前
記第２の差動増幅回路の電圧源の電位により前記第１の
差動増幅回路の出力電流または出力電圧の振幅を制御す
るように構成したことを特徴とする。

【００２２】また、本発明は、前記ドライバ回路におい
て、更に、第１の差動増幅回路の出力電流の振幅値をモ
ニタするモニタ回路を設けたことを特徴とする。

【００２３】また、本発明は、前記ドライバ回路におい
て、更に、第１の差動増幅回路の出力電流の振幅値をモ
ニタするモニタ回路を設け、該モニタ回路においてモニ
タされた出力電流の振幅値に応じて前記電圧源の電位を
制御することを特徴とする。

【００２４】また、本発明は、前記ドライバ回路と、該
ドライバ回路に入力される光送信信号に応じて第１の差
動増幅回路から出力される出力電流信号または出力電圧
信号に基いてレーザダイオード（フォトダイオードも含
む）を光強度変調させて光伝送波を出力するレーザダイ
オードモジュールとを備えたことを光送信モジュールで
ある。

【００２５】また、本発明は、前記ドライバ回路と、該
ドライバ回路に入力される光送信信号に応じて第１の差
動増幅回路から出力される出力電流信号または出力電圧
信号に基いて光源から発する光を変調させて光伝送波を
出力する光変調器を有する光変調モジュールとを備えた
ことを光送信モジュールである。

【００２６】また、本発明は、前記光送信モジュールに
おいて、ドライバ回路とレーザダイオードモジュールま
たは光変調モジュールとを基板上に実装して構成したこ
とを特徴とする。

【００２７】また、本発明は、前記光送信モジュールに
おいて、ドライバ回路をモノリシックＩＣで構成したこ
とを特徴とする。

【００２８】また、第一、第二のトランジスタを有する
差動増幅回路を備えたドライバ回路であって、該第一も
しくは第二のトランジスタのベース電位により出力を制
御するように構成したものである。

【００２９】また、差動増幅回路を構成する第一もしく
は第二のトランジスタのベース電位により出力を制御す
るように構成したドライバ回路と、該ドライバ回路に入
力される光送信信号に応じて該差動増幅回路から出力さ
れる出力電流信号または出力電圧信号に基いてレーザダ
イオードを光強度変調させて光伝送波を出力するレーザ
ダイオードモジュールとを備えたものである。

【００３０】また、差動増幅回路を構成する第一もしく
は第二のトランジスタのベース電位により出力を制御す
るように構成したドライバ回路と、該ドライバ回路に入
力される光送信信号に応じて該差動増幅回路から出力さ
れる出力電流信号または出力電圧信号に基いて光源から
発する光を変調させて光伝送波を出力する光変調器を有
する光変調モジュールとを備えたものである。

【００３１】また、第一の速度で信号を伝送する第一の
光モジュールと、第二の速度で信号を伝送する第二の光
モジュールと、電圧源とを備え、該電圧源が該第一、第
二の光モジュールの両方に対して電圧を供給するように
構成したものである。

【００３２】以上説明したように、前記構成のドライバ
回路によれば、トランジスタのベース・エミッタ間電圧
分、出力振幅を広げることが可能なため、従来の定電流
源を用いた対なるＧａＡｓのＦＥＴで構成される差動増
幅回路を有するドライバ回路と、同等かそれ以上の出力
振幅を、安価なＳｉ等のバイポーラトランジスタを用い
て実現することができる。

【００３３】また、前記構成の光送信モジュールよれ
ば、安価なドライバ回路を用いてレーザダイオードまた
は光変調器を駆動して品質が改善された光伝送波を発生
させてデータを送信することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明に係る低電源電圧で大振幅
の出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを
有するドライバ回路および該ドライバ回路における出力
振幅の設定方法並びに上記ドライバ回路を用いた光送信
モジュールの実施の形態について、図面を用いて説明す
る。

【００３５】まず、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第１の実施例について図１および図
２を用いて説明する。即ち、図１は、本発明に係るドラ
イバ回路の第１の実施例を示す回路図である。図１にお
いて、ドライバ回路１Ｄａは、エミッタを互いに接続し
たトランジスタ対をなすバイポーラトランジスタで形成
されたトランジスタ３とトランジスタ４およびトランジ
スタ３とトランジスタ４のエミッタ接続点と電源８との
間に接続した２〜２０Ω程度の低抵抗で形成された抵抗
５からなる差動増幅回路で構成され、負荷２を駆動す
る。トランジスタ３および４は、例えば図１１に示す如
く、安価なＳｉ等のＮＰＮバイポーラトランジスタで構
成される。

【００３６】図１１に示す如く、ｎｐｎバイポーラトラ
ンジスタの場合、ｐ型基板１１０上にｐ層、ｎ層、ｎ+
埋設層、ベース１１３に接続されるｐ層、エミッタ１１
２に接続されるｎ+層、コレクタ１１１に接続されたｎ+
層を有し、トランジスタ３および４を動作させるのにベ
ースとエミッタとの間に高い電圧（０．７〜０．８Ｖ程
度）が必要となる。なお、１１４は酸化膜（ＳｉＯ2）
を示す。

【００３７】図２を用いて、ドライバ回路１Ｄａの動作
について説明する。

【００３８】図２はドライバ回路１Ｄａの入出力特性を
示す図である。

【００３９】実線がドライバ回路１ＤａのＩ１で示され
る出力電流１ａを、点線がトランジスタ４のＩ４で示さ
れるコレクタ電流４ａを示す。ドライバ回路１ＤａのＩ
１で示される出力電流１ａは、Ｖ６で与えられる入力電
圧６とＶ７で与えられる入力電圧７の電圧差Ｖ６−Ｖ７
が大きくなるにつれ、増大する。さらに、Ｖ６で与えら
れる入力電圧６とＶ７で与えられる入力電圧７の電圧差
Ｖ６−Ｖ７を、トランジスタ４のコレクタ電流４ａがト
ランジスタ３のコレクタ電流１ａの（１／１００）程度
以下となるＶｂ以上とすると、出力電流１ａの電流値Ｉ
１は、次に示す（数１）式の関係となる。

【００４０】Ｉ１≒（Ｖ６−Ｖｂｅ３）／Ｒ５（数１）但し、Ｖｂｅ３はトランジスタ３のベース・エミッタ間
電圧、Ｒ５は抵抗５の抵抗値である。

【００４１】したがって、トランジスタ対の一方のトラ
ンジスタに流れる電流が、他方のトランジスタに流れる
電流の（１／１００）程度以下となるようトランジスタ
対のベース電位に差を設ける場合、ドライバ回路１Ｄａ
の電流Ｉ１の振幅はトランジスタ対の高い方のベース電
位Ｖ６またはＶ７によって決まることになる。即ち、ト
ランジスタ対の一方のトランジスタ４に流れる電流Ｉ４
が、他方のトランジスタ３に流れる電流Ｉ１の（１／１
００）程度以下となるようトランジスタ対のベース電位
に差を付けて付与すると、トランジスタ対の高い方３の
ベース電位によってトランジスタ３のコレクタから得ら
れる出力電流Ｉ１の振幅を制御することができる。

【００４２】次に、本発明に係るドライバ回路１Ｄａの
特性を従来のドライバ回路１０の特性と比較して説明す
る。

【００４３】即ち、従来のドライバ回路１０の入出力特
性を、図１３に示す。実線がドライバ回路１０のＩ１０
で示される出力電流１０ａを、点線がトランジスタ１２
のＩ１２で示されるコレクタ電流１２ａを示す。ドライ
バ回路１０のＩ１０で示される出力電流１０ａは、Ｖ６
で与えられる入力電圧６とＶ７で与えられる入力電圧７
の電圧差Ｖ６−Ｖ７が大きくなるにつれ、増大する。さ
らに、Ｖ６で与えられる入力電圧６とＶ７で与えられる
入力電圧７の電圧差Ｖ６−Ｖ７を、トランジスタ１２の
コレクタ電流１２ａがトランジスタ１１のコレクタ電流
１０ａの１／１００以下となるＶｂ以上とすると、Ｉ１
０で表す出力電流１０ａは、定電流源回路１３の出力電
流１３ａの電流値Ｉ１３とほぼ等しくなる。

【００４４】したがって、トランジスタ対の一方のトラ
ンジスタに流れる電流が、他方のトランジスタに流れる
電流の１／１００以下となるようトランジスタ対のベー
ス電位に差を設ける場合、ドライバ回路１０の電流振幅
は、定電流源回路１３の出力電流１３ａの電流値Ｉ１３
で決まり、電圧源１４の電圧値を変えることで制御す
る。

【００４５】以上説明したように、図１に示す本発明に
係るドライバ回路１Ｄａの特性を図１２に示す従来のド
ライバ回路１０の特性と比較すると次の如くになる。

【００４６】差動回路のトランジスタが、動作速度が遅
くなり、ラッチアップのおそれの生じる飽和領域に入ら
ないようにするため、負荷２に流すことのできる最大電
流値が決まる。

【００４７】本発明に係るドライバ回路１Ｄａの出力電
流１ａの最大電流値Ｉ１ｍａｘは、次に示す（数２）式
の関係となる。

【００４８】Ｉ１ｍａｘ＝（Ｖ９−Ｖ８−Ｖｂｅ３）／（Ｚ２＋Ｒ５）（数２）但し、Ｖ９は電源９の電位、Ｖ８は電源８の電位であ
る。

【００４９】また、Ｖｂｅ３はトランジスタ３のベース
・エミッタ間電圧、Ｚ２は負荷２のインピーダンス、Ｒ
５は抵抗５の抵抗値である。

【００５０】従来のドライバ回路１０の出力電流１０ａ
の最大電流Ｉ１０ｍａｘは、次に示す（数３）式の関係
となる。

【００５１】Ｉ１０ｍａｘ＝（Ｖ９−Ｖ８−Ｖｂｅ１１−Ｖｂｅ１５）／（Ｚ２＋Ｒ１６）（数３）但し、Ｖ９は電源９の電位、Ｖ８は電源８の電位であ
る。

【００５２】また、Ｖｂｅ１１はＧａＡｓのＦＥＴから
構成されるトランジスタ１１のベース・エミッタ間電
圧、Ｖｂｅ１５はＧａＡｓのＦＥＴ１５のベース・エミ
ッタ間電圧、Ｚ２は負荷２のインピーダンス、Ｒ１６は
抵抗１６の抵抗値である。

【００５３】これら（数２）式と（数３）式を比較する
と、本発明によるドライバ回路１Ｄａは、従来のドライ
バ回路１０に比べ、電源電圧が等しく、トランジスタ３
のベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅ３とトランジスタ１１
のベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅ１１が等しく、抵抗５
の抵抗値Ｒ５と抵抗１６の抵抗値Ｒ１６が等しい場合、
次の（数４）式で示すΔＩだけ多く電流を流すことが可
能となる。

【００５４】 ΔＩ＝Ｖｂｅ１５／（Ｚ２＋Ｒ５）（数４）図１ではトランジスタ４のコレクタは電源９に接続され
ているが、トランジスタ４のコレクタと電源９の間に抵
抗を接続してもよい。

【００５５】また、図１ではトランジスタ３、４は、上
述したようにＮＰＮトランジスタを用いているが、ＰＮ
Ｐトランジスタを用いてもかまわない。

【００５６】以上説明したように、図１で示す如くバイ
ポーラトランジスタを用いたドライバ回路１Ｄａにおい
て抵抗５を２〜２０Ω程度に低抵抗化することによって
図２に示す特性が得られ、図１２に示す一般的な差動増
幅器（ドライバ回路）１０に比べ、電源電圧Ｖ９、Ｖ８
を同じにしたとき、より多くの出力電流Ｉ１を得ること
ができる。また、同じ出力電流Ｉ１を、より低い電源電
圧Ｖ９、Ｖ８で得ることができる。

【００５７】また、図１に示すドライバ回路１Ｄａを後
述するようにＬＤ（レーザダイオード）を用いた光モジ
ュールに適用した場合、電流をより多く流せるため、よ
り高い周囲温度での動作が可能となる。即ち、ＬＤは温
度が高くなると、同じ光出力を出すために、より多くの
電流を流す必要があるためである。

【００５８】また、図１に示すドライバ回路１Ｄａを後
述するようにＬＤ（レーザダイオード）を用いた光モジ
ュールに適用した場合、電流を同じにしたとき、より大
きいダンピング抵抗４８を接続することができ、光伝送
波形の品質を改善することができる。

【００５９】また、図１に示すドライバ回路１Ｄａを後
述するようにＬＤ（レーザダイオード）を用いた光モジ
ュールに適用した場合、電流およびダンピング抵抗４８
を同じにしたとき、ドライバ回路の電源電圧をより下げ
ることができるため、光モジュールの低電源電圧化が可
能となる。

【００６０】次に、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第２の実施例について図３を用いて
説明する。即ち、図３は、本発明に係るドライバ回路の
第２の実施例を示す回路図である。図３において、ドラ
イバ回路１Ｄｂは、エミッタを互いに接続したトランジ
スタ対をなす前述したバイポーラトランジスタで構成さ
れたトランジスタ３とトランジスタ４、トランジスタ３
のコレクタに接続した抵抗１７、トランジスタ４のコレ
クタに接続した抵抗１８およびトランジスタ３とトラン
ジスタ４のエミッタ接続点と電源８との間に接続した２
〜２０Ω程度に低抵抗化された抵抗５からなる差動増幅
回路で構成され、負荷２を駆動する。

【００６１】抵抗１７の抵抗値をドライバ回路１Ｄｂと
負荷２を接続する伝送線路１９の特性インピーダンスＺ
０と等しくすることにより、ドライバ回路１Ｄｂと負荷
２の間で生じる多重反射を減少することが可能となり、
光伝送波形の品質を向上することが可能となる。また、
トランジスタ３のコレクタと電源９との間に抵抗１７を
接続することによって、対なるトランジスタ３、４の高
い方のベース電位Ｖ６によってトランジスタ３のコレク
タから出力される出力電圧の振幅を制御することができ
る。

【００６２】図３では、トランジスタ４のコレクタに抵
抗１８を接続しているが、無くてもよい。

【００６３】また、図３ではトランジスタはＮＰＮトラ
ンジスタを用いているが、ＰＮＰトランジスタを用いて
もかまわない。

【００６４】以上説明したように、図１に示すドライバ
回路１Ｄａと同様に、図３で示す如くバイポーラトラン
ジスタを用いたドライバ回路１Ｄｂにおいて抵抗５を２
〜２０Ω程度に低抵抗化することによって図２に示す特
性が得られ、図１２に示す一般的な差動増幅器（ドライ
バ回路）１０に比べ、電源電圧Ｖ９、Ｖ８を同じにした
とき、より多くの出力電流Ｉ１を得ることができ、更に
ドライバ回路１Ｄｂと負荷２の間で生じる多重反射を減
少することが可能となり、波形の品質を向上することが
可能となる。

【００６５】また、ドライバ回路１Ｄｂを後述するよう
にＬＤ（レーザダイオード）を用いた光モジュールに適
用した場合、ドライバ回路１Ｄａと同様な効果を得るこ
とができる。

【００６６】また、ドライバ回路１ＤｄをＥＡ（ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）を用いた光モジュ
ールに適用した場合、より多くの変調電圧を印加するこ
とができ、光特性として有利になる。

【００６７】また、ドライバ回路１ＤｄをＥＡ（ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）を用いた光モジュ
ールに適用した場合、変調電圧を同じにしたときドライ
バ回路の電源電圧をより下げることができるため、光モ
ジュールの低電源電圧化が可能となる。

【００６８】次に、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第３の実施例について図４を用いて
説明する。図４は、本発明に係るドライバ回路の第３の
実施例を示す回路図である。

【００６９】図４において、ドライバ回路１Ｄｃは、エ
ミッタを互いに接続したトランジスタ対をなす前述した
バイポーラトランジスタで構成されたトランジスタ３と
トランジスタ４、トランジスタ３のコレクタに接続した
ベース接地回路をなすトランジスタ２０、トランジスタ
４のコレクタに接続したベース接地回路をなすトランジ
スタ２１およびトランジスタ３とトランジスタ４のエミ
ッタ接続点と電源８との間に接続した２〜２０Ω程度に
低抵抗化された抵抗５からなる差動増幅回路で構成さ
れ、負荷２を駆動する。

【００７０】ベース接地回路をなすトランジスタ２０
は、トランジスタ３のベース・コレクタ間に生じるミラ
ー容量を低減する。同様にベース接地回路をなすトラン
ジスタ２１は、トランジスタ４のベース・コレクタ間に
生じるミラー容量を低減する。

【００７１】これにより、ドライバ回路１を高速化する
ことが可能となる。

【００７２】図４ではトランジスタ２１のコレクタは電
源９に接続されているが、トランジスタ２１のコレクタ
と電源９の間に抵抗を接続してもよい。

【００７３】また、図３のようにドライバ回路１Ｄｃ内
で、トランジスタ２０のコレクタと電源９とを抵抗を介
して接続してもよい。この場合、トランジスタ２０のコ
レクタと電源９との間に接続された抵抗の抵抗値をドラ
イバ回路１Ｄｃと負荷２を接続する伝送線路１９の特性
インピーダンスＺ０と等しくすることにより、ドライバ
回路１Ｄｃと負荷２の間で生じる多重反射を減少し、波
形の品質を向上することが可能となる。

【００７４】また、図４ではトランジスタ３、４はＮＰ
Ｎトランジスタを用いているが、ＰＮＰトランジスタを
用いてもかまわない。

【００７５】以上説明したドライバ回路１Ｄｃによれ
ば、図１および図３に示すドライバ回路１Ｄａおよび１
Ｄｂと同様に、図２に示す特性が得られ、図１２に示す
一般的な差動増幅器（ドライバ回路）１０に比べ、電源
電圧Ｖ９、Ｖ８を同じにしたとき、より多くの出力電流
Ｉ１および出力電圧を得ることができ、しかも図１およ
び図３に示すドライバ回路１Ｄａおよび１Ｄｂに比べ、
ミラー容量を低減でき回路の高速化を実現することがで
きる。

【００７６】また、ドライバ回路１Ｄｃを後述するよう
に光モジュールに適用した場合、ドライバ回路１Ｄａ、
１Ｄｂと同様な効果を得ることができ、しかもより速い
伝送速度を実現することができる。

【００７７】次に、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第４の実施例について図５を用いて
説明する。図５は本発明に係るドライバ回路の第４の実
施例を示す回路図である。図５において、ドライバ回路
１Ｄｄは、エミッタを互いに接続したトランジスタ対を
なす前述したバイポーラトランジスタで構成されたトラ
ンジスタ３とトランジスタ４、トランジスタ３のコレク
タに接続したベース接地回路をなすトランジスタ２０、
トランジスタ４のコレクタに接続したベース接地回路を
なすトランジスタ２１およびトランジスタ３とトランジ
スタ４のエミッタ接続点と電源８との間に接続した２〜
２０Ω程度に低抵抗化された抵抗５からなる差動増幅回
路と、トランジスタ対をなすトランジスタ３のコレクタ
とベース接地回路をなすトランジスタ２０のエミッタと
の接続点に接続した定電流源回路２３で構成され、負荷
２を駆動する。

【００７８】定電流源回路２３により、ドライバ回路１
Ｄｄは負荷２に対してオフセット電流を流すことが可能
となる。

【００７９】さらに定電流源回路２３を、負荷２に流す
電流を変化させた時の電圧変動が小さいトランジスタ対
をなすトランジスタ３のコレクタとベース接地回路をな
すトランジスタ２０のエミッタとの接続点に接続するこ
とにより、定電流源回路２３の寄生容量によるドライバ
回路１の動作速度の劣化を低減することが可能となる。

【００８０】図５ではトランジスタ２１のコレクタは電
源９に接続されているが、トランジスタ２１のコレクタ
と電源９の間に抵抗を接続してもよい。

【００８１】また、図３のようにドライバ回路１Ｄｄ内
で、トランジスタ２０のコレクタと電源９とを抵抗を介
して接続してもよい。この抵抗の抵抗値をドライバ１と
負荷２を接続する伝送線路１９の特性インピーダンスＺ
０と等しくすることにより、ドライバ１と負荷２の間で
生じる多重反射を減少し、波形の品質を向上することが
可能となる。

【００８２】定電流源回路はトランジスタ対をなすトラ
ンジスタ３とトランジスタ４の負荷を等しくするよう、
トランジスタ４にも定電流源回路２３と同様の定電流源
回路を接続してもよい。

【００８３】また、図５ではトランジスタ３、４はＮＰ
Ｎトランジスタを用いているが、ＰＮＰトランジスタを
用いてもかまわない。

【００８４】以上説明したドライバ回路１Ｄｄによれ
ば、図４に示すドライバ回路１Ｄｃに比べ、負荷２に対
してバイアス電流・バイアス電圧を印加することができ
る。更に、ベース接地回路２０〜２２のエミッタにバイ
アス回路を接続することで、バイアス回路の寄生容量が
回路の動作速度に与える影響を小さくすることができ
る。

【００８５】また、ドライバ回路１ＤｄをＥＡ（ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）を用いた光モジュ
ールに適用した場合、より多くの、変調電圧、バイアス
電圧を印加することができ、光特性として有利になる。

【００８６】次に、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第５の実施例について図６を用いて
説明する。図６は本発明に係るドライバ回路の第５の実
施例を示す回路図である。図６において、ドライバ回路
１Ｄｅは、差動増幅回路２４および、前置増幅回路３５
より構成され、負荷２を駆動する。

【００８７】差動増幅回路２４は、エミッタを互いに接
続したトランジスタ対をなすトランジスタ３とトランジ
スタ４およびトランジスタ３とトランジスタ４のエミッ
タ接続点と電源８との間に接続した抵抗５からなる。

【００８８】前置増幅回路３５は、エミッタを互いに接
続したトランジスタ対をなすトランジスタ２５とトラン
ジスタ２６、トランジスタ２５とトランジスタ２６のエ
ミッタ接続点と電源８との間に接続した定電流源回路２
７、トランジスタ２５のコレクタに接続した抵抗２８、
トランジスタ２６のコレクタに接続した抵抗２９および
抵抗２８、２９の他方の端に接続した電圧源３０により
構成した差動増幅回路と、トランジスタ２５のコレクタ
に接続したベースを有するトランジスタ３１と該トラン
ジスタ３１のエミッタに接続された抵抗３２からなるエ
ミッタフォロア回路と、トランジスタ２６のコレクタに
接続したベースを有するトランジスタ３３と該トランジ
スタ３３のエミッタに接続された抵抗３４からなるエミ
ッタフォロア回路とからなる。なお、トランジスタ３１
のエミッタを差動増幅回路２４のトランジスタ４のベー
スに接続し、トランジスタ３３のエミッタを差動増幅回
路２４のトランジスタ３のベースに接続する。

【００８９】前置増幅回路３５により、ドライバ回路１
の入力電圧６と入力電圧７は、ドライバ回路１の出力電
流１ａの振幅に関わらず一定とする事が可能となる。

【００９０】差動増幅回路２４は、図６に示したものに
限らず、図３〜図５に示したものを用いてもよい。

【００９１】前置増幅回路３５のエミッタフォロア回路
はトランジスタ３１、３３と抵抗３２、３４で構成して
いるが、抵抗３２、３４を定電流源に置き換えてもよ
い。

【００９２】また、図６ではトランジスタはＮＰＮトラ
ンジスタを用いているが、ＰＮＰトランジスタを用いて
もかまわない。

【００９３】以上説明したように、ドライバ回路１Ｄａ
〜１Ｄｄでは、出力電流値（電圧値）により、Ｈｉ側の
入力電圧値を変える必要があったが、ドライバ回路１Ｄ
ｅによれば、前置増幅回路３５により入力電圧値を一定
にすることができ、出力電圧を変更できない一般のデジ
タルＩＣの出力をドライバ回路（ドライバＩＣ）１Ｄｅ
の入力とすることが可能となる。一般のデジタルＩＣ
は、ある定められたＨｉ、Ｌｏｗの電圧を出力するた
め、出力電圧の変更はできない。

【００９４】また、可変電圧源３０の電圧にほぼ比例し
て、ドライバ回路１Ｄｅの出力電流・出力電圧値を変え
ることができる。即ち、急激な変化点がないので制御が
楽となる。

【００９５】次に、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第６の実施例について図７を用いて
説明する。図７は本発明に係るドライバ回路の第６の実
施例を示す回路図である。図７において、ドライバ回路
１Ｄｆは、差動増幅回路２４、前置増幅回路３５および
モニタ回路４２より構成され、負荷２を駆動する。

【００９６】差動増幅回路２４は、エミッタを互いに接
続したトランジスタ対をなすトランジスタ３とトランジ
スタ４およびトランジスタ３とトランジスタ４のエミッ
タ接続点と電源８との間に接続した抵抗５からなる。

【００９７】前置増幅回路３５は、エミッタを互いに接
続したトランジスタ対をなすトランジスタ２５とトラン
ジスタ２６、トランジスタ２５とトランジスタ２６のエ
ミッタ接続点と電源８との間に接続した定電流源回路２
７、トランジスタ２５のコレクタに接続した抵抗２８、
トランジスタ２６のコレクタに接続した抵抗２９および
抵抗２８、２９の他方の端に接続した電圧を制御可能な
電圧源３０により構成した差動増幅回路と、トランジス
タ２５のコレクタに接続したベースを有するトランジス
タ３１および該トランジスタ３１のエミッタと電源８と
の間に接続された抵抗３２からなるエミッタフォロア回
路と、トランジスタ２６のコレクタに接続したベースを
有するトランジスタ３３および該トランジスタ３３のエ
ミッタと電源８との間に接続された抵抗３４からなるエ
ミッタフォロア回路とからなる。

【００９８】なお、トランジスタ３１のエミッタを差動
増幅回路２４のトランジスタ４のベースに接続し、トラ
ンジスタ３３のエミッタを差動増幅回路２４のトランジ
スタ３のベースに接続する。

【００９９】モニタ回路４２は、上記電圧源３０に接続
され、抵抗２９の抵抗値のＮ倍の抵抗値を有する抵抗３
６と、抵抗３６をベースに接続し、エミッタ面積がトラ
ンジスタ３３の１／Ｎであるトランジスタ３７と、抵抗
３４の抵抗値のＮ倍の抵抗値を有し、上記トランジスタ
３７のエミッタと電源８との間に接続された抵抗３８と
からなるエミッタフォロア回路および、該エミッタフォ
ロア回路の出力をベースに接続し、エミッタ面積がトラ
ンジスタ３の１／Ｎであるトランジスタ３９と、２〜２
０Ω程度に低抵抗化された抵抗５の抵抗値のＮ倍の抵抗
値を有し、上記トランジスタ３９のエミッタと電源８と
の間に接続された抵抗４０と、上記トランジスタ３９の
コレクタと電源９との間に接続された抵抗４１からな
る。

【０１００】モニタ回路４２内のトランジスタ３９のコ
レクタ電流は、ドライバ回路１Ｄｆの出力電流１ａの振
幅値の１／Ｎと等しくなる。したがってドライバ回路１
Ｄｆの振幅モニタ端子１ｅの電圧Ｖ１ｍは、次に示す
（数５）式の関係となり、ドライバ回路１Ｄｆの出力電
流１ａの振幅値を電圧値としてモニタすることが可能と
なる。

【０１０１】Ｖ１ｍ＝Ｒ４１×Ｉ１ｍ／Ｎ（数５）但し、Ｒ４１は抵抗４１の抵抗値、Ｉ１ｍはドライバ回
路１Ｄｆの出力電流１ａの振幅値である。

【０１０２】さらに、ドライバ回路１Ｄｆの振幅モニタ
端子１ｅの電圧と安定な電圧源４４の電圧を差動増幅器
４３で差動増幅し、差動増幅器４３の出力によりドライ
バ回路１Ｄｆの前置増幅器３５内の電圧源３０の電圧値
を制御することにより、ドライバ回路１Ｄｆの出力電流
１ａの振幅値を安定化することが可能となる。

【０１０３】差動増幅回路２４は、図７に示したものに
限らず、図３〜図５に示したものを用いてもよい。

【０１０４】前置増幅回路３５のエミッタフォロア回路
は、トランジスタ３１、３３と抵抗３２、３４で構成し
ているが、抵抗３２、３４を定電流源に置き換えてもよ
い。

【０１０５】また、図７ではトランジスタはＮＰＮトラ
ンジスタを用いているが、ＰＮＰトランジスタを用いて
もかまわない。

【０１０６】以上説明したように、ドライバ回路１Ｄｆ
によれば、モニタ回路４２により、ドライバ回路の出力
電流・出力電圧値を、出力回路に影響を与えずに知るこ
とができる。もし、ドライバ回路１Ｄの出力電流・出力
電圧値を知るために、高速な波形を出力するドライバ回
路の出力に、プローブや測定用の枝分かれした配線をつ
けると、波形の品質が劣化してしまい出力回路に影響を
及ぼすことになる。

【０１０７】また、ドライバ回路１Ｄｆによれば、モニ
タ回路４２の出力電圧と演算増幅器（オペアンプ）４
３、４４を用いて、ドライバ回路１Ｄｆの出力電流（電
圧）値を高精度化、高安定化させることが可能となる。

【０１０８】また、ドライバ回路１Ｄｆによれば、モニ
タ回路４２の出力電圧を２〜３Ｖと大きくできるので、
制御電圧４４も２〜３Ｖと大きくできる。このため、雑
音の影響を受けにくい。また、Ｄ／Ａコンバータ（デジ
タルｔｏアナログコンバータ）を直接接続できるため、
増幅器等の回路を省略することができる。

【０１０９】次に、本発明に係る低電源電圧で大振幅の
出力を得ることが可能で、バイポーラトランジスタを有
するドライバ回路の第７の実施例について図８を用いて
説明する。図８は本発明に係るドライバ回路の第７の実
施例を示す回路図である。図８において、ドライバ回路
１Ｄｇは、差動増幅回路２４、前置増幅回路３５より構
成され、負荷２を駆動する。

【０１１０】差動増幅回路２４は、エミッタを互いに接
続したトランジスタ対をなすトランジスタ３とトランジ
スタ４およびトランジスタ３とトランジスタ４のエミッ
タ接続点と電源８との間に接続した抵抗５からなり、ト
ランジスタ３とトランジスタ４のエミッタ接続点をドラ
イバ回路１Ｄｇの振幅モニタ端子１ｅとする。

【０１１１】前置増幅回路３５は、エミッタを互いに接
続したトランジスタ対をなすトランジスタ２５とトラン
ジスタ２６、トランジスタ２５とトランジスタ２６のエ
ミッタ接続点と電源８との間に接続した定電流源回路２
７、トランジスタ２５のコレクタに接続した抵抗２８、
トランジスタ２６のコレクタに接続した抵抗２９および
抵抗２８、２９の他方の端に接続した電圧を制御可能な
電圧源３０により構成した差動増幅回路と、トランジス
タ２５のコレクタに接続したベースを有するトランジス
タ３１および抵抗３２からなるエミッタフォロア回路
と、トランジスタ２６のコレクタに接続したベースを有
するトランジスタ３３および抵抗３４からなるエミッタ
フォロア回路とからなる。なお、トランジスタ３１のエ
ミッタをトランジスタ４のベースに接続し、トランジス
タ３３のエミッタをトランジスタ３のベースに接続す
る。

【０１１２】ドライバ回路１Ｄｇの振幅モニタ端子１ｅ
の電圧Ｖ１ｍは、次に示す（数６）式の関係となり、ド
ライバ回路１Ｄｇの出力電流１ａの振幅値を電圧値とし
てモニタすることが可能となる。

【０１１３】Ｖ１ｍ＝Ｒ５×Ｉ１ｍ（数６）但し、Ｒ５は抵抗５の抵抗値、Ｉ１ｍはドライバ回路１
Ｄｇの出力電流１ａの振幅値である。

【０１１４】さらに、ドライバ回路１Ｄｇの振幅モニタ
端子１ｅの電圧と安定な電圧源４４の電圧を差動増幅器
４３で差動増幅し、差動増幅器４３の出力を反転増幅器
４５で反転増幅し、反転増幅器４５の出力によりドライ
バ回路１の前置増幅器３５内の電圧源３０の電圧値を制
御することにより、ドライバ回路１Ｄｇの出力電流１ａ
の振幅値を安定化することが可能となる。

【０１１５】差動増幅回路２４は、図８に示したものに
限らず、図３〜図５に示したものを用いてもよい。

【０１１６】前置増幅回路３５のエミッタフォロア回路
は、トランジスタ３１、３３と抵抗３２、３４で構成し
ているが、抵抗３２、３４を定電流源に置き換えてもよ
い。

【０１１７】また、図８ではトランジスタはＮＰＮトラ
ンジスタを用いているが、ＰＮＰトランジスタを用いて
もかまわない。

【０１１８】以上説明したドライバ回路１Ｄｇによれ
ば、図７に示すドライバ回路１Ｄｆに比べ、ＩＣの回路
を簡略化することができる。

【０１１９】次に、本発明に係る光送信モジュールの実
施例について図９および図１０を用いて説明する。

【０１２０】図９は、本発明に係るドライバ回路１Ｄを
用いた光送信モジュールの第１の実施例を示すブロック
図である。

【０１２１】光送信モジュールの第１の実施例４６は、
図１および図５〜図９に示すドライバ回路１Ｄａ〜１Ｄ
ｇの１部または全てをモノリシックＩＣ化したドライバ
回路１Ｄと、該ドライバ回路１Ｄから出力される駆動電
圧または駆動電流に基いて駆動されて光強度変調された
光波を発生する負荷２であるレーザダイオード（フォト
ダイオードも含む）が実装されたレーザダイオードモジ
ュール４７と、レーザダイオードモジュール４７のイン
ダクタンスとドライバ回路１Ｄの寄生容量やレーザダイ
オードモジュール４７とドライバ回路１Ｄの間の配線容
量によるドライバ回路１Ｄの出力電流１ａのリンギング
（減衰的に振幅するひずみ）を緩和する抵抗４８とを実
装することによって構成される。４６ｄは、直流電源９
からＶ９の電圧を、ドライバ回路１Ｄを含めて光送信モ
ジュール４６に対して入力して与える電源入力端子、４
６ｅは、直流電源８からＶ８の電圧を光送信モジュール
４６に対して入力して与える電源入力端子である。４６
ａは、ドライバ回路１Ｄの端子１ｃに接続され、例えば
符号化された光送信信号を電圧信号Ｖ７として光送信モ
ジュール４６に対して入力する信号入力端子である。４
６ｂは、ドライバ回路１Ｄの端子１ｄに接続され、例え
ば符号化された光送信信号を電圧信号Ｖ６として光送信
モジュール４６に対して入力する信号入力端子である。
このように２つの光送信信号を入力端子４６ａ、４６ｂ
から入力させた方が、ドライバ回路１Ｄから出力される
レーザダイオード４７に対して光強度変調駆動させる信
号として精度向上をはかることができる。

【０１２２】しかし、１つの光送信信号のみを信号入力
端子４６ｂに入力させてもよい。この場合、ドライバ回
路１Ｄに入力する端子１ｃには、光送信モジュール４６
内またはドライバ回路１Ｄ内において電源入力端子４６
ｅ、４６ｄに入力された電源電圧Ｖ８、Ｖ９を元に所望
の定電圧信号Ｖ７を得るように構成すればよい。

【０１２３】このように、光送信モジュール４６におい
て、前述したドライバ回路１Ｄを用いることにより、同
じ電源電圧を用いた場合、従来のドライバ回路１０に比
べ、出力端子１ｂの電圧を、従来のドライバ回路１０に
おける定電流源回路１３に用いられているトランジスタ
１５のベース・エミッタ間電圧分広くとることが可能と
なる。

【０１２４】これにより、レーザダイオードモジュール
４７に対して、次に示す（数７）式の関係で表されるΔ
Ｉ１ｍだけ多く電流を流すことが可能となり、少なくと
も１つの信号入力端子４６ｂに入力された光送信信号に
基いてバイポーラトランジスタから構成された差動増幅
回路を有するドライバ回路１Ｄによりレーザダイオード
４７を光強度変調駆動させることが可能となる。

【０１２５】 ΔＩ１ｍ＝Ｖｂｅ１５／Ｒ５（数７）但し、Ｖｂｅ１５は従来の定電流源回路１３に用いられ
ているトランジスタ１５のベース・エミッタ間電圧、Ｒ
５は２〜２０Ω程度に低抵抗化された抵抗５の抵抗値で
ある。

【０１２６】以上説明したように、レーザダイオード４
７を駆動するドライバ回路（差動増幅回路として対なる
バイポーラトランジスタ３、４と低抵抗化した抵抗５と
によって構成する。）１Ｄを実装した光送信モジュール
４６によれば、レーザダイオードの温度が高くなっても
電流をより多く流せることが可能となり、その結果より
高い周囲温度でのレーザダイオードによる光伝送を行う
ことができる。

【０１２７】また、ダンピング抵抗４８の抵抗値を従来
のドライバ回路１０よりも大きくできることから、ドラ
イバ回路１Ｄの出力電流１ａのリンギングを減少させて
レーザダイオード４７を高精度に光強度変調駆動させて
光送信モジュール４６から出力される光波形の品質を向
上させることが可能となる。

【０１２８】また、光送信モジュール４６内に、図７ま
たは図８に示した、ドライバ回路１Ｄの出力電流１ａの
振幅値を安定化するための増幅器４３および反転増幅器
４５等を内蔵してもかまわない。

【０１２９】図１０は、本発明に係るドライバ回路１Ｄ
を用いた光送信モジュールの第２の実施例を示すブロッ
ク図である。

【０１３０】光送信モジュールの第２の実施例４６’
は、図１および図３〜図７に示すドライバ回路１Ｄａ〜
１Ｄｇの１部または全てをモノリシックＩＣ化したドラ
イバ回路１Ｄと、レーザダイオード等の光源５１と該光
源５１から出射される光をドライバ回路１Ｄから出力さ
れる駆動電圧または駆動電流に基いて駆動されて光変調
された光波を発生する光変調器５０とから構成された光
変調モジュール４９とを実装して構成される。上記光変
調器５０は、情報を光で伝送するために、電気信号を光
の強度・振幅・周波数・位相・偏波面などの変化に変換
するものである。

【０１３１】このように、光送信モジュールの第２の実
施例において、第１の実施例と相違する点は、第１の実
施例ではレーザダイオードから構成されたレーザダイオ
ードモジュール４７に対して、レーザダイオード等の光
源５１と光変調器５０とから構成された光変調モジュー
ル４９にしたことにある。

【０１３２】以上説明したように、レーザダイオード４
７または光変調器５０を駆動するドライバ回路１Ｄを実
装した光送信モジュール４６、４６’によれば、光送信
モジュールとしても安価なものが実現することができ
る。

【０１３３】また、モノリシックなＩＣで構成されるド
ライバ回路１Ｄとレーザダイオードモジュール４７また
は光変調モジュール４９とを一枚の基板に実装すること
によって、安価で、かつ小形の光送信モジュール４６、
４６’を実現することができる。

【０１３４】なお、図９および図１０においては、図示
はしていない、例えば 600Mbps以下で信号を伝送する他
の光モジュールや論理回路などと図中の電圧源(V8, V9)
を共有することができることは言うまでもない。これに
よりモジュールを小型化できるメリットがある。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば、差動増幅回路から出力
される出力電流または出力電圧の振幅を広げることがで
きるので、その結果、差動増幅回路として安価な例えば
対なるＳｉ等のバイポーラトランジスタを使用すること
を可能にして安価なドライバ回路を実現することができ
る効果が得られる。

【０１３６】また、本発明によれば、安価なドライバ回
路を用いてレーザダイオードまたは光変調器を駆動して
品質が改善された光伝送波を発生させてデータを送信す
ることができる安価な光送信モジュールを実現すること
ができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドライバ回路の第１の実施例を示
す回路図である。

【図２】図１に示すドライバ回路の入出力特性を示す図
である。

【図３】本発明に係るドライバ回路の第２の実施例を示
す回路図である。

【図４】本発明に係るドライバ回路の第３の実施例を示
す回路図である。

【図５】本発明に係るドライバ回路の第４の実施例を示
す回路図である。

【図６】本発明に係るドライバ回路の第５の実施例を示
す回路図である。

【図７】本発明に係るドライバ回路の第６の実施例を示
す回路図である。

【図８】本発明に係るドライバ回路の第７の実施例を示
す回路図である。

【図９】本発明に係る光送信モジュールの第１の実施例
を示すブロック図である。

【図１０】本発明に係る光送信モジュールの第２の実施
例を示すブロック図である。

【図１１】本発明に係るＮＰＮバイポーラトランジスタ
の一実施例を示す断面構造図である。

【図１２】従来のドライバ回路の一例を示す回路図であ
る。

【図１３】図１２に示す従来のドライバ回路の入出力特
性を示す図である。

【図１４】ネットワーク網の一例を示す図である。

【図１５】光送信回路の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１Ｄ、１Ｄａ〜１Ｄｇ…ドライバ回路、２…負荷、３、
４…差動増幅回路を構成するバイポーラトランジスタ、
５…差動増幅回路を構成する抵抗、６、７…ドライバ回
路への入力電圧源（光送信信号）、８、９…電源電圧、
１７、１８…トランジスタ対のコレクタに接続した抵
抗、１９…負荷とドライバ回路を接続する伝送線路、２
０〜２２…ベース接地回路を構成するトランジスタと電
源、２３…バイアス用定電流源、２４…差動増幅回路、
２５、２６、３１、３３…トランジスタ、２７…定電流
源、２８、２８、３２、３４…抵抗、３０…可変電圧
源、３５…前置増幅回路、３６、３８、４０、４１…抵
抗、３７、３９…トランジスタ、４２…振幅モニタ回
路、４３…差動増幅回路、４４…振幅設定用電圧源、４
５…反転増幅器、４６、４６’…光送信モジュール、４
７…レーザダイオードモジュール、４８…リンギング緩
和抵抗、４９…光変調モジュール、５０…光変調器、５
１…レーザダイオード。５２…伝送装置やルータ等の装
置、５３…光受信モジュール、５４…光モジュール、５
５…MUX回路、５６…ヘッダ付加回路、５７…スクラン
ブル回路、５８…光ファイバー。

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/22 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ａ 10/00 (72)発明者大崎昭雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者馬場直彦神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所通信システム事業本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エミッタを互いに接続した対なるトランジ
スタと、該対なるトランジスタのエミッタ接続点と電源
との間に接続された第１の抵抗とで構成し、前記一方の
トランジスタに流れる電流と他方のトランジスタに流れ
る電流との比が（１／１００）程度以下となるように前
記対なるトランジスタの各ベースに対して電位差を付け
て付与する際、該付与された対なるトランジスタの高い
方のベース電位によって出力電流の振幅が制御されるよ
うに構成した第１の差動増幅回路を有することを特徴と
するドライバ回路。
【請求項２】エミッタを互いに接続した対なるバイポー
ラからなるトランジスタと、該対なるトランジスタのエ
ミッタ接続点と電源との間に接続され、２〜２０Ω程度
の低抵抗化した抵抗とで構成し、前記対なるトランジス
タの高い方のベース電位によって出力電流の振幅が制御
されるように構成した第１の差動増幅回路を有すること
を特徴とするドライバ回路。
【請求項３】エミッタを互いに接続した対なるバイポー
ラからなるトランジスタと、該対なるトランジスタのエ
ミッタ接続点と電源との間に接続され、２〜２０Ω程度
の低抵抗化した抵抗とで構成し、前記一方のトランジス
タに流れる電流と他方のトランジスタに流れる電流との
比が（１／１００）程度以下となるように前記対なるト
ランジスタの各ベースに対して電位差を付けて付与する
際、該付与された対なるトランジスタの高い方のベース
電位によって出力電流の振幅が制御されるように構成し
た第１の差動増幅回路を有することを特徴とするドライ
バ回路。
【請求項４】前記第１の差動増幅回路において、対なる
トランジスタの高い方のベース電位によって出力電圧の
振幅が制御されるようにトランジスタのコレクタと電源
との間に第２の抵抗を接続して構成したことを特徴する
請求項１または２または３記載のドライバ回路。
【請求項５】前記第１の差動増幅回路において、対なる
ベース接地トランジスタを設け、該対なるベース接地ト
ランジスタの各エミッタを前記対なるトランジスタの各
コレクタに接続して構成したことを特徴とする請求項１
または２または３または４記載のドライバ回路。
【請求項６】前記第１の差動増幅回路において、前記対
なるトランジスタの各コレクタと前記対なるベース接地
トランジスタの各エミッタとの接続点の何れか一方に定
電流源回路を接続して構成したことを特徴とする請求項
５記載のドライバ回路。
【請求項７】更に、電圧源を有し、対なる出力の各々を
前記差動増幅回路のトランジスタ対の各ベースに付与す
る前置増幅回路を設け、前記電圧源の電位により前記第
１の差動増幅回路の出力電流または出力電圧の振幅を制
御するように構成したことを特徴とする請求項１〜６の
何れかに記載のドライバ回路。
【請求項８】更に、エミッタを互いに接続した対なるト
ランジスタ、該対なるトランジスタのエミッタ接続点に
接続された定電流源回路、前記対なるトランジスタの各
コレクタに一端を接続した対なる第３の抵抗、および該
対なる第３の抵抗の各他端に電圧源により構成した第２
の差動増幅回路と、該第２の差動増幅回路の対なるトラ
ンジスタの各コレクタに接続された対なるエミッタフォ
ロア回路とを備えた前置増幅回路を設け、該前置増幅回
路の対なるエミッタフォロア回路の各エミッタを前記第
１の差動増幅回路の対なるトランジスタの各ベースに接
続し、前記第２の差動増幅回路の電圧源の電位により前
記第１の差動増幅回路の出力電流または出力電圧の振幅
を制御するように構成したことを特徴とする請求項１〜
６の何れかに記載のドライバ回路。
【請求項９】更に、前記第１の差動増幅回路の出力電流
の振幅値をモニタするモニタ回路を設けたことを特徴と
する請求項１〜８の何れかに記載のドライバ回路。
【請求項１０】更に、前記第１の差動増幅回路の出力電
流の振幅値をモニタするモニタ回路を設け、該モニタ回
路においてモニタされた出力電流の振幅値に応じて前記
電圧源の電位を制御することを特徴とする請求項７また
は８記載のドライバ回路。
【請求項１１】請求項１〜１０の何れかに記載のドライ
バ回路と、該ドライバ回路に入力される光送信信号に応
じて第１の差動増幅回路から出力される出力電流信号ま
たは出力電圧信号に基いてレーザダイオードを光強度変
調させて光伝送波を出力するレーザダイオードモジュー
ルとを備えたことを特徴とする光送信モジュール。
【請求項１２】ドライバ回路とレーザダイオードモジュ
ールとを基板上に実装して構成したことを特徴とする請
求項１１記載の光送信モジュール。
【請求項１３】請求項１〜１０の何れかに記載のドライ
バ回路と、該ドライバ回路に入力される光送信信号に応
じて第１の差動増幅回路から出力される出力電流信号ま
たは出力電圧信号に基いて光源から発する光を変調させ
て光伝送波を出力する光変調器を有する光変調モジュー
ルとを備えたことを特徴とする光送信モジュール。
【請求項１４】ドライバ回路と光変調モジュールとを基
板上に実装して構成したことを特徴とする請求項１３記
載の光送信モジュール。
【請求項１５】ドライバ回路をモノリシックＩＣで構成
したことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載
の光送信モジュール。
【請求項１６】第一、第二のトランジスタを有する差動
増幅回路を備えたドライバ回路であって、該第一もしく
は第二のトランジスタのベース電位により出力を制御す
るように構成したことを特徴とするドライバ回路。
【請求項１７】差動増幅回路を構成する第一もしくは第
二のトランジスタのベース電位により出力を制御するよ
うに構成したドライバ回路と、該ドライバ回路に入力さ
れる光送信信号に応じて該差動増幅回路から出力される
出力電流信号または出力電圧信号に基いてレーザダイオ
ードを光強度変調させて光伝送波を出力するレーザダイ
オードモジュールとを備えたことを特徴とする光送信モ
ジュール。
【請求項１８】差動増幅回路を構成する第一もしくは第
二のトランジスタのベース電位により出力を制御するよ
うに構成したドライバ回路と、該ドライバ回路に入力さ
れる光送信信号に応じて該差動増幅回路から出力される
出力電流信号または出力電圧信号に基いて光源から発す
る光を変調させて光伝送波を出力する光変調器を有する
光変調モジュールとを備えたことを特徴とする光送信モ
ジュール。
【請求項１９】第一の速度で信号を伝送する第一の光モ
ジュールと、第二の速度で信号を伝送する第二の光モジ
ュールと、電圧源とを備え、該電圧源が該第一、第二の
光モジュールの両方に対して電圧を供給するように構成
したことを特徴とする光送信モジュール。