JP2003332984A - 駆動回路 - Google Patents

駆動回路

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JP2003332984A
JP2003332984A JP2002133243A JP2002133243A JP2003332984A JP 2003332984 A JP2003332984 A JP 2003332984A JP 2002133243 A JP2002133243 A JP 2002133243A JP 2002133243 A JP2002133243 A JP 2002133243A JP 2003332984 A JP2003332984 A JP 2003332984A
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JP
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light emitting
emitting element
output
voltage
circuit
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English (en)
Inventor
Masahiro Sato
正啓 佐藤
Mitsuaki Nishie
光昭 西江
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源電圧の低電圧化に際しても、発光素子を
高速で駆動する。 【解決手段】 発光素子21にバイアス電流を供給し、
かつ電圧駆動により変調を行う駆動回路において、電源
電圧Vccを昇圧する昇圧回路22と、昇圧回路22の
出力と発光素子21のアノード端子とを接続する抵抗素
子R21と、変調信号を入力して発光素子21を電圧駆
動するために、発光素子21のアノード端子に接続され
た容量素子C21とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動回路に関し、
より詳細には、高速化と低電圧化を図った光送信器にお
ける、発光素子を駆動する駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバを伝送媒体とする光伝送シス
テムが、様々な用途に用いられている。光伝送システム
における光送信器は、発光素子と、発光素子を駆動する
駆動回路と、入力されたデータ信号を伝送に適した信号
に変換して駆動回路に入力する符号化回路などを備えて
いる。近年、近距離伝送、短距離伝送の用途において
も、1Gbps以上の伝送速度が要求され、高速化に適
した光送信器が求められている。一方、装置の小型化、
経済化を図るために、電源電圧の低電圧化によって、消
費電流、発熱の低減が図られている。
【0003】発光素子を駆動する駆動回路は、電流駆動
方式と電圧駆動方式とが知られている。図1に、従来の
電圧駆動方式の駆動回路の構成を示す。駆動回路は、発
光素子11と、発光素子11と電源Vccとを直列に接
続する可変抵抗R11と、カップリング・コンデンサC
11とから構成されている。バイアス電流は、電源電圧
Vccと、発光素子11の順方向電圧と、可変抵抗R1
1とにより決まる。入力されたデータ信号は、カップリ
ング・コンデンサC11を介して、発光素子11に電圧
振幅を与える。
【0004】電圧駆動方式は、符号化回路などの出力に
より直接駆動することもでき、電圧−電流変換回路を必
要とする電流駆動方式と比較して、光送信器の小型化に
適している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電圧駆動方式の駆動回路は、電源電圧Vccの低電圧化
に伴い、バイアス電流を確保するために、可変抵抗R1
1の抵抗値を小さく設定する必要がある。一方、可変抵
抗R11の抵抗値を小さくすると、カップリング・コン
デンサC11を介して入力されたデータ信号の高周波成
分が、可変抵抗R11を介して電源Vccに、流れ込ん
でしまう。すなわち、発光素子11を高速で駆動するこ
とができないという問題があった。
【0006】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、電源電圧の低電圧
化に際しても、発光素子を高速で駆動することができる
駆動回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、発光素
子にバイアス電流を供給し、かつ電圧駆動により変調を
行う駆動回路において、電源電圧を昇圧する昇圧回路
と、該昇圧回路の出力と前記発光素子のアノード端子と
を接続する抵抗素子と、変調信号を入力して前記発光素
子を電圧駆動するために、前記発光素子のアノード端子
に接続された容量素子とを備えたことを特徴とする。
【0008】この構成によれば、昇圧回路により電源電
圧を昇圧するので、抵抗素子の抵抗値を大きくすること
ができ、容量素子を介して入力された変調信号の高周波
成分が、電源に流れ込むのを防ぐことができる。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の駆動回路において、前記抵抗素子は、抵抗値を可変す
ることができ、前記発光素子の光出力に応じた電流を出
力する受光素子と、該受光素子から出力された前記電流
に応じて前記抵抗素子の抵抗値を可変する制御回路とを
備えたことを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の前記抵抗素子は、デジタルポテンショメータであり、
前記制御回路は、AD変換器を含み、該AD変換器のデ
ジタル信号出力により前記デジタルポテンショメータを
制御して前記抵抗値を可変することを特徴とする。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の駆動回路において、前記発光素子の光出力に応じた電
流を出力する受光素子と、該受光素子から出力された前
記電流に応じて前記昇圧回路の出力電圧を可変する制御
回路とを備えたことを特徴とする。
【0012】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の前記昇圧回路は、前記出力電圧を可変することができ
るPWM回路を含み、前記制御回路は、AD変換器を含
み、該AD変換器のデジタル信号出力により前記PWM
回路を制御して前記出力電圧を可変することを特徴とす
る。
【0013】請求項6に記載の発明は、請求項4に記載
の前記昇圧回路は、前記出力電圧を可変することができ
るPWM回路に、前記出力電圧を帰還するデジタルポテ
ンショメータを含み、前記制御回路は、AD変換器を含
み、該AD変換器のデジタル信号出力により前記デジタ
ルポテンショメータを制御して前記出力電圧を可変する
ことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について詳細に説明する。図2に、本発明の
第1の実施形態にかかる駆動回路の構成を示す。図2
(a)に、駆動回路の回路構成を示す。駆動回路は、発
光素子21と、発光素子21と電源Vccとを直列に接
続するDC−DCコンバータ22および抵抗R21と、
カップリング・コンデンサC21とから構成されてい
る。DC−DCコンバータ22は、電源電圧Vccを昇
圧し、抵抗R21と発光素子21とに供給する昇圧回路
である。バイアス電流は、昇圧された電圧と、発光素子
21の順方向電圧と、抵抗R21とにより決まる。入力
されたデータ信号は、変調信号として、カップリング・
コンデンサC21を介して、発光素子21に電圧振幅を
与える。
【0015】図2(b)に、DC−DCコンバータの回
路構成を示す。DC−DCコンバータにおいて、PWM
(Pulse Wide Modulation)制御回路31は、トランジ
スタ32をON/OFF制御して、直流電源電圧Vcc
を、数十kHzの交流に変換する。次に、ダイオードD
31とコンデンサC31とにより平滑化して、再び直流
電圧に変換して出力する。PWM制御回路31は、抵抗
R31,R32とにより、出力をフィードバックして、
出力電圧が一定になるように制御する。このようにし
て、PWM制御回路31において、パルス幅、周波数な
どを制御することにより、任意の出力電圧を生成するこ
とができる。
【0016】本実施形態によれば、DC−DCコンバー
タ22により電源電圧Vccを昇圧するので、抵抗R2
1の抵抗値を大きくすることができ、カップリング・コ
ンデンサC21を介して入力されたデータ信号の高周波
成分が、電源Vccに流れ込むのを防ぐことができる。
【0017】図3に、本発明の第2の実施形態にかかる
駆動回路の構成を示す。駆動回路は、発光素子21と、
発光素子21と電源Vccとを直列に接続するDC−D
Cコンバータ22および可変抵抗R22と、カップリン
グ・コンデンサC21とから構成されている。また、発
光素子21の光出力をモニタして、光出力に応じた電流
を出力する受光素子23と、受光素子23からの出力電
流をデジタル信号に変換するADコンバータ24とを備
えている。
【0018】このような構成により、ADコンバータ2
4は、受光素子23の出力電流に応じて、可変抵抗R2
2の抵抗値を可変し、発光素子21のバイアス電流を制
御することにより、発光素子21の光出力を一定に保つ
ようになっている。可変抵抗R22は、デジタル信号で
制御することのできるデジタルポテンショメータを用い
る。
【0019】本実施形態では、AD変換器とデジタルポ
テンショメータとを用いたが、受光素子からの出力電流
に応じて電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、電圧
信号により抵抗値を可変することができる組合せ回路と
からなるAPC(AutomaticPower Control)回路を用い
て、発光素子21の光出力を一定に保つように制御して
もよい。
【0020】図4に、本発明の第3の実施形態にかかる
駆動回路の構成を示す。駆動回路は、発光素子21と、
発光素子21と電源Vccとを直列に接続するDC−D
Cコンバータ22および抵抗R21と、カップリング・
コンデンサC21とから構成されている。また、発光素
子21の光出力をモニタして、光出力に応じた電流を出
力する受光素子23と、受光素子23からの出力電流を
デジタル信号の変換するADコンバータ24とを備えて
いる。
【0021】このような構成により、ADコンバータ2
4は、受光素子13の出力電流に応じて、DC−DCコ
ンバータ22のPWM制御回路31を制御し、抵抗R2
1と発光素子21とに供給する電圧値を可変して、発光
素子21のバイアス電流を制御することにより、発光素
子21の光出力を一定に保つようになっている。また、
抵抗R31または抵抗R32にデジタルポテンショメー
タを用いて、ADコンバータ24の出力により、抵抗R
31または抵抗R32の抵抗値を可変し、抵抗R21と
発光素子21とに供給する電圧値を可変して、発光素子
21のバイアス電流を制御してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
昇圧回路により電源電圧を昇圧するので、抵抗素子の抵
抗値を大きくすることができ、容量素子を介して入力さ
れた変調信号の高周波成分が、電源に流れ込むのを防ぐ
ことができるので、電源電圧の低電圧化に際しても、発
光素子を高速で駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電圧駆動方式の駆動回路の構成を示す図
である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかる駆動回路の構
成を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施形態にかかる駆動回路の構
成を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施形態にかかる駆動回路の構
成を示す図である。
【符号の説明】
11,21 発光素子 22 DC−DCコンバータ 23 受光素子 24 ADコンバータ 31 PWM制御回路 32 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/14 10/18 10/26 10/28 Fターム(参考) 5F041 AA21 AA24 BB09 BB10 BB11 BB12 BB22 BB23 BB24 BB26 BB27 BB32 FF14 5F073 BA02 EA29 GA02 GA12 GA15 GA38 5K102 AA01 KA28 KA39 MA01 MB02 PB02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子にバイアス電流を供給し、かつ
    電圧駆動により変調を行う駆動回路において、 電源電圧を昇圧する昇圧回路と、 該昇圧回路の出力と前記発光素子のアノード端子とを接
    続する抵抗素子と、 変調信号を入力して前記発光素子を電圧駆動するため
    に、前記発光素子のアノード端子に接続された容量素子
    とを備えたことを特徴とする駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記抵抗素子は、抵抗値を可変すること
    ができ、 前記発光素子の光出力に応じた電流を出力する受光素子
    と、 該受光素子から出力された前記電流に応じて前記抵抗素
    子の抵抗値を可変する制御回路とを備えたことを特徴と
    する請求項1に記載の駆動回路。
  3. 【請求項3】 前記抵抗素子は、デジタルポテンショメ
    ータであり、 前記制御回路は、AD変換器を含み、該AD変換器のデ
    ジタル信号出力により前記デジタルポテンショメータを
    制御して前記抵抗値を可変することを特徴とする請求項
    2に記載の駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記発光素子の光出力に応じた電流を出
    力する受光素子と、 該受光素子から出力された前記電流に応じて前記昇圧回
    路の出力電圧を可変する制御回路とを備えたことを特徴
    とする請求項1に記載の駆動回路。
  5. 【請求項5】 前記昇圧回路は、前記出力電圧を可変す
    ることができるPWM回路を含み、 前記制御回路は、AD変換器を含み、該AD変換器のデ
    ジタル信号出力により前記PWM回路を制御して前記出
    力電圧を可変することを特徴とする請求項4に記載の駆
    動回路。
  6. 【請求項6】 前記昇圧回路は、前記出力電圧を可変す
    ることができるPWM回路に、前記出力電圧を帰還する
    デジタルポテンショメータを含み、 前記制御回路は、AD変換器を含み、該AD変換器のデ
    ジタル信号出力により前記デジタルポテンショメータを
    制御して前記出力電圧を可変することを特徴とする請求
    項4に記載の駆動回路。
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