JP2004140252A

JP2004140252A - レーザダイオード駆動装置

Info

Publication number: JP2004140252A
Application number: JP2002304777A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Mizuno; 水野　晴彦; Kenichi Tatehara; 田手原　健一; Norihide Kinugasa; 衣笠　教英
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】ミラー回路に用いるトランジスタの遮断周波数が低い場合でもレーザダイオード駆動電流に高周波重畳を掛けるようにするレーザダイオード駆動装置を提供する。
【解決手段】遮断周波数の高いトランジスタを用い、レーザダイオード駆動電流を増加させるための電流を吐き出すトランジスタと、レーザ駆動電流を減少させるための電流を引き込むトランジスタをレーザダイオード駆動電流の経路に直接接続し、これらのトランジスタに発振回路からの信号を入力して交互にオン−オフさせる事によってレーザ駆動電流に高周波重畳をかけることが可能となる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザダイオード駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオードを光ディスク装置などの光源として用いる場合に、光ディスクからの戻り光によるノイズが大きな問題となり、このノイズを抑制するためにレーザダイオードを駆動する直流バイアス電流に数百ＭＨｚの高周波電流を重畳する方法が用いられている。
【０００３】
従来のレーザダイオード駆動装置としては、レーザダイオードにバイアス回路を接続し、高周波重畳回路コンデンサを用いてレーザダイオードに直接接続している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、その他の一例を図３に示す。この回路ではレーザダイオード１０３を駆動する為のミラー回路２０１をＮＰＮトランジスタで構成し、レーザダイオードのアノードが電源１０１に接続され、ミラー回路２０１を構成するＮＰＮのトランジスタのベースに容量２０２が接続されている。このＮＰＮトランジスタは遮断周波数が高く、数百ＭＨｚの信号を通すことが出来るため、ＮＰＮトランジスタのベース端子に容量２０２を介して発振回路の信号１０７を入力する事によってレーザダイオード駆動電流に高周波重畳をかけている。なお、容量２０２はＮＰＮトランジスタのベースに発振回路からの交流信号成分のみを入力する為に接続している。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６１３６７０号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成ではミラー回路を構成するトランジスタとして遮断周波数が低く高い周波数の信号を伝えることができないトランジスタを用いた場合、ミラー回路のベース端子あるいはゲート端子に高周波重畳信号を入力してもレーザダイオード駆動電流に大きな振幅を有する高周波重畳をかけることができない。
【０００７】
本発明はミラー回路に用いるトランジスタの遮断周波数が低い場合でもレーザダイオード駆動電流に高周波重畳を掛けるようにするレーザダイオード駆動装置を提供する事を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する為に本発明のレーザダイオード駆動装置は、遮断周波数の高いＮＰＮトランジスタを用い、レーザダイオード駆動電流を増加させるための電流を吐き出すＮＰＮトランジスタと、レーザ駆動電流を減少させるための電流を引き込むＮＰＮトランジスタをレーザダイオード駆動電流の経路に直接接続している。
【０００９】
これらのＮＰＮトランジスタのベースに発振回路からの信号を入力して交互にオン−オフさせる事によってレーザ駆動電流に高周波重畳をかけることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の一例について、図１を参照しながら説明する。
【００１１】
ミラー回路１０４の１次側ＰＮＰトランジスタのコレクタに電流源を接続する事によって、出力部にはＩ１×ｎの電流がレーザ駆動電流Ｉ２として流れる。この出力部に電流を吐き出す役割を果たすＮＰＮトランジスタ１０５と電流を引き込む役割を果たすＮＰＮトランジスタ１０６を接続する。ＮＰＮトランジスタ１０５がオンしＮＰＮトランジスタ１０６がオフしている場合、出力部にはミラー回路の電流Ｉ２にＮＰＮトランジスタ１０５がオンする事によって流れる電流Ｉ３が加わり、出力電流は増加する。逆にＮＰＮトランジスタ１０５がオフしＮＰＮトランジスタ１０６がオンしている場合は、ミラー回路による電流Ｉ２がＮＰＮトランジスタ１０６を流れる電流Ｉ４で引き込まれることによって出力電流は減少する。
【００１２】
以上の動作を交互に行う事によって、図４に示すようにレーザ駆動出力電流に高周波重畳をかける事ができる。
【００１３】
ＮＰＮトランジスタ１０５とＮＰＮトランジスタ１０６を交互にオン−オフさせるため、ＮＰＮトランジスタ１０５とＮＰＮトランジスタ１０６のベースに発振回路からの信号１０７を互いに逆相になるように入力する。この時、発振回路の信号の交流成分のみをＮＰＮトランジスタ１０５とＮＰＮトランジスタ１０６に入力する為に容量１０８をＮＰＮトランジスタ１０５のベースに接続し、容量１０９をＮＰＮトランジスタ１０６のベースに接続する。
【００１４】
しかし、この状態ではＮＰＮトランジスタ１０５とＮＰＮトランジスタ１０６のベース端子がバイアスされていない。そこでこのＮＰＮトランジスタ１０５のベースに電流源１１０を接続し、ＮＰＮトランジスタ１０６のベースに電流源１１１を接続する事によって、ＮＰＮトランジスタ１０５とＮＰＮトランジスタ１０６のベース端子をバイアスでき、レーザ駆動電流に高周波重畳をかけることができるだけの大電流を流す事が可能となる。
【００１５】
また、駆動するレーザダイオード１０３は使用状況に応じてレーザの両端の電圧が変化する。この為、このレーザダイオード駆動回路の出力端子電圧は外部のレーザダイオードの状況によって変化する。この時、出力端子電圧が上昇した場合、ＮＰＮトランジスタ１０５のコレクタ−エミッタ間電圧は小さくなり、逆にＮＰＮトランジスタ１０６のコレクタ−エミッタ間電圧は大きくなる。このため、アーリー効果によってＮＰＮトランジスタ１０５の吐き出す電流Ｉ３は減少し、ＮＰＮトランジスタ１０６の引き込む電流Ｉ４は増加する。その結果、重畳をかけた時の平均電流はミラー回路による定電流Ｉ２よりも小さくなりずれが生じてしまう。
【００１６】
そこで、ミラー回路１０４の出力部に抵抗１１２　（Ｒ１）　を介してミラー回路１１３を接続する。
【００１７】
この時、ＮＰＮトランジスタ１１４に流れる電流Ｉ５は、抵抗１１５をＲ２とすると
Ｉ５＝（Ｖｏｕｔ−２Ｖｂｅ）／（Ｒ１＋Ｒ２）
で表され、出力端子電圧が上昇するとそれに応じて電流Ｉ５が増加する。電流Ｉ５の増加に伴って電流Ｉ６が増加し、ＮＰＮトランジスタ１０５ベースにはより多くの電流が供給される事となる。また、電流Ｉ５の増加に伴って電流Ｉ７が増加し、ＮＰＮトランジスタ１０６のベースに供給される電流は減少する。その結果、ＮＰＮトランジスタ１０５が吐き出す電流は増加しＮＰＮトランジスタ１０６が引き込む電流は減少するため、アーリー効果によるＮＰＮトランジスタ１０５とＮＰＮトランジスタ１０６の能力のずれを補正する事ができる。
【００１８】
また、図２はミラー回路をＰｃｈ−ＭＯＳで構成した場合の一例である。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の回路を用いる事によって遮断周波数の低いトランジスタをレーザダイオード駆動のミラー回路に用いた場合でもレーザダイオード駆動電流に高周波重畳をかけることができる。
【００２０】
さらに、出力端子電圧が変化した場合に電流を吐き出すトランジスタと電流を引き込むトランジスタのベース電流を変化させる事によって高周波重畳をかけた時のレーザダイオード駆動電流の平均値とミラー回路の定電流値との誤差を低減する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路の一例を示す図
【図２】本発明の回路の一例を示す図
【図３】従来の回路の一例を示す図
【図４】（ａ）本発明におけるトランジスタ１０５の電流波形を示す図
（ｂ）本発明におけるトランジスタ１０６の電流波形を示す図
（ｃ）本発明における高周波重畳の電流波形を示す図
【符号の説明】
１０１　　電源端子
１０２　　接地端子
１０３　　レーザダイオード
１０４　　第１のミラー回路
１０５　　第１のＮＰＮトランジスタ
１０６　　第２のＮＰＮトランジスタ
１０７　　発振回路の信号
１０８　　第１の容量
１０９　　第２の容量
１１０　　第１の電流源
１１１　　第２の電流源
１１２　　第１の抵抗（Ｒ１）
１１３　　第２のミラー回路
１１４　　第３のＮＰＮトランジスタ
１１５　　第２の抵抗（Ｒ２）
２０１　　第３のミラー回路
２０２　　第３の容量

Claims

レーザダイオードをドライブする為の１：ｎの第１のミラー回路から構成される増幅回路を有することを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項１に記載の前記第１のミラー回路の出力部にエミッタが接続されコレクタが第１の電源に接続された第１のＮＰＮトランジスタが電流を吐き出すことを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項１に記載の前記第１のミラー回路の出力部にコレクタが接続されエミッタが第１の接地に接続された第２のＮＰＮトランジスタが電流を引き込むことを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項２と請求項３に記載の前記第１のＮＰＮトランジスタのベースに第１の電極が接続され第２の電極が発振回路に接続される第１の容量と、前記第２のＮＰＮトランジスタのベースに第３の電極が接続され第４の電極が発振回路に接続される第２の容量を有することを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項４に記載の前記第１の容量の第２の電極と前記第２の容量の第４の電極に発振回路の信号を互いに逆相になるように入力することによって、請求項１〜４に記載のレーザ駆動出力電流に高周波重畳をかけることを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項１〜５に記載の前記第１のＮＰＮトランジスタのベースに第１の電流源を接続し前記第２のＮＰＮトランジスタのベースに第２の電流源を接続することを特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項１〜６に記載のレーザダイオード駆動装置において、第１の電極が請求項１に記載の前記第１のミラー回路の出力部に接続され、第２の電極が第２のミラー回路を構成する第３のＮＰＮトランジスタのコレクタに接続される第１の抵抗による電圧−電流変換回路を有する事を特徴とするレーザダイオード駆動装置。
請求項１〜７に記載のレーザダイオード駆動装置において、第２のミラー回路を構成する第４のＮＰＮトランジスタのコレクタが請求項３に記載の前記第２のＮＰＮトランジスタのベースに接続され、第１のＰＮＰトランジスタのコレクタが請求項２に記載の前記第１のＮＰＮトランジスタのベースに接続されることを特徴とするレーザダイオード駆動装置。