JP2006013166A - Light-emitting diode drive circuit, optical transmission device provided therewith, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気信号を光信号に変換して伝送する光ファイバリンクに好適に用いられる発光ダイオード駆動回路、及びそれを備えた光送信デバイス、並びに電子機器に関するものである。 The present invention relates to a light emitting diode driving circuit suitably used for an optical fiber link that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal, an optical transmission device including the same, and an electronic apparatus.
光ファイバリンクは、送信側で電気信号を光信号に変換して伝送し、受信側では受信した光信号を電気信号に再変換することで、音声信号や映像信号等の信号を1本の光ファイバで手軽に高速伝送することができる。電気信号を光デジタル信号に変換し、光ファイバケーブルを介して該光デジタル信号を伝送し、さらに光デジタル信号を電気信号に変換して伝送する。 An optical fiber link converts an electrical signal into an optical signal on the transmitting side and transmits the optical signal, and a receiving side reconverts the received optical signal into an electrical signal, thereby converting a signal such as an audio signal or a video signal into one optical signal. High-speed transmission can be easily performed using fiber. The electrical signal is converted into an optical digital signal, the optical digital signal is transmitted through an optical fiber cable, and the optical digital signal is further converted into an electrical signal and transmitted.
デジタル機器の普及に伴って、近年、一般家庭にも光ファイバリンクが広く普及してきている。例えば、DVD(デジタルビデオディスク)プレーヤや、デジタル放送のSTB(セットトップボックス)、或いはCD(コンパクトディスク)プレーヤから、MD(ミニディスク)プレーヤやアンプ等への信号伝送などである。また、最近では、パーソナルコンピュータ等のパーソナルな携帯機器に音楽信号を伝送することも広く普及してきている。上述した各種のデジタル機器には、光デジタル信号を入出力する光ファイバリンク用送受信デバイスが用いられている。 With the spread of digital devices, in recent years, optical fiber links have become widespread in ordinary households. For example, signal transmission from a DVD (digital video disc) player, a digital broadcast STB (set top box), or a CD (compact disc) player to an MD (mini disc) player, an amplifier, or the like. Recently, transmission of music signals to personal portable devices such as personal computers has also become widespread. In the various digital devices described above, transmission / reception devices for optical fiber links that input and output optical digital signals are used.
一方、前記デジタル機器、特に携帯可能な機器では、バッテリ動作時間を左右する消費電力の低減が常に要求されており、低消費電力化を図るべく、デジタル機器を構成するデバイスの電源電圧Vccは、従来の5Vから3Vへと変更がなされてきている。上記光ファイバリンク用送受信デバイスへ信号を供給するコントローラICにおいても電源電圧Vcc5Vから3Vへと変更されてきており、光ファイバリンク用送受信デバイスに対しても同様、電源電圧Vccの3V化が求められている。また、光ファイバリンク用送受信デバイスの場合、携帯機器へ搭載するために、さらなる小型化も求められている。
On the other hand, in the digital devices, particularly portable devices, reduction of power consumption that affects the battery operating time is always required, and in order to reduce power consumption, the power supply voltage Vcc of devices constituting the digital device is Changes have been made from the conventional 5V to 3V. The controller IC that supplies signals to the optical fiber link transmitting / receiving device has also been changed from the power
図10に、従来の光ファイバリンク用の光送信デバイス101の構成例、及び該光送信デバイス101とコントローラIC110との接続例を示す。光送信デバイス101は、発光ダイオード103と、該発光ダイオード103を駆動する発光ダイオード駆動回路102とを備えている。該発光ダイオード駆動回路102は、外部のコントローラIC110より供給される電気信号が入力され、該電気信号を入力スレッシュ電圧に基づいてハイとローの2レベルからなる電気信号に変換する(入力信号の波形整形)入力バッファ部104と、該入力バッファ部104より入力される上記2レベルの電気信号によって発光ダイオード103を駆動する駆動回路部105とを備えている。入力バッファ部104は、ゲート回路の機能を有する、PMOSトランジスタqp1とNMOSトランジスqn1とから構成されるインバータ106を含んでいる。また、本明細書中、混同を避けるために、コントローラICの電源電圧VccはVcc_c、光送信デバイス(発光ダイオード駆動回路)の電源電圧VccはVcc_dとする。
FIG. 10 shows a configuration example of a conventional
上記PMOSトランジスタqp1のソースはVcc_dに接続され、NMOSトランジスタqn1のソースはGNDに接続されている。PMOSトランジスタqp1とNMOSトランジスタqn1の各ゲートは互いに接続され、共通に入力端子Vinに接続されている。また、PMOSトランジスタqp1とNMOSトランジスタqn1の各ドレインは互いに接続され、共通に駆動回路部105へと接続されている。
The source of the PMOS transistor qp1 is connected to Vcc_d, and the source of the NMOS transistor qn1 is connected to GND. The gates of the PMOS transistor qp1 and the NMOS transistor qn1 are connected to each other and commonly connected to the input terminal Vin. The drains of the PMOS transistor qp1 and the NMOS transistor qn1 are connected to each other, and are connected to the
コントローラIC110から光送信デバイス101に入力された信号は、発光ダイオード駆動回路102における上記入力バッファ部104で波形整形され、その後駆動回路部105に入力され、発光ダイオード103を駆動することとなる。このような光送信デバイスに搭載される従来の発光ダイオード駆動回路については、例えば特許文献1〜3に記載されている。
A signal input from the
そして、コントローラIC110の電源電圧Vcc_cは、前述したように、低消費電力化を図るために5Vから3Vへと変更されつつある。コントローラIC110の出力回路(図示せず)は、殆どの場合においてMOSトランジスタで構成されたゲート出力回路となっているため、コントローラIC110の出力信号の電圧振幅は、コントローラIC110のVcc_cが5Vであれば0Vから5Vの振幅、Vcc_cが3Vであれば0Vから3Vの振幅となる。
As described above, the power supply voltage Vcc_c of the controller IC 110 is being changed from 5V to 3V in order to reduce power consumption. Since the output circuit (not shown) of the
一方、光送信デバイス101においては、入力バッファ部104においてコントローラIC110から出力された入力信号のハイレベルとローレベルとを判別する入力スレッシュ電圧が設定されている。該入力スレッシュ電圧は、コントローラIC110からの入力信号を、パルス幅歪を発生することなく光信号として伝送するためには、入力信号の電圧振幅に応じた値に設定する必要がある。
On the other hand, in the
図11(a)〜(c)に、光送信デバイス101の入力信号波形と入力スレッシュ電圧との関係を示す。図11(a)は、Vcc_cが5VのコントローラIC110の出力信号、すなわち、光送信デバイス101の入力信号と、5V信号に対応して2.5Vに設定された入力スレッシュ電圧との波形である。入力信号の振幅の50%の電圧値2.5Vと、入力スレッシュ電圧2.5Vとが一致しており、パルス幅歪は発生しない。
11A to 11C show the relationship between the input signal waveform of the
図11(b)は、Vcc_cが3VのコントローラIC110から入力された入力信号と、5V信号に対応して2.5Vに設定された入力スレッシュ電圧との波形である。入力信号の振幅の50%の電圧値は1.5Vとなるので、入力スレッシュ電圧2.5Vとの間では齟齬が発生し、そのためにパルス幅に歪が発生する。
FIG. 11B shows waveforms of an input signal input from the
図11(c)は、Vcc_cが5VのコントローラIC110から入力された入力信号と、3Vに対応して1.5Vに設定された入力スレッシュ電圧との波形である。図11(b)と同様、入力信号の振幅の50%の値(2.5V)と入力スレッシュ電圧の値(1.5V)とが一致しないため、パルス幅歪が発生する。
FIG. 11C shows a waveform of an input signal input from the
したがって、光送信デバイス101としては、入力スレッシュ電圧を5VのコントローラIC110に対応させて設定したものと、3VのコントローラIC110に対応させて設定したものとを2種類用意しておき、コントローラIC110のVcc_cに合わせて用いる必要がある。
Accordingly, two types of
ここで、入力スレッシュ電圧の調整の仕方について説明する。入力スレッシュ電圧の調整は、入力バッファ部104に含まれる上記インバータ106を構成するPMOSトランジスタqp1とNMOSトランジスタqn1のゲート幅の比を変えることで行われる。
Here, how to adjust the input threshold voltage will be described. The input threshold voltage is adjusted by changing the ratio of the gate widths of the PMOS transistor qp1 and the NMOS transistor qn1 constituting the
図12(a)(b)に、従来の発光ダイオード駆動回路内の入力バッファ部104の構成を示す。図12(a)は入力スレッシュ電圧を入力信号5V用に設定したもので、図12(b)は入力スレッシュ電圧を入力信号3V用に設定したものである。
FIGS. 12A and 12B show the configuration of the
図12(a)(b)において、トランジスタの横に、各入力スレッシュ電圧を得るのに設定されたゲートサイズ(L/W)の1例を示す。図12(a)も図12(b)も、PMOSトランジスタqpのゲート幅は、L/W=0.8μm/10μmに設定されているのに対し、NMOSトランジスタqnのゲート幅は、図12(a)はL/W=0.8μm/6μmに、図12(b)はL/W=0.8μm/36μmに設定されている。 In FIGS. 12A and 12B, an example of the gate size (L / W) set to obtain each input threshold voltage is shown beside the transistor. In both FIG. 12A and FIG. 12B, the gate width of the PMOS transistor qp is set to L / W = 0.8 μm / 10 μm, whereas the gate width of the NMOS transistor qn is as shown in FIG. a) is set to L / W = 0.8 μm / 6 μm, and FIG. 12B is set to L / W = 0.8 μm / 36 μm.
このように、入力スレッシュ電圧は、入力バッファ部104のインバータ106を構成するPMOSトランジスタqp1及びNMOSトランジスタqn1の各ゲート幅の比を変えて調整している。NMOSトランジスタqn1のゲート幅を相対的に大きくすると入力スレッシュ電圧は低下し、小さくするとスレッシュ電圧は高くなる。
上述したように、光送信デバイス101における入力スレッシュ電圧は、コントローラIC110の電源電圧Vcc_cに応じたものとすることが必要であり、そのためには、コントローラIC110の各Vcc_cに応じて、入力スレッシュ電圧が異なる光送信デバイス101を用意することが必要となる。
As described above, the input threshold voltage in the
しかしながら、上記した従来の発光ダイオード駆動回路102の構成では、入力バッファ部104を含む発光ダイオード駆動回路102をモノリシック回路で構成した場合に、発光ダイオード駆動回路102を成すICが、コントローラIC110のVcc_cの種類分必要となり、光送信デバイスに搭載するIC回路を共用することができないといった問題がある。
However, in the configuration of the conventional light emitting diode driving circuit 102 described above, when the light emitting diode driving circuit 102 including the
つまり、従来の発光ダイオード駆動回路102の構成では、入力バッファ部104に含まれる上記インバータ106を構成するPMOSトランジスタqp1とNMOSトランジスタqn1のゲート幅の比を調整することで、入力スレッシュ電圧を設定している。したがって、発光ダイオード駆動回路102の製造段階で入力スレッシュ電圧は固定され、製造後に変更することはできない。そのため、発光ダイオード駆動回路102を成すIC回路も、入力スレッシュ電圧の値毎に必要となり、共用することはできない。
That is, in the configuration of the conventional light emitting diode driving circuit 102, the input threshold voltage is set by adjusting the ratio of the gate width of the PMOS transistor qp1 and the NMOS transistor qn1 constituting the
なお、上記以外に、例えば、図13に示すように、コトローラIC110のVcc_cが5Vから3V化された場合は、入力スレッシュ電圧が5V用に設定されている光送信デバイス101との間に、信号振幅を3Vから5Vへと変換して波形整形を行うバッファ111を設けることでも、パルス幅歪による信号の劣化を回避することは可能である。しかしながら、このような別部品の付加を伴わない構成の提案が望まれている。
In addition to the above, for example, as shown in FIG. 13, when the Vcc_c of the
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、その目的は、製造後に入力スレッシュ電圧を選択設定することができる発光ダイオード駆動回路、及び該発光ダイオード駆動回路を搭載することで、単一のIC回路からなる発光ダイオード駆動回路にて複数の入力スレッシュ電圧に対応可能な光送信デバイスを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting diode driving circuit capable of selectively setting an input threshold voltage after manufacture, and a single IC by mounting the light emitting diode driving circuit. An object of the present invention is to provide an optical transmission device capable of dealing with a plurality of input threshold voltages in a light emitting diode driving circuit comprising a circuit.
本発明の発光ダイオード駆動回路は、上記課題を解決するために、電気信号を光信号に変換して伝送する光ファイバリンクに供される光送信デバイスに搭載される発光ダイオード駆動回路であって、外部のコントローラより供給される電気信号が入力され、該電気信号を入力スレッシュ電圧に基づいてハイとローの2レベルからなる電気信号に変換する入力バッファ部と、該入力バッファ部より入力される上記2レベルの電気信号によって発光ダイオードを駆動する駆動回路部とを備え、上記入力バッファ部に、上記入力スレッシュ電圧の選択設定を可能にする入力スレッシュ電圧選択手段を設けたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a light emitting diode driving circuit of the present invention is a light emitting diode driving circuit mounted on an optical transmission device provided in an optical fiber link that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal. An electrical signal supplied from an external controller is input, an input buffer unit that converts the electrical signal into an electrical signal having two levels of high and low based on an input threshold voltage, and the input buffer unit And a drive circuit unit for driving the light emitting diode by a two-level electric signal, and the input buffer unit is provided with input threshold voltage selection means for enabling selection setting of the input threshold voltage.
上記構成によれば、入力スレッシュ電圧選択手段によって、入力スレッシュ電圧の選択設定が可能になるので、設定したい入力スレッシュ電圧が複数種類に及んでも、発光ダイオード駆動回路としては1つの構成を共用することができる。したがって、発光ダイオード駆動回路を構成する単一のIC回路を、入力スレッシュ電圧が異なる光送信デバイス間で共用することが可能となる。そして、このような構成は、コントローラの3V化、光送信デバイスの3Vにも容易に対応できるため、省電力化に有利である。 According to the above configuration, the input threshold voltage selection means can select and set the input threshold voltage. Therefore, even if there are a plurality of types of input threshold voltages to be set, one configuration is shared as the light emitting diode driving circuit. be able to. Therefore, a single IC circuit constituting the light emitting diode driving circuit can be shared between optical transmission devices having different input threshold voltages. Such a configuration can easily cope with 3V of the controller and 3V of the optical transmission device, which is advantageous for power saving.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のNMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタと、該第2のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタをON/OFFするための第3のNMOSトランジスタと、該第3のNMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第1のプルアップ抵抗と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selecting means is connected in parallel to the first NMOS transistor, the gate and drain of which are connected to the gate and drain of the first NMOS transistor, respectively. A second NMOS transistor; a third NMOS transistor provided between the source of the second NMOS transistor and GND for turning on and off the second NMOS transistor; and the third NMOS transistor External signal input connected to the transistor gates. That it comprises a and a pull-up resistor external input terminal and the first that enables may also be characterized.
入力バッファのスレッシュ電圧は、インバータを構成するPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの各ゲート幅の比で決定される。これは、ゲート回路を構成する入力インバータにおける第1のNMOSトランジスタのゲート幅を切り換えることにより、入力スレッシュ電圧を切り換える構成である。 The threshold voltage of the input buffer is determined by the ratio of the gate widths of the PMOS transistor and NMOS transistor constituting the inverter. In this configuration, the input threshold voltage is switched by switching the gate width of the first NMOS transistor in the input inverter constituting the gate circuit.
つまり、上記の構成によれば、第3のNMOSトランジスタのON/OFFによって、インバータを構成するNMOSトランジスタが、並列接続された第1のNMOSトランジスタと第2のNMOSトランジスタとなったり、第1のNMOSトランジスタのみとなったりして、入力スレッシュ電圧のコントロールが可能となる。 In other words, according to the above configuration, the NMOS transistor constituting the inverter becomes the first NMOS transistor and the second NMOS transistor connected in parallel by turning on / off the third NMOS transistor, Only the NMOS transistor can be used to control the input threshold voltage.
また、このような構成は、インバータに機能を付加するため、大規模な回路の追加なく実現可能であり、小型化にも有利である。 Further, since such a configuration adds a function to the inverter, it can be realized without adding a large-scale circuit, and is advantageous for downsizing.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のNMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタと、該第2のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタをON/OFFするための第3のNMOSトランジスタと、該第3のNMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第1のプルアップ抵抗と、上記第1のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、上記第3のNMOSトランジスタのON抵抗による上記第2のNMOSトランジスタにおけるゲート・ソース間の電圧ずれを補償するための第4のNMOSトランジスタと、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selecting means is connected in parallel to the first NMOS transistor, the gate and drain of which are connected to the gate and drain of the first NMOS transistor, respectively. A second NMOS transistor; a third NMOS transistor provided between the source of the second NMOS transistor and GND for turning on and off the second NMOS transistor; and the third NMOS transistor External signal input connected to the transistor gates. And the second NMOS transistor by the ON resistance of the third NMOS transistor, which is provided between the external input terminal and the first pull-up resistor, and the source of the first NMOS transistor and the GND. And a fourth NMOS transistor for compensating for a voltage shift between the gate and the source.
これは、ゲート回路を構成する入力インバータにおける第1のNMOSトランジスタのゲート幅を、第3のNMOSトランジスタのON/OFFにて切り換えるといった点では、上記の構成と同じであるが、さらに、第3のNMOSトランジスタのON抵抗による第2のNMOSトランジスタにおけるゲート・ソース間の電圧ずれを補償するための第4のNMOSトランジスタが設けられている点が異なる。 This is the same as the above configuration in that the gate width of the first NMOS transistor in the input inverter constituting the gate circuit is switched by ON / OFF of the third NMOS transistor. A difference is that a fourth NMOS transistor is provided for compensating for a voltage shift between the gate and the source in the second NMOS transistor due to the ON resistance of the NMOS transistor.
第3のNMOSトランジスタのON/OFFにより、並列接続された第2のNMOSトランジスタと第1のNMOSトランジスタとが同時にONとなるとき、GNDに接続されている第1のNMOSトランジスタのソースは完全にGND電位となるのに対し、第3のNMOSトランジスタにはON抵抗があるために第2のNMOSトランジスタのソースの電圧は、完全にはGND電位とならない。 When the second NMOS transistor and the first NMOS transistor connected in parallel are simultaneously turned on by turning on / off the third NMOS transistor, the source of the first NMOS transistor connected to GND is completely In contrast to the GND potential, since the third NMOS transistor has an ON resistance, the source voltage of the second NMOS transistor does not completely become the GND potential.
その結果、第1のNMOSトランジスタのゲート−ソース間に印加される電圧と、第2のNMOSトランジスタのゲート−ソース間に印加される電圧には、第3のNMOSトランジスタのON抵抗によってドレイン−ソース間に発生する電圧分だけずれが生じ、第1のNMOSトランジスタと第2のNMOSトランジスタのONのタイミングがずれることになる。 As a result, the voltage applied between the gate and the source of the first NMOS transistor and the voltage applied between the gate and the source of the second NMOS transistor have a drain-source due to the ON resistance of the third NMOS transistor. A shift is generated by the voltage generated between the first NMOS transistor and the second NMOS transistor, and the ON timing of the first NMOS transistor and the second NMOS transistor is shifted.
上記構成では、第3のNMOSトランジスタに対応する第4のNMOSトランジスタを、第1のNMOSトランジスタとGNDとの間に、上記第3のNMOSトランジスタのON抵抗による上記第2のNMOSトランジスタにおけるゲート・ソース間の電圧ずれを補償するための第4のNMOSトランジスタを挿入しているので、第1のNMOSトランジスタと第2のNMOSトランジスタの各ゲート−ソース間電圧が精度よく一致するようになり、上記したONタイミングのずれをなくすことができる。 In the above configuration, the fourth NMOS transistor corresponding to the third NMOS transistor is connected between the first NMOS transistor and GND by the gate of the second NMOS transistor due to the ON resistance of the third NMOS transistor. Since the fourth NMOS transistor for compensating for the voltage deviation between the sources is inserted, the gate-source voltages of the first NMOS transistor and the second NMOS transistor come to coincide with each other accurately. The ON timing deviation can be eliminated.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のNMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタと、該第2のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタをON/OFFするための第3のNMOSトランジスタと、該第3のNMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子、第1のプルアップ抵抗、及び第1のプルダウン抵抗と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selecting means is connected in parallel to the first NMOS transistor, the gate and drain of which are connected to the gate and drain of the first NMOS transistor, respectively. A second NMOS transistor; a third NMOS transistor provided between the source of the second NMOS transistor and GND for turning on and off the second NMOS transistor; and the third NMOS transistor External signal input connected to the transistor gates. An external input terminal that allows, may also be characterized in that it comprises a first pull-up resistor, and the first and the pull-down resistor, a.
これは、ゲート回路を構成する入力インバータにおける第1のNMOSトランジスタのゲート幅を、第3のNMOSトランジスタのON/OFFにて切り換えるといった点では、上記の構成と同じであるが、第3のNMOSトランジスタのゲートに、さらに第1のプルダウン抵抗が設けられている点が異なる。 This is the same as the above configuration in that the gate width of the first NMOS transistor in the input inverter constituting the gate circuit is switched by ON / OFF of the third NMOS transistor. The difference is that a first pull-down resistor is further provided at the gate of the transistor.
インバータを構成するNMOSトランジスタを、並列接続された第1のNMOSトランジスタと第2のNMOSトランジスタとしたり、第1のNMOSトランジスタのみとしたりする第3のNMOSトランジスタを設けただけでは、外部入力端子をオープンとした場合、発光ダイオード駆動回路の駆動電圧によって、入力スレッシュ電圧が切り換わり、固定電圧とはならない。 If the NMOS transistor constituting the inverter is a first NMOS transistor and a second NMOS transistor connected in parallel or only a first NMOS transistor is provided, a third NMOS transistor is provided. When open, the input threshold voltage is switched by the driving voltage of the light emitting diode driving circuit and does not become a fixed voltage.
そこで、上記構成では、第3のNMOSトランジスタのゲートに、外部入力端子と第1のプルアップ抵抗R1とに加えて、第1のプルダウン抵抗R2を設けており、このような構成では、第1のプルアップ抵抗R1の抵抗値と第1のプルダウン抵抗R2の抵抗値との比の設定により、外部入力端子をオープンにした状態において、発光ダイオード駆動回路の電源電圧が変化しても、入力スレッシュ電圧を固定した値に設定することができる。 Thus, in the above configuration, the first pull-down resistor R2 is provided in addition to the external input terminal and the first pull-up resistor R1 at the gate of the third NMOS transistor. Even if the power supply voltage of the LED driving circuit changes with the external input terminal open by setting the ratio between the resistance value of the pull-up resistor R1 and the resistance value of the first pull-down resistor R2, the input threshold The voltage can be set to a fixed value.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第2のプルダウン抵抗と、上記インバータの入力に抵抗を介して接続された、上記コントローラからの信号入力を可能にする第2の入力端子と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The controller, wherein the input threshold voltage selection means is connected to a second pull-down resistor connected to the input of the inverter and to the input of the inverter via a resistor. And a second input terminal that enables signal input from.
このような構成では、第2の入力端子から信号を入力した場合の入力スレッシュ電圧VS2は、第1の入力端子の入力スレッシュ電圧と、第2のプルダウン抵抗の抵抗値と、第2の入力端子との間に設けられた抵抗の抵抗値とによって決定される。 In such a configuration, the input threshold voltage VS2 when a signal is input from the second input terminal includes the input threshold voltage of the first input terminal, the resistance value of the second pull-down resistor, and the second input terminal. And the resistance value of the resistor provided between the two.
したがって、第1の入力端子と第2の入力端子とで、入力スレッシュ電圧が異なるので、何れか最適な入力スレッシュ電圧を有する方をコントローラと接続することで、電源電圧の異なるコントローラにも、1つの発光ダイオード駆動回路にて対応することができる。 Therefore, since the input threshold voltage is different between the first input terminal and the second input terminal, it is possible to connect the controller having the most appropriate input threshold voltage to the controller so that 1 Two light emitting diode driving circuits can be used.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第3のプルダウン抵抗と、上記第1の入力端子の外部に接続された第1の外部抵抗と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selection means is connected to the input of the inverter, and the first pull-down resistor connected to the input of the inverter and the first input terminal connected to the outside of the first input terminal. And an external resistor.
このような構成では、入力スレッシュ電圧は、第1の入力端子に接続された第1の外部抵抗と第3のプルダウン抵抗との比によって決まる。ここで、入力スレッシュ電圧を決定する2つの抵抗のうちの1つが外付けの外部抵抗であるので、抵抗値を任意に設定することが可能となり、抵抗値を容易に変更して、入力スレッシュ電圧を容易に選択・変更することができる。また、外付けの外部抵抗の抵抗値の調整により、より精度のよい入力スレッシュ電圧の調整も可能となる。 In such a configuration, the input threshold voltage is determined by the ratio between the first external resistor connected to the first input terminal and the third pull-down resistor. Here, since one of the two resistors for determining the input threshold voltage is an external external resistor, the resistance value can be arbitrarily set, and the input threshold voltage can be easily changed by changing the resistance value. Can be selected and changed easily. In addition, the input threshold voltage can be adjusted with higher accuracy by adjusting the resistance value of the external resistor.
しかも、このような外部抵抗を用いる入力スレッシュ電圧選択手段では、発光ダイオード駆動回路を構成するIC回路の電源電圧以上の信号入力も可能となる。 In addition, the input threshold voltage selection means using such an external resistor can also input a signal that exceeds the power supply voltage of the IC circuit that constitutes the light emitting diode driving circuit.
ゲート回路を構成する入力インバータにおける第1のNMOSトランジスタのゲート幅を切り換えることにより、入力スレッシュ電圧を切り換える構成を挙げたが、上述したように、入力バッファ部のスレッシュ電圧は、インバータを構成するPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの各ゲート幅の比で決定されるので、以下に記載するように、ゲート回路を構成する入力インバータにおける第1のPMOSトランジスタのゲート幅を切り換えるようにしてもよい。 Although the input threshold voltage is switched by switching the gate width of the first NMOS transistor in the input inverter that configures the gate circuit, as described above, the threshold voltage of the input buffer unit is the PMOS that configures the inverter. Since it is determined by the ratio of the gate widths of the transistor and the NMOS transistor, as described below, the gate width of the first PMOS transistor in the input inverter constituting the gate circuit may be switched.
すなわち、上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のPMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のPMOSトランジスタと並列接続された第2のPMOSトランジスタと、該第2のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタをON/OFFするための第3のPMOSトランジスタと、該第3のPMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第4のプルダウン抵抗と、を備えていることを特徴とすることもできる。 That is, in the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter receives a signal input from the controller. The input threshold voltage selection means is connected to the first input terminal to enable, the gate and drain are respectively connected to the gate and drain of the first PMOS transistor, and connected in parallel with the first PMOS transistor. A second PMOS transistor, a third PMOS transistor provided between the source of the second PMOS transistor and Vcc for turning on / off the second PMOS transistor, and the third PMOS transistor Connected to the gate of each PMOS transistor An external input terminal and a fourth pull-down resistor that enables signal input may also be characterized in that it comprises.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のPMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のPMOSトランジスタと並列接続された第2のPMOSトランジスタと、該第2のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタをON/OFFするための第3のPMOSトランジスタと、該第3のPMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第4のプルダウン抵抗と、上記第1のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、上記第3のPMOSトランジスタのON抵抗による上記第2のPMOSトランジスタにおけるゲート・ソース間の電圧ずれを補償するための第4のPMOSトランジスタと、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selecting means is connected in parallel with the first PMOS transistor, with the gate and drain connected to the gate and drain of the first PMOS transistor, respectively. A second PMOS transistor; a third PMOS transistor provided between the source of the second PMOS transistor and Vcc for turning on / off the second PMOS transistor; and the third PMOS transistor External signal input connected to the transistor gates. In the second PMOS transistor by the ON resistance of the third PMOS transistor, which is provided between the external input terminal and the fourth pull-down resistor that enable the first PMOS transistor and the source of the first PMOS transistor and Vcc. And a fourth PMOS transistor for compensating for a voltage deviation between the gate and the source.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のPMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のPMOSトランジスタと並列接続された第2のPMOSトランジスタと、該第2のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタをON/OFFするための第3のPMOSトランジスタと、該第3のPMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子、第4のプルダウン抵抗、及び第2のプルアップ抵抗と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selecting means is connected in parallel with the first PMOS transistor, with the gate and drain connected to the gate and drain of the first PMOS transistor, respectively. A second PMOS transistor; a third PMOS transistor provided between the source of the second PMOS transistor and Vcc for turning on / off the second PMOS transistor; and the third PMOS transistor External signal input connected to the transistor gates. An external input terminal that allows, may also be characterized in that it comprises a fourth pull-down resistor, and a second pull-up resistor, a.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第3のプルアップ抵抗と、上記インバータの入力に抵抗を介して接続された、上記コントローラからの信号入力を可能にする第2の入力端子と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. A first pull-up resistor connected to the input of the inverter and a resistor connected to the input of the inverter, the input threshold voltage selecting means And a second input terminal that enables signal input from the controller.
上記した本発明の発光ダイオード駆動回路は、例えば、上記入力バッファ部が、第1のPMOSトランジスタ及び第1のNMOSトランジスタからなるインバータを備え、該インバータの入力が上記コントローラからの信号入力を可能にする第1の入力端子と接続されており、上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第4のプルアップ抵抗と、上記第1の入力端子の外部に接続された第2の外部抵抗と、を備えていることを特徴とすることもできる。 In the above-described light emitting diode driving circuit according to the present invention, for example, the input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and the input of the inverter enables a signal input from the controller. The input threshold voltage selection means includes a fourth pull-up resistor connected to the input of the inverter and a second pull-up resistor connected to the outside of the first input terminal. It is also possible to provide an external resistor.
本発明の発光ダイオード駆動回路は、以上のように、電気信号を光信号に変換して伝送する光ファイバリンクに供される光送信デバイスに搭載される発光ダイオード駆動回路であって、外部のコントローラより供給される電気信号が入力され、該電気信号を入力スレッシュ電圧に基づいてハイとローの2レベルからなる電気信号に変換する入力バッファ部と、該入力バッファ部より入力される上記2レベルの電気信号によって発光ダイオードを駆動する駆動回路部とを備え、上記入力バッファ部に、上記入力スレッシュ電圧の選択設定を可能にする入力スレッシュ電圧選択手段を設けたことを特徴としている。 As described above, the light emitting diode driving circuit of the present invention is a light emitting diode driving circuit mounted on an optical transmission device provided in an optical fiber link that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal. And an input buffer unit that converts the electric signal into an electric signal having two levels of high and low based on an input threshold voltage, and the two-level input from the input buffer unit. And a drive circuit unit that drives the light emitting diode by an electric signal, and the input buffer unit is provided with input threshold voltage selection means that enables selection and setting of the input threshold voltage.
上記構成によれば、入力スレッシュ電圧選択手段によって、入力スレッシュ電圧の選択設定が可能になるので、設定したい入力スレッシュ電圧が複数種類に及んでも、発光ダイオード駆動回路としては1つの構成を共用することができる。したがって、発光ダイオード駆動回路を構成する単一のIC回路を、入力スレッシュ電圧が異なる光送信デバイス間で共用することが可能となる。そして、このような構成は、コントローラの3V化、光送信デバイスの3Vにも容易に対応できるため、省電力化に有利である。また、入力バッファ部に機能を付加するため、大規模な回路の追加なく実現可能であり、小型化にも有利である。 According to the above configuration, the input threshold voltage selection means can select and set the input threshold voltage. Therefore, even if there are a plurality of types of input threshold voltages to be set, one configuration is shared as the light emitting diode driving circuit. be able to. Therefore, a single IC circuit constituting the light emitting diode driving circuit can be shared between optical transmission devices having different input threshold voltages. Such a configuration can easily cope with 3V of the controller and 3V of the optical transmission device, which is advantageous for power saving. In addition, since a function is added to the input buffer unit, it can be realized without adding a large-scale circuit, which is advantageous for downsizing.
〔実施の形態1〕
本発明に係る実施の一形態について、図1及び図2に基づいて説明すると以下の通りである。なお、ここでは詳細には説明しないが、以下に説明する光送信デバイス1は、光ファイバリンクが用いられたDVD(デジタルビデオディスク)プレーヤや、デジタル放送のSTB(セットトップボックス)、或いはCD(コンパクトディスク)プレーヤ、MD(ミニディスク)プレーヤ、或いはパーソナルコンピュータ等のパーソナルな携帯機器等の電子機器に搭載されて使用されるものである。
[Embodiment 1]
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. Although not described in detail here, an
実施の形態1の光ファイバリンク用の光送信デバイス1の構成を図2に示す。図2に示すように、光送信デバイス1は、発光ダイオード3と、該発光ダイオード3を駆動する発光ダイオード駆動回路2とを備えている。また、該発光ダイオード駆動回路2は、外部のコントローラより供給される電気信号が入力され、該電気信号を入力スレッシュ電圧に基づいてハイとローの2レベルからなる電気信号に変換する(入力信号の波形整形を行う)入力バッファ部4と、該入力バッファ部4より入力される上記2レベルの電気信号によって発光ダイオードを駆動する駆動回路部5とを備えている。入力バッファ部4は、ゲート回路の機能を有するインバータ6を含んでいる。
The configuration of the
コントローラIC10から出力され、光送信デバイス1に入力された信号は、発光ダイオード駆動回路2における入力バッファ部4に入り、入力バッファ部4にて波形整形された後、駆動回路部5に入力され、発光ダイオード3を駆動する。なお、ここまでの構成は、図10に示した従来の光送信デバイス101と同様である。
The signal output from the
図1に、実施の形態1の光送信デバイス1に搭載された発光ダイオード駆動回路2における入力バッファ部4の構成を示す。入力バッファ部4におけるインバータ6は、第1のPMOSトランジスタQP1と第1のNMOSトランジスタQN1とから構成されている。
FIG. 1 shows the configuration of the input buffer unit 4 in the light-emitting diode driving circuit 2 mounted on the
インバータ6を構成する第1のPMOSトランジスタQP1と第1のNMOSトランジスタQN1とは、図10(或いは図13)に示す従来の入力バッファ部104と同様、第1のPMOSトランジスタQP1のソースは、電源電圧Vcc_dに接続され、第1のNMOSトランジスタQN1のソースはGNDに接続されている。そして、第1のPMOSトランジスタQP1と第1のNMOSトランジスタQN1の各ゲートは互いに接続されて共通に入力端子(第1の入力端子)Vin1に接続され、各ドレインは互いに接続されて共通に駆動回路部5へと接続されている。入力端子Vin1は、上記コントローラIC10からの信号入力を可能にする第1の入力端子である。
The first PMOS transistor QP1 and the first NMOS transistor QN1 constituting the
入力バッファ部4が、従来の入力バッファ部104と異なる点は、入力バッファ部4の場合、入力スレッシュ電圧の選択設定を可能にする入力スレッシュ電圧選択手段8が設けられている点である。
The input buffer unit 4 is different from the conventional
ここでは、入力スレッシュ電圧選択手段8は、上記第1のNMOSトランジスタQN1のゲートにゲートが共通に接続されると共に、第1のNMOSトランジスタQN1のドレインにドレインが共通に接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタQN2と、該第2のNMOSトランジスタQN2のソースとドレインとが接続され、該第2のNMOSトランジスタQN2のソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタQN2をON/OFFするための第3のNMOSトランジスタQN3と、該第3のNMOSトランジスタQN3のゲートにそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子であるコントロール端子7及び第1のプルアップ抵抗R1とを備えている。第1のプルアップ抵抗R1の他端は、Vcc_dに接続されている。
Here, the input threshold voltage selection means 8 has a gate connected in common to the gate of the first NMOS transistor QN1, and a drain connected in common to the drain of the first NMOS transistor QN1. A second NMOS transistor QN2 connected in parallel with the NMOS transistor, and a source and a drain of the second NMOS transistor QN2 are connected, and provided between the source of the second NMOS transistor QN2 and GND; A third NMOS transistor QN3 for turning on / off the second NMOS transistor QN2 and an external input terminal connected to the gate of the third NMOS transistor QN3, respectively, to enable external signal input
このような構成では、第3のNMOSトランジスタQN3は、コントロール端子7がオープンの時にONし、ローレベルの時にOFFとなる。第3のNMOSトランジスタQN3がONの場合、第2のNMOSトランジスタQN2もONし、第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2とが並列接続される。つまり、インバータ6を構成するNMOSトランジスタが、並列接続された第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2となる。一方、第3のNMOSトランジスタQN3がOFFの場合は、第2のNMOSトランジスタQN2はOFFとなり、インバータ6を構成するNMOSトランジスタは、第1のNMOSトランジスタQN1のみとなる。
In such a configuration, the third NMOS transistor QN3 is turned on when the
前述したとおり、入力バッファのスレッシュ電圧は、インバータ6を構成するPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの各ゲート幅の比で決定される。したがって、第3のNMOSトランジスタQN3のON/OFFによって、PMOSトランジスタQP1のドレインと接続されるNMOSトランジスタが、第1のNMOSトランジスタQN1のみ、或いは第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2の両方となり、入力スレッシュ電圧のコントロールが可能となる。
As described above, the threshold voltage of the input buffer is determined by the ratio of the gate widths of the PMOS transistor and NMOS transistor constituting the
このようにインバータ6を構成するNMOSトランジスタの切り換えによって、5V振幅と3V振幅にそれぞれ対応する2種類の入力スレッシュ電圧を得るためには、例えば、第1のPMOSトランジスタQP1のゲート幅をL/W=0.8μm/10μm、第1のNMOSトランジスタQN1のゲート幅をL/W=0.8μm/6μm、第2のNMOSトランジスタQN2のゲート幅をL/W=0.8μm/30μmに設定すればよい。
In order to obtain two types of input threshold voltages respectively corresponding to 5 V amplitude and 3 V amplitude by switching the NMOS transistors constituting the
表1に、図1に示す構成の入力バッファ部4における、電源電圧Vcc_d及びコントロール端子7の電圧の組み合わせと入力スレッシュ電圧との関係を示す。
Table 1 shows the relationship between the combination of the power supply voltage Vcc_d and the voltage of the
表1に示すように、入力スレッシュ電圧は、Vcc_dが5Vの場合は、コントロール端子7をオープンとすると1.5Vとなり、コントロール端子7をローレベルとすると2.5Vとなる。一方、Vcc_dが3Vの場合は、コントロール端子7をオープンとすると、0.9Vとなり、コントロール端子7をローレベルとすると1.5Vとなる。
As shown in Table 1, when Vcc_d is 5V, the input threshold voltage is 1.5V when the
したがって、発光ダイオード駆動回路の電源電圧Vcc_d(光送信デバイス1の駆動電圧とも言える)によって、Vcc_dが5Vであればコントロール端子7をオープンとし、Vcc_dが3Vであればコントロール端子7をローレベルとすることでそれぞれ、入力スレッシュ電圧を振幅3Vの入力信号に最適な1.5Vとできる。また、Vcc_dが5Vの場合、コントロール端子7をローレベルとすることで、入力スレッシュ電圧を振幅5Vの入力信号に最適な2.5Vとできる。
Therefore, if Vcc_d is 5V, the
つまり、このような構成とすることで、上記発光ダイオード駆動回路2をモノリシック回路で構成してIC回路化した後において、コントロール端子7の接続状態を切り換えることで、入力スレッシュ電圧を設定することが可能となり、単一のIC回路を用いて、複数の入力スレッシュ電圧を設定可能となる。
That is, with such a configuration, after the light emitting diode driving circuit 2 is configured as a monolithic circuit to form an IC circuit, the input threshold voltage can be set by switching the connection state of the
そして、発光ダイオード駆動回路2をモノリシック回路で構成し、発光ダイオード3と組み合わせて光送信デバイス1として単一のモールド内に構成する場合は、モノリシック上のコントロール端子7をワイヤボンドでGNDに接続した構成と、オープンのままとした構成とそれぞれ作ることで、コントローラIC10の電源電圧Vcc_cとして従来からの5Vと、低消費電力化が図られて3V化された各タイプに対応する2種類の光送信デバイス1を実現することができる。
When the light-emitting diode driving circuit 2 is configured by a monolithic circuit and combined with the light-emitting
また、この場合、コントロール端子7をモールド外から電圧印加できるように、コントロール端子7と接続される外部端子を設けた構成としてもよく、そのような構成とすることで、外部からの入力スレッシュ電圧の制御が可能になる。
In this case, an external terminal connected to the
しかも、このような入力バッファ部4に含まれる入力スレッシュ電圧選択手段8は、インバータ6にスレッシュ電圧選択機能を付加するため、大規模な回路の追加を行うことなく実現可能であり、光送信デバイス1の小型化にも有利である。
Moreover, the input threshold voltage selection means 8 included in such an input buffer unit 4 adds a threshold voltage selection function to the
〔実施の形態2〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図3に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
実施の形態2の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図3に示す入力バッファ部11を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the second embodiment and the light emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図3に示すように、入力バッファ部11は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段9を備えている。該入力スレッシュ電圧選択手段9は、入力スレッシュ電圧選択手段8と同様に、第1のPMOSトランジスタQP1と第1のNMOSトランジスタQN1とから構成されるインバータ6が備えられると共に、上記第1のNMOSトランジスタQN1に、各ゲートと各ドレインとを共通に接続された第2のNMOSトランジスタQN2と、該第2のNMOSトランジスタQN2のソースとGNDとの間に設けられた第3のNMOSトランジスタQN3と、該第3のNMOSトランジスタQN3のゲートに接続された第1のプルアップ抵抗R1及びコントロール端子7とを含む。
As shown in FIG. 3, the
入力スレッシュ電圧選択手段9における入力スレッシュ電圧選択手段8と異なる点は、インバータ6を構成する第1のNMOSトランジスタQN1のソースとGNDとの間に、第1のNMOSトランジスタQN1のソースにドレインが接続された第4のNMOSトランジスタQN4がさらに設けられている点である。第4のNMOSトランジスタQN4のゲートはVcc_dに接続されている。
The input threshold voltage selection means 9 is different from the input threshold voltage selection means 8 in that the drain is connected between the source of the first NMOS transistor QN1 and the GND constituting the
これは、入力スレッシュ電圧選択手段8を備えた入力バッファ部4の構成では、以下に記載するような解決点を有するからである。つまり、入力バッファ部4の構成では、第3のNMOSトランジスタQN3をONすることにより、並列接続された第2のNMOSトランジスタQN2と第1のNMOSトランジスタQN1とが同時にONとなる。しかしながら、このとき、GNDに接続されている第1のNMOSトランジスタQN1のソースは完全にGND電位となるのに対し、第3のNMOSトランジスタQN3にはON抵抗があるために第2のNMOSトランジスタQN2のソースの電圧は、完全にはGND電位とならない。 This is because the configuration of the input buffer unit 4 including the input threshold voltage selection unit 8 has the following problems. That is, in the configuration of the input buffer unit 4, by turning on the third NMOS transistor QN3, the second NMOS transistor QN2 and the first NMOS transistor QN1 connected in parallel are simultaneously turned on. However, at this time, the source of the first NMOS transistor QN1 connected to the GND is completely at the GND potential, whereas the third NMOS transistor QN3 has an ON resistance, so that the second NMOS transistor QN2 The source voltage is not completely at the GND potential.
その結果、第1のNMOSトランジスタQN1のゲート−ソース間に印加される電圧と、第2のNMOSトランジスタQN2のゲート−ソース間に印加される電圧には、第3のNMOSトランジスタQN3のON抵抗によってドレイン−ソース間に発生する電圧分だけずれが生じ、第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2のONのタイミングがずれることになる。第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2とは、同時にONすることが好ましい。 As a result, the voltage applied between the gate and source of the first NMOS transistor QN1 and the voltage applied between the gate and source of the second NMOS transistor QN2 are caused by the ON resistance of the third NMOS transistor QN3. There is a shift by the voltage generated between the drain and the source, and the ON timing of the first NMOS transistor QN1 and the second NMOS transistor QN2 is shifted. The first NMOS transistor QN1 and the second NMOS transistor QN2 are preferably turned on simultaneously.
このようなタイミングのずれをなくするべく、上記入力バッファ部11に備えられた入力スレッシュ電圧選択手段9では、図3に示すように、さらに、第3のNMOSトランジスタQN3に対応する第4のNMOSトランジスタQN4を、第1のNMOSトランジスタQN1とGNDとの間に挿入すると共に、第4のNMOSトランジスタQN4と第3のNMOSトランジスタQN3の各ゲート幅の比を、第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2の各ゲート幅の比と同一にする構成とした。
In order to eliminate such a timing shift, the input threshold voltage selection means 9 provided in the
図3に示すように、ここでは一例として、第1のPMOSトランジスタQP1のゲート幅をL/W=0.8μm/10μm、第1のNMOSトランジスタQN1のゲート幅をL/W=0.8μm/6μm、第2のNMOSトランジスタQN2のゲート幅をL/W=0.8μm/30μm、第3のNMOSトランジスタQN3のゲート幅をL/W=0.8μm/300μm、第4のNMOSトランジスタQN4のゲート幅をL/W=0.8μm/60μmに設定している。 As shown in FIG. 3, as an example, the gate width of the first PMOS transistor QP1 is L / W = 0.8 μm / 10 μm, and the gate width of the first NMOS transistor QN1 is L / W = 0.8 μm / 6 μm, the gate width of the second NMOS transistor QN2 is L / W = 0.8 μm / 30 μm, the gate width of the third NMOS transistor QN3 is L / W = 0.8 μm / 300 μm, and the gate of the fourth NMOS transistor QN4 The width is set to L / W = 0.8 μm / 60 μm.
このような構成とすることで、第3のNMOSトランジスタQN3と第4のNMOSトランジスタQN4に発生する夫々のON抵抗によるドレイン−ソース間電圧が同一となり、第3のNMOSトランジスタQN3のON抵抗を補償することができる。したがって、第1のNMOSトランジスタQN1と第2のNMOSトランジスタQN2の各ゲート−ソース間電圧が精度よく一致するようになり、上記したONタイミングのずれをなくすことができる。 By adopting such a configuration, the drain-source voltage due to the ON resistances generated in the third NMOS transistor QN3 and the fourth NMOS transistor QN4 becomes the same, and the ON resistance of the third NMOS transistor QN3 is compensated. can do. Therefore, the gate-source voltages of the first NMOS transistor QN1 and the second NMOS transistor QN2 can be accurately matched, and the above-described ON timing shift can be eliminated.
〔実施の形態3〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図4に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態1、2で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the first and second embodiments are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
実施の形態3の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図4に示す入力バッファ部12を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the third embodiment and the light-emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図4に示すように、入力バッファ部12は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段13を備えている。該入力スレッシュ電圧選択手段13は、実施の形態2における入力スレッシュ電圧選択手段9と同様に、第4のNMOSトランジスタQN4がさらに設けられ、インバータ6を構成する第1のNMOSトランジスタQN1のソースは、該第4のNMOSトランジスタQN4のドレインと接続されている。
As shown in FIG. 4, the
入力スレッシュ電圧選択手段13における入力スレッシュ電圧選択手段9と異なる点は、入力スレッシュ電圧選択手段13では、第3のNMOSトランジスタQN3のゲートに、コントロール端子7及び第1のプルアップ抵抗R1に加えてさらに、他端がGNDに接続された第1のプルダウン抵抗R2が設けられている点である。
The input threshold
これは、入力スレッシュ電圧選択手段8を備えた入力バッファ部4の構成では、以下に記載するような解決点を有するからである。つまり、入力バッファ部4の構成では、コントロール端子7をオープンとした場合、光送信デバイス1の駆動電圧Vcc_dが5Vであれば、入力スレッシュ電圧を振幅3Vの入力信号に最適な1.5Vと1.5Vにできるが、光送信デバイス1のVcc_dが3Vの場合は、入力スレッシュ電圧が1.5Vとはならず適用できなかった。
This is because the configuration of the input buffer unit 4 including the input threshold voltage selection unit 8 has the following problems. That is, in the configuration of the input buffer unit 4, when the
光送信デバイス1のVcc_dが5Vでも3Vでも、コントロール端子7をオープンとした状態でモールドした光送信デバイス1を、振幅3Vの入力信号用(入力スレッシュ電圧1.5V)として利用できることが好ましい。
Regardless of whether the Vcc_d of the
そこで、上記入力スレッシュ電圧選択手段13では、第3のNMOSトランジスタQN3のゲートに、コントロール端子7及び第1のプルアップ抵抗R1に加えて、第1のプルダウン抵抗R2が設けられている。
Therefore, in the input threshold voltage selection means 13, in addition to the
このような構成では、第1のプルアップ抵抗R1の抵抗値と第1のプルダウン抵抗R2の抵抗値との比の設定により、コントロール端子7をオープンにした状態において、光送信デバイス1の電源電圧Vcc_dが3Vでも5Vでも、入力スレッシュ電圧を固定した値に設定することができる。
In such a configuration, the power supply voltage of the
図4に示すように、ここでは一例として、第1のプルアップ抵抗R1の抵抗値を5KΩ、第1のプルダウン抵抗R2の抵抗値を1KΩに設定している。 As shown in FIG. 4, here, as an example, the resistance value of the first pull-up resistor R1 is set to 5 KΩ, and the resistance value of the first pull-down resistor R2 is set to 1 KΩ.
コントロール端子7をオープンにした状態において、第3のNMOSトランジスタQN3のゲート−ソース間電圧Vgs3は、以下の式(1)で表される。
In a state where the
Vgs3=Vcc_d×R2/(R1+R2) …(1)
Vcc_d:発光ダイオード駆動回路の電源電圧
R1:第1のプルアップ抵抗R1の抵抗値
R2:第1のプルダウン抵抗R2の抵抗値
Vcc_dが5Vの場合の第3のNMOSトランジスタQN3のゲート−ソース間電圧Vgs3は、第1のプルアップ抵抗R1の抵抗値5KΩ、第1のプルダウン抵抗R2の抵抗値1KΩを上記式(1)に当てはめると0.83Vとなる。第3のNMOSトランジスタQN3のゲートスレッシュ電圧が0.7Vであるので、第3のNMOSトランジスタQN3はONとなり、入力スレッシュ電圧は1.5Vとなる。
Vgs3 = Vcc_d × R2 / (R1 + R2) (1)
Vcc_d: power supply voltage of the LED driving circuit R1: resistance value of the first pull-up resistor R1 R2: resistance value of the first pull-down resistor R2 Gate-source voltage of the third NMOS transistor QN3 when Vcc_d is 5V Vgs3 is 0.83V when the resistance value 5KΩ of the first pull-up resistor R1 and the resistance value 1KΩ of the first pull-down resistor R2 are applied to the above equation (1). Since the gate threshold voltage of the third NMOS transistor QN3 is 0.7V, the third NMOS transistor QN3 is turned on and the input threshold voltage is 1.5V.
同様に、Vcc_dが3Vの場合の第3のNMOSトランジスタQN3のゲート−ソース間電圧Vgs3は、第1のプルアップ抵抗R1の抵抗値5KΩ、第1のプルダウン抵抗R2の抵抗値1KΩを上記式(1)に当てはめると0.6Vとなり、第3のNMOSトランジスタQN3のゲートスレッシュ電圧(0.7V)よりも低くなるので、第3のNMOSトランジスタQN3はOFFとなる。このときにも入力スレッシュ電圧は1.5Vとなる。 Similarly, when Vcc_d is 3V, the gate-source voltage Vgs3 of the third NMOS transistor QN3 is expressed by the above equation (5KΩ of the resistance value of the first pull-up resistor R1 and 1KΩ of the resistance value of the first pull-down resistor R2). When applied to 1), the voltage becomes 0.6 V, which is lower than the gate threshold voltage (0.7 V) of the third NMOS transistor QN3, so that the third NMOS transistor QN3 is turned OFF. Also at this time, the input threshold voltage is 1.5V.
上記のとおり、入力スレッシュ電圧選択手段13の構成にすることにより、コントロール端子7がオープン状態の場合、Vcc_d3Vでも5Vでも、入力スレッシュ電圧を1.5Vに保つことが可能となる。
As described above, by adopting the configuration of the input threshold voltage selection means 13, when the
表2に、図4に示す構成の入力バッファ部12における、電源電圧Vcc_d及びコントロール端子7の電圧の組み合わせと入力スレッシュ電圧との関係を示す。
Table 2 shows the relationship between the combination of the power supply voltage Vcc_d and the voltage of the
表2に示すように、入力スレッシュ電圧は、Vcc_dが5Vの場合は、コントロール端子7をオープンとすると1.5Vとなり、コントロール端子7をローレベルとすると2.5V、コントロール端子7をハイレベルとすると1.5Vとなる。一方、Vcc_dが3Vの場合は、コントロール端子7をオープンとすると、1.9Vとなり、コントロール端子7をローレベルとすると1.5V、コントロール端子7をハイレベルとすると0.9Vとなる。
As shown in Table 2, when Vcc_d is 5 V, the input threshold voltage is 1.5 V when the
なお、ここでは、実施の形態2における入力スレッシュ電圧選択手段9の構成に第1のプルダウン抵抗R2を設けたが、実施の形態1における入力スレッシュ電圧選択手段8の構成に第1のプルダウン抵抗R2を設ける構成とすることもできる。 Here, the first pull-down resistor R2 is provided in the configuration of the input threshold voltage selection unit 9 in the second embodiment, but the first pull-down resistor R2 is provided in the configuration of the input threshold voltage selection unit 8 in the first embodiment. It can also be set as the structure which provides.
〔実施の形態4〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図5に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態1〜3で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 4]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the first to third embodiments are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
実施の形態4の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図5に示す入力バッファ部14を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the fourth embodiment and the light-emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図5に示すように、入力バッファ部14は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段15が備えられている。入力スレッシュ電圧選択手段15は、インバータ6の入力との間に設けられた第2のプルダウン抵抗R3と、入力端子Vin1に接続された抵抗R4と、該抵抗R4を介して接続された第2の入力端子Vin2とからなる。第2のプルダウン抵抗R3の他端はGNDに接続されている。
As shown in FIG. 5, the
このような構成では、第2の入力端子Vin2から信号を入力した場合の入力スレッシュ電圧VS2は、以下の式(2)で表される。 In such a configuration, the input threshold voltage VS2 when a signal is input from the second input terminal Vin2 is expressed by the following equation (2).
VS2=VS1×(R3+R4)/R3 …(2)
VS1:第1の入力端子Vin1の入力スレッシュ電圧
R3:第2のプルダウン抵抗R3の抵抗値
R4:抵抗R4の抵抗値
図5に示すように、ここでは一例として、第2のプルダウン抵抗R3の抵抗値を1.5KΩ、抵抗R4の抵抗値を1KΩに設定している。
VS2 = VS1 × (R3 + R4) / R3 (2)
VS1: input threshold voltage of the first input terminal Vin1
R3: resistance value of the second pull-down resistor R3
R4: Resistance Value of Resistor R4 As shown in FIG. 5, here, as an example, the resistance value of the second pull-down resistor R3 is set to 1.5 KΩ, and the resistance value of the resistor R4 is set to 1 KΩ.
このような設定では、Vcc_dが5Vの場合、第1の入力端子Vin1の入力スレッシュ電圧VS1は1.5Vである。したがって、Vcc_dが5Vである場合の入力スレッシュ電圧VS2は、第2のプルダウン抵抗R3の抵抗値1.5KΩ、抵抗R4の抵抗値1KΩを上記式(2)に当てはめると2.5Vとなる。 In such a setting, when Vcc_d is 5V, the input threshold voltage VS1 of the first input terminal Vin1 is 1.5V. Therefore, the input threshold voltage VS2 when Vcc_d is 5V is 2.5V when the resistance value 1.5KΩ of the second pull-down resistor R3 and the resistance value 1KΩ of the resistor R4 are applied to the above equation (2).
上記のとおり、入力スレッシュ電圧選択手段15の構成にすることにより、コントローラIC10からの入力信号の振幅に併せて、第1の入力端子Vin1或いは第2の入力端子Vin2の何れか最適な入力スレッシュ電圧を有する方を選択するといった使い方が可能となる。 As described above, by adopting the configuration of the input threshold voltage selection means 15, the optimum input threshold voltage of the first input terminal Vin1 or the second input terminal Vin2 in accordance with the amplitude of the input signal from the controller IC10. It is possible to use such as selecting the person who has
表3に、図5に示す構成の入力バッファ部15における、電源電圧Vcc_dと第1及び第2の入力端子Vin1・Vin2との組み合わせと、入力スレッシュ電圧との関係を示す、
Table 3 shows the relationship between the combination of the power supply voltage Vcc_d and the first and second input terminals Vin1 and Vin2 and the input threshold voltage in the
表3に示すように、入力スレッシュ電圧は、Vcc_dが5Vの場合は、第1の入力端子Vin1から入力すると1.5Vとなり、第2の入力端子Vin2から入力すると2.5Vとなる。一方、Vcc_dが3Vの場合は、第1の入力端子Vin1から入力すると0.9Vとなり、第2の入力端子Vin2から入力すると1.5Vとなる。 As shown in Table 3, when Vcc_d is 5V, the input threshold voltage becomes 1.5V when input from the first input terminal Vin1, and becomes 2.5V when input from the second input terminal Vin2. On the other hand, when Vcc_d is 3V, it becomes 0.9V when inputted from the first input terminal Vin1, and becomes 1.5V when inputted from the second input terminal Vin2.
〔実施の形態5〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図6に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態1〜4で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 5]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the first to fourth embodiments are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted.
実施の形態5の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図6に示す入力バッファ部16を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the fifth embodiment and the light-emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図6に示すように、入力バッファ部16は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段17が備えられている。入力スレッシュ電圧選択手段17は、インバータ6の入力との間に設けられた第3のプルダウン抵抗R5と、第1の入力端子Vin1に接続された外付けの抵抗(第1の外部抵抗)Rext1とからなる。第3のプルダウン抵抗R5の他端はGNDに接続されている。
As shown in FIG. 6, the
このような構成では、入力スレッシュ電圧は、実施の形態4と同様に、第1の入力端子Vinに接続された抵抗Rext1と第3のプルダウン抵抗R5との比によって決まる。ここで、入力スレッシュ電圧を決定する2つの抵抗のうち、一方の抵抗Rext1が外付け抵抗であるので、抵抗値を任意に設定することが可能となり、抵抗値を容易に変更して、入力スレッシュ電圧を容易に選択・変更することができる。また、外付けの抵抗Rext1の抵抗値の調整により、より精度のよい入力スレッシュ電圧の調整も可能となる。 In such a configuration, the input threshold voltage is determined by the ratio between the resistor Rext1 connected to the first input terminal Vin and the third pull-down resistor R5, as in the fourth embodiment. Here, since one resistor Rext1 of the two resistors for determining the input threshold voltage is an external resistor, the resistance value can be arbitrarily set, and the resistance value can be easily changed to change the input threshold voltage. The voltage can be easily selected and changed. Further, the input threshold voltage can be adjusted with higher accuracy by adjusting the resistance value of the external resistor Rext1.
しかも、このような入力スレッシュ電圧選択手段17では、発光ダイオード駆動回路を構成するIC回路の電源電圧Vcc_d以上の信号入力も可能となる。 In addition, the input threshold voltage selection means 17 can also input a signal equal to or higher than the power supply voltage Vcc_d of the IC circuit constituting the light emitting diode driving circuit.
つまり、電源電圧Vcc_cが5VのコントローラIC10の出力信号を、電源電圧Vcc_dが3Vの入力バッファ部に入力すると、IC回路に電源電圧Vcc_d以上の電圧が印加されるため破壊あるいは劣化が生じる。このためコントローラIC10と光送信デバイス1との間にバッファを挿入して信号振幅を5Vから3Vへ変換する必要があった。
That is, when an output signal of the
図6に示す構成にすることによって、第1の入力端子Vin1に入力される信号Sinの振幅は、以下の式(3)で表される。 With the configuration shown in FIG. 6, the amplitude of the signal Sin input to the first input terminal Vin1 is expressed by the following equation (3).
Sin=Vcc_c×R5/(R5+Rext1) …(3)
Vcc_c:コントローラICの電源電圧
R5:第3のプルダウン抵抗R5の抵抗値
Rext1:抵抗Rext1の抵抗値
コントローラIC10の電源電圧Vcc_cが5Vであっても、第1の入力端子Vin1から入力される信号の振幅が、発光ダイオード駆動回路の電源電圧Vcc_dである3V以下となり、コントローラIC10と発光ダイオード駆動回路を構成するIC回路との直結が可能となる。
Sin = Vcc_c × R5 / (R5 + Rext1) (3)
Vcc_c: power supply voltage of the controller IC
R5: resistance value of the third pull-down resistor R5
Rext1: resistance value of the resistor Rext1 Even if the power supply voltage Vcc_c of the controller IC10 is 5V, the amplitude of the signal input from the first input terminal Vin1 is 3V or less which is the power supply voltage Vcc_d of the light emitting diode driving circuit. The
〔実施の形態6〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図7に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態1〜5で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 6]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
実施の形態6の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図7に示す入力バッファ部18を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the sixth embodiment and the light-emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図7に示すように、入力バッファ部18は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段19を備えている。実施の形態2で述べた入力スレッシュ電圧選択手段9は、インバータ6における第1のNMOSトランジスタQNP1のゲート幅を切り換えることにより、入力スレッシュ電圧を切り換える構成であったが、該入力スレッシュ電圧選択手段19は、インバータ6における第1のPMOSトランジスタQP1のゲート幅を切り換えることにより、入力スレッシュ電圧を切り換え可能にしたものである。
As shown in FIG. 7, the
入力スレッシュ電圧選択手段19においては、インバータ6を構成する上記第1のPMOSトランジスタQP1のゲートにゲートが共通に接続されると共に、第1のPMOSトランジスタQP1のドレインにドレインが共通に接続され、該第1のPMOSトランジスタQP1と並列接続された第2のPMOSトランジスタQP2と、該第2のPMOSトランジスタQP2のソースとドレインとが接続され、該第2のPMOSトランジスタQP2のソースとGNDとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタQP2をON/OFFするための第3のPMOSトランジスタQP3と、該第3のPMOSトランジスタQP3のゲートにそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子であるコントロール端子7及び第4のプルダウン抵抗R6とを備えている。第4のプルダウンR6の他端は、GNDに接続されている。
In the input threshold voltage selection means 19, the gate is commonly connected to the gate of the first PMOS transistor QP1 constituting the
また、入力スレッシュ電圧選択手段19には、第2のPMOSトランジスタQP2のソースとGNDとの間に、第3のPMOSトランジスタQP3のON抵抗を補償するための第4のPMOSトランジスタQP4がさらに設けられている。第4のPMOSトランジスタQP4は、そのドレインが第1のPMOSトランジスタQP1のソースに接続され、ゲートはGNDに、ソースはVcc_dに接続されている。なお、第3のPMOSトランジスタQP3のON抵抗を補償するための第4のPMOSトランジスタQP4を設けない構成としてもよい。 The input threshold voltage selection means 19 is further provided with a fourth PMOS transistor QP4 for compensating for the ON resistance of the third PMOS transistor QP3 between the source of the second PMOS transistor QP2 and GND. ing. The drain of the fourth PMOS transistor QP4 is connected to the source of the first PMOS transistor QP1, the gate is connected to GND, and the source is connected to Vcc_d. Note that the fourth PMOS transistor QP4 for compensating the ON resistance of the third PMOS transistor QP3 may not be provided.
〔実施の形態7〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図8に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態1〜6で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 7]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
実施の形態7の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図8に示す入力バッファ部20を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the seventh embodiment and the light-emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図8に示すように、入力バッファ部20は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段21を備えている。該入力スレッシュ電圧選択手段21は、実施の形態6における入力スレッシュ電圧選択手段19において、第3のPMOSトランジスタQP3のゲートに、コントロール端子7及び第4のプルダウン抵抗R6に加えてさらに、他端がVcc_dに接続された第2のプルアップ抵抗R7が設けられた構成である。
As shown in FIG. 8, the
このような構成では、実施の形態3の入力スレッシュ電圧選択手段13と同様、第4のプルダウン抵抗R6の抵抗値と第2のプルアップ抵抗R7の抵抗値との比の設定により、コントロール端子7をオープンにした状態において、光送信デバイスの電源電圧Vcc_dが3Vでも5Vでも、入力スレッシュ電圧を固定した値に設定することができる。
In such a configuration, similarly to the input threshold
図8に示すように、ここでは一例として、第4のプルダウン抵抗R6の抵抗値を5KΩ、第2のプルアップ抵抗R7の抵抗値を1KΩに設定している。 As shown in FIG. 8, here, as an example, the resistance value of the fourth pull-down resistor R6 is set to 5 KΩ, and the resistance value of the second pull-up resistor R7 is set to 1 KΩ.
〔実施の形態8〕
本発明に係る実施のその他の形態について、図9に基づいて説明すると以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述の実施の形態1〜7で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
[Embodiment 8]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those used in the first to seventh embodiments are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted.
実施の形態8の光送信デバイス及びこれに搭載される発光ダイオード駆動回路は、入力バッファ部4(図1参照)に代えて、図9に示す入力バッファ部23を備えている点のみが、図2に示した実施の形態1の光送信デバイス1及び発光ダイオード駆動回路2と異なる。
The optical transmission device according to the eighth embodiment and the light-emitting diode driving circuit mounted thereon are only provided with the
図9に示すように、入力バッファ部22は、入力スレッシュ電圧選択手段8に代えて入力スレッシュ電圧選択手段23が備えられている。入力スレッシュ電圧選択手段23は、インバータ6の入力との間に設けられた第3のプルアップ抵抗R9と、第1の入力端子Vin1に接続された抵抗R8と、該抵抗R8を介して接続された第2の入力端子Vin2とからなる。第3のプルアップ抵抗R9の他端はVcc_dに接続されている。
As shown in FIG. 9, the
図9に示すように、ここでは一例として、第3のプルアップ抵抗R9の抵抗値を2.5KΩ、抵抗R8の抵抗値を1KΩに設定している。 As shown in FIG. 9, here, as an example, the resistance value of the third pull-up resistor R9 is set to 2.5 KΩ, and the resistance value of the resistor R8 is set to 1 KΩ.
このような構成では、実施の形態4の入力スレッシュ電圧選択手段15と同様、コントローラIC10からの入力信号の振幅に併せて、第1の入力端子Vin1或いは第2の入力端子Vin2の何れか最適な入力スレッシュ電圧を有する方を選択するといった使い方が可能となる。
In such a configuration, as with the input threshold
表4に、図9に示す構成の入力バッファ部22における、電源電圧Vcc_dと第1及び第2の入力端子Vin1・Vin2との組み合わせと、入力スレッシュ電圧との関係を示す、
Table 4 shows the relationship between the combination of the power supply voltage Vcc_d and the first and second input terminals Vin1 and Vin2 and the input threshold voltage in the
表4に示すように、入力スレッシュ電圧は、Vcc_dが5Vの場合は、第1の入力端子Vin1から入力すると2.5Vとなり、第2の入力端子Vin2から入力すると1.5Vとなる。一方、Vcc_dが3Vの場合は、第1の入力端子Vin1から入力すると1.5Vとなり、第2の入力端子Vin2から入力すると0.9Vとなる。 As shown in Table 4, when Vcc_d is 5V, the input threshold voltage is 2.5V when input from the first input terminal Vin1, and is 1.5V when input from the second input terminal Vin2. On the other hand, when Vcc_d is 3V, it becomes 1.5V when inputted from the first input terminal Vin1, and becomes 0.9V when inputted from the second input terminal Vin2.
また、図示することはしないが、実施の形態5で説明した入力スレッシュ電圧選択手段17におけるインバータ6の入力との間に設けられた第3のプルダウン抵抗R5をプルアップ抵抗に代えて、該プルアップ抵抗(第4のプルアップ抵抗)と第1の入力端子Vin1に接続された外付けの抵抗(第2の外部抵抗)とからなる入力スレッシュ電圧選択手段を構成してもよい。作用・効果は、実施の形態5と同様であるので、説明は省略する。
Although not shown, the third pull-down resistor R5 provided between the input threshold
また、以上述べた各実施の形態に示した構成を、モノリシック集積回路内に構成することにより、小型化省スペース化に有利となる。 Further, the configuration described in each embodiment described above is configured in a monolithic integrated circuit, which is advantageous for downsizing and space saving.
DVDプレーヤや、デジタル放送のSTB、CDプレーヤから、MDプレーヤやアンプ等への信号伝送、或いはパーソナルコンピュータ等のパーソナル携帯機器への音楽信号の伝送等において光ファイバリンクを用いるデジタル機器に適用できる。 The present invention can be applied to a digital device using an optical fiber link in a signal transmission from a DVD player, a digital broadcasting STB or a CD player to an MD player, an amplifier, or a music signal to a personal portable device such as a personal computer.
1 光送信デバイス
2 発光ダイオード駆動回路
3 発光ダイオード
4 入力バッファ部
5 駆動回路部
6 インバータ
7 コントロール端子(外部入力端子)
8 入力スレッシュ電圧選択手段
9 入力スレッシュ電圧選択手段
10 コントローラIC(コントローラ)
11 入力バッファ部
12 入力バッファ部
13 入力スレッシュ電圧選択手段
14 入力バッファ部
15 入力スレッシュ電圧選択手段
16 入力バッファ部
17 入力スレッシュ電圧選択手段
18 入力バッファ部
19 入力スレッシュ電圧選択手段
20 入力バッファ部
21 入力スレッシュ電圧選択手段
22 入力バッファ部
QN1 第1のNMOSトランジスタ
QN2 第2のNMOSトランジスタ
QN3 第3のNMOSトランジスタ
QN4 第4のNMOSトランジスタ
QP1 第1のPMOSトランジスタ
QP2 第2のPMOSトランジスタ
QP3 第3のPMOSトランジスタ
QP4 第4のPMOSトランジスタ
R1 第1のプルアップ抵抗
R2 第1のプルダウン抵抗
R3 第2のプルダウン抵抗
R4 抵抗
R5 第3のプルダウン抵抗
Rext1 第1の外部抵抗
R6 第4のプルダウン抵抗
R7 第2のプルアップ抵抗
R8 抵抗
R9 第3のプルアップ抵抗
DESCRIPTION OF
8 Input threshold voltage selection means 9 Input threshold voltage selection means 10 Controller IC (controller)
DESCRIPTION OF
Claims (14)
外部のコントローラより供給される電気信号が入力され、該電気信号を入力スレッシュ電圧に基づいてハイとローの2レベルからなる電気信号に変換する入力バッファ部と、
該入力バッファ部より入力される上記2レベルの電気信号によって発光ダイオードを駆動する駆動回路部とを備え、
上記入力バッファ部に、上記入力スレッシュ電圧の選択設定を可能にする入力スレッシュ電圧選択手段を設けたことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。 A light-emitting diode drive circuit mounted on an optical transmission device provided for an optical fiber link that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal,
An input buffer unit that receives an electric signal supplied from an external controller and converts the electric signal into an electric signal having two levels of high and low based on an input threshold voltage;
A driving circuit unit that drives the light emitting diode by the two-level electric signal input from the input buffer unit;
2. A light emitting diode driving circuit according to claim 1, wherein the input buffer section is provided with input threshold voltage selection means for enabling selection setting of the input threshold voltage.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、
ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のNMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタと、
該第2のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタをON/OFFするための第3のNMOSトランジスタと、
該第3のNMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第1のプルアップ抵抗と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means is
A second NMOS transistor having a gate and a drain connected to the gate and the drain of the first NMOS transistor, respectively, and connected in parallel with the first NMOS transistor;
A third NMOS transistor provided between the source of the second NMOS transistor and the GND for turning on / off the second NMOS transistor;
2. The external input terminal and the first pull-up resistor, each of which is connected to the gate of the third NMOS transistor and allows an external signal input, is provided. Light emitting diode drive circuit.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、
ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のNMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタと、
該第2のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタをON/OFFするための第3のNMOSトランジスタと、
該第3のNMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第1のプルアップ抵抗と、
上記第1のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、上記第3のNMOSトランジスタのON抵抗による上記第2のNMOSトランジスタにおけるゲート・ソース間の電圧ずれを補償するための第4のNMOSトランジスタと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means is
A second NMOS transistor having a gate and a drain connected to the gate and drain of the first NMOS transistor, respectively, and connected in parallel with the first NMOS transistor;
A third NMOS transistor provided between the source of the second NMOS transistor and the GND for turning on / off the second NMOS transistor;
An external input terminal and a first pull-up resistor, each connected to the gate of the third NMOS transistor and enabling external signal input;
The fourth NMOS is provided between the source of the first NMOS transistor and GND to compensate for the voltage shift between the gate and the source in the second NMOS transistor due to the ON resistance of the third NMOS transistor. The light emitting diode drive circuit according to claim 1, further comprising an NMOS transistor.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、
ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のNMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のNMOSトランジスタと並列接続された第2のNMOSトランジスタと、
該第2のNMOSトランジスタのソースとGNDとの間に設けられた、該第2のNMOSトランジスタをON/OFFするための第3のNMOSトランジスタと、
該第3のNMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子、第1のプルアップ抵抗、及び第1のプルダウン抵抗と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means is
A second NMOS transistor having a gate and a drain connected to the gate and the drain of the first NMOS transistor, respectively, and connected in parallel with the first NMOS transistor;
A third NMOS transistor provided between the source of the second NMOS transistor and the GND for turning on / off the second NMOS transistor;
An external input terminal that is connected to the gate of the third NMOS transistor and allows external signal input, a first pull-up resistor, and a first pull-down resistor, The light emitting diode drive circuit according to claim 1.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第2のプルダウン抵抗と、上記インバータの入力に抵抗を介して接続された、上記コントローラからの信号入力を可能にする第2の入力端子と、を備えていることを特徴とする請求項1の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
A second pull-down resistor connected to the input of the inverter; and a second input enabling a signal input from the controller connected to the input of the inverter via a resistor. The light emitting diode drive circuit according to claim 1, further comprising: a terminal.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第3のプルダウン抵抗と、上記第1の入力端子の外部に接続された第1の外部抵抗と、を備えていることを特徴とする請求項1の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means includes a third pull-down resistor connected to the input of the inverter and a first external resistor connected to the outside of the first input terminal. The light-emitting diode driving circuit according to claim 1.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、
ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のPMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のPMOSトランジスタと並列接続された第2のPMOSトランジスタと、
該第2のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタをON/OFFするための第3のPMOSトランジスタと、
該第3のPMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第4のプルダウン抵抗と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means is
A second PMOS transistor having a gate and a drain connected to the gate and drain of the first PMOS transistor, respectively, and connected in parallel with the first PMOS transistor;
A third PMOS transistor provided between the source of the second PMOS transistor and Vcc for turning on / off the second PMOS transistor;
2. The light emitting device according to claim 1, further comprising an external input terminal and a fourth pull-down resistor, each of which is connected to the gate of the third PMOS transistor and allows external signal input. Diode drive circuit.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、
ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のPMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のPMOSトランジスタと並列接続された第2のPMOSトランジスタと、
該第2のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタをON/OFFするための第3のPMOSトランジスタと、
該第3のPMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子及び第4のプルダウン抵抗と、
上記第1のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、上記第3のPMOSトランジスタのON抵抗による上記第2のPMOSトランジスタにおけるゲート・ソース間の電圧ずれを補償するための第4のPMOSトランジスタと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means is
A second PMOS transistor having a gate and a drain connected to the gate and drain of the first PMOS transistor, respectively, and connected in parallel with the first PMOS transistor;
A third PMOS transistor provided between the source of the second PMOS transistor and Vcc for turning on / off the second PMOS transistor;
An external input terminal and a fourth pull-down resistor, each connected to the gate of the third PMOS transistor and enabling an external signal input;
The fourth PMOS transistor for compensating for the voltage deviation between the gate and the source in the second PMOS transistor due to the ON resistance of the third PMOS transistor provided between the source of the first PMOS transistor and Vcc. The light emitting diode drive circuit according to claim 1, further comprising a PMOS transistor.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、
ゲート及びドレインがそれぞれ上記第1のPMOSトランジスタのゲート及びドレインと接続され、該第1のPMOSトランジスタと並列接続された第2のPMOSトランジスタと、
該第2のPMOSトランジスタのソースとVccとの間に設けられた、該第2のPMOSトランジスタをON/OFFするための第3のPMOSトランジスタと、
該第3のPMOSトランジスタのゲートとそれぞれ接続された、外部からの信号入力を可能にする外部入力端子、第4のプルダウン抵抗、及び第2のプルアップ抵抗と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means is
A second PMOS transistor having a gate and a drain connected to the gate and drain of the first PMOS transistor, respectively, and connected in parallel with the first PMOS transistor;
A third PMOS transistor provided between the source of the second PMOS transistor and Vcc for turning on / off the second PMOS transistor;
An external input terminal that allows external signal input, a fourth pull-down resistor, and a second pull-up resistor, each connected to the gate of the third PMOS transistor, The light emitting diode drive circuit according to claim 1.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第3のプルアップ抵抗と、上記インバータの入力に抵抗を介して接続された、上記コントローラからの信号入力を可能にする第2の入力端子と、を備えていることを特徴とする請求項1の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
A second pull-up resistor connected to the input of the inverter; and a second input enabling a signal input from the controller connected to the input of the inverter via a resistor. The light emitting diode drive circuit according to claim 1, further comprising an input terminal.
上記入力スレッシュ電圧選択手段が、上記インバータの入力に接続された第4のプルアップ抵抗と、上記第1の入力端子の外部に接続された第2の外部抵抗と、を備えていることを特徴とする請求項1の発光ダイオード駆動回路。 The input buffer unit includes an inverter including a first PMOS transistor and a first NMOS transistor, and an input of the inverter is connected to a first input terminal that enables signal input from the controller;
The input threshold voltage selection means includes a fourth pull-up resistor connected to the input of the inverter and a second external resistor connected to the outside of the first input terminal. The light-emitting diode driving circuit according to claim 1.
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