JP2011035188A

JP2011035188A - 差動駆動回路

Info

Publication number: JP2011035188A
Application number: JP2009180462A
Authority: JP
Inventors: Minoru Togashi; 稔富樫; Hiroshi Koizumi; 弘小泉; Yusuke Otomo; 祐輔大友
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】テブナン終端回路の良好な終端特性を維持し、且つ消費電力の削減を図った差動駆動回路を提供する。
【解決手段】非反転信号側のテブナン終端回路を、電源端子ＶＣＣと非反転信号端子ＴＰとの間に接続した抵抗Ｒ１と、該非反転信号端ＴＰと接地ＧＮＤとの間に接続した抵抗Ｒ２とで構成し、反転信号側のテブナン終端回路を、電源端子ＶＣＣと反転信号端子ＴＮとの間に接続した抵抗Ｒ３と、該反転信号端子ＴＮと接地ＧＮＤとの間に接続した抵抗Ｒ４とで構成したレーザの差動駆動回路において、抵抗Ｒ２と接地ＧＮＤとの間および抵抗Ｒ４と接地ＧＮＤとの間に、レーザ駆動時は動作し、レーザ駆動のスタンバイ時は非動作となる共通の電流源Ｊ１を挿入接続した。
【選択図】図１

Description

本発明は、差動信号終端部分にテブナン終端回路を用いたレーザの差動駆動回路に関するものである。

レーザ駆動回路においては、その差動駆動信号の伝送線路における不用意な反射および輻射を防ぐために終端回路が付加されるが、いくつかある終端回路のなかでも、テブナン終端回路（非特許文献１参照）は良好な終端特性を示す。差動駆動回路のテブナン終端回路は、図４に示すように、非反転信号伝送線路に接続される非反転信号端子ＴＰに、電源端子ＶＣＣ側との間に抵抗Ｒ１を、接地ＧＮＤとの間に抵抗Ｒ２を接続して構成した非反転信号側のテブナン終端回路と、反転信号伝送線路に接続される反転信号端子ＴＮに、電源端子ＶＣＣ側との間に抵抗Ｒ３を、接地ＧＮＤとの間に抵抗Ｒ４を接続して構成した反転信号側のテブナン終端回路からなる。抵抗Ｒ１，Ｒ２はその並列抵抗値が非反転信号伝送路の特性インピーダンスに合致するよう設定され、抵抗Ｒ３，Ｒ４はその並列抵抗値が反転信号伝送路の特性インピーダンスに合致するよう設定される。

J.Nemec著、「Circuit termination methodologies and their characteristics」、Wescon/97論文集（ISBN：0-7803-4303-4)、556〜561頁、IEEE発行、1997年11月。

しかしながら、このテブナン終端回路は、電源端子ＶＣＣと接地ＧＮＤとの間に直列抵抗が挿入されている構成であり、常時電流が流れてしまう。レーザ駆動回路の最終段のような大電流駆動を行う回路では、８０ｍＡ程度の電流が流れ、電源端子ＶＣＣが３．３Ｖの場合には、２５０ｍＷ以上電力を消費してしまう。一方、レーザ駆動回路の集積回路では、昨今低消費電力化が強く要求されており、レーザ駆動のスタンバイ時には電流が流れない構成が望まれている。

本発明の目的は、テブナン終端回路の良好な終端特性を維持し、且つ消費電力の削減を図った差動駆動回路を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、非反転信号側のテブナン終端回路を、電源端子と非反転信号端子との間に接続した第１の抵抗と、該非反転信号端子と接地との間に接続した第２の抵抗とで構成し、反転信号側のテブナン終端回路を、前記電源端子と反転信号端子との間に接続した第３の抵抗と、該反転信号端子と接地との間に接続した第４の抵抗とで構成したレーザの差動駆動回路において、前記非反転信号側のテブナン終端回路および前記反転信号側のテブナン終端回路は、レーザ駆動のスタンバイ時は、前記接地への接続と前記電源端子への接続のすくなとも一方が遮断されるようにしたことを特徴とする。

請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の差動駆動回路において、前記第２の抵抗と前記接地との間および前記第４の抵抗と前記接地との間に、レーザ駆動時は動作し、レーザ駆動のスタンバイ時は非動作となる個々の又は共通の電流源を挿入接続したことを特徴とする。

請求項３にかかる発明は、請求項１に記載の差動駆動回路において、前記第２の抵抗と前記接地との間および前記第４の抵抗と前記接地との間に、レーザ駆動時はオンし、レーザ駆動のスタンバイ時はオフする個々の又は共通のスイッチング素子を挿入接続したことを特徴とする。

請求項４にかかる発明は、請求項１に記載の差動駆動回路において、前記第１の抵抗と前記電源端子との間および前記第３の抵抗と前記電源端子との間に、レーザ駆動時は動作し、レーザ駆動のスタンバイ時は非動作となる個々の又は共通の電流源を挿入接続したことを特徴とする。

請求項５にかかる発明は、請求項１に記載の差動駆動回路において、前記第１の抵抗と前記電源端子との間および前記第３の抵抗と前記電源端子との間に、レーザ駆動時はオンし、レーザ駆動のスタンバイ時はオフする個々の又は共通のスイッチング素子を挿入接続したことを特徴とする。

本発明によれば、テブナン終端回路が、レーザ駆動時には正常動作するので良好な終端特性を維持することができ、レーザ駆動のスタンバイ時はそのテブナン終端回路がシャットダウン状態となるので、消費電力を削減できるという効果がある。

本発明の第１の実施例の差動駆動回路のテブナン終端回路の回路図である。本発明の第２の実施例の差動駆動回路のテブナン終端回路の回路図である。本発明の第３の実施例の差動駆動回路のテブナン終端回路の回路図である。従来の差動駆動回路のテブナン終端回路の回路図である。第１の実施例のテブナン終端回路の端子ＴＰ，ＴＮの電圧波形図である。第２の実施例のテブナン終端回路の端子ＴＰ，ＴＮの電圧波形図である。第３の実施例のテブナン終端回路の端子ＴＰ，ＴＮの電圧波形図である。従来のテブナン終端回路の端子ＴＰ，ＴＮの電圧波形図である。

＜第１の実施例＞
図１に本発明の第１の実施例の差動駆動回路のテブナン終端回路を示す。本実施例のテブナン終端回路は、非反転信号伝送線路に接続される非反転信号端子ＴＰに、電源端子ＶＣＣ側との間に抵抗Ｒ１を、共通端子ＴＢとの間に抵抗Ｒ２を接続するとともに、反転信号伝送線路に接続される反転信号端子ＴＮに、電源端子ＶＣＣ側との間に抵抗Ｒ３を、共通端子ＴＢとの間に抵抗Ｒ４を接続し、その共通端子ＴＢと接地ＧＮＤとの間に電流源Ｊ１を接続して構成される。

抵抗Ｒ１，Ｒ２はその並列抵抗値が非反転信号伝送路の特性インピーダンスに合致するよう設定され、抵抗Ｒ３，Ｒ４はその並列抵抗値が反転信号伝送路の特性インピーダンスに合致するよう設定される。また、電流源Ｊ１は、レーザ駆動回路が動作するレーザ駆動時は電圧端子ＶＣＳがイネーブルになることで電流を流し、レーザ駆動回路が動作しないレーザ駆動のスタンバイ時は電圧端子ＶＣＳがディスイネーブルになることで電流を遮断する。

以上により、テブナン終端回路は、レーザ駆動時には正常動作するので良好な終端特性を維持することができ、レーザ駆動のスタンバイ時はテブナン終端回路がシャットダウン状態となるので、消費電力が削減される。

＜第２の実施例＞
図２に本発明の第２の実施例の差動駆動回路のテブナン終端回路を示す。本実施例のテブナン終端回路は、図１における端子ＴＢと接地ＧＮＤとの間にノーマリオフ型のＮＭＯＳトランジスタＭＮ１（スイッチング素子）を接続したものである。このトランジスタＭＮ１は、レーザ駆動時は、電圧端子ＶＣＳがハイレベルになってオンし、抵抗Ｒ１，Ｒ２の経路と抵抗Ｒ３，Ｒ４の経路に電流を流し、テブナン終端回路を機能させる。また、レーザ駆動のスタンバイ時は、電圧端子ＶＣＳがロウレベルになってオフし、抵抗Ｒ１，Ｒ２の経路と抵抗Ｒ３，Ｒ４の経路に流れる電流を遮断する。

＜第３の実施例＞
図３に本発明の第３の実施例の差動駆動回路のテブナン終端回路を示す。本実施例のテブナン終端回路は、抵抗Ｒ２と接地ＧＮＤとの間に電流源Ｊ２を、抵抗Ｒ４と接地ＧＮＤとの間に電流源Ｊ３を、それぞれ接続したものである。それら電流源Ｊ２，Ｊ３は、レーザ駆動時は電圧端子ＶＣＳがイネーブルになることで電流を流し、レーザ駆動のスタンバイ時は電圧ＶＣＳがディスイネーブルになることで電流を遮断する。なお、この電流源Ｊ２，Ｊ３は、図２で説明したＮＭＯＳトランジスタＭＮ１と同様なトランジスタに置き換えることができる。

＜電圧波形＞
図５に第１の実施例（図１）の端子ＴＰ，ＴＮのレーザ駆動の電圧波形を、図６に第２の実施例（図２）の端子ＴＰ，ＴＮのレーザ駆動の電圧波形を、図７に第３の実施例（図３）の端子ＴＰ，ＴＮのレーザ駆動の電圧波形を、図８に従来例（図４）の端子ＴＰ，ＴＮのレーザ駆動の電圧波形を、それぞれ示す。従来例のテブナン終端回路の電圧波形と比べて、電流源Ｊ１〜Ｊ３やトランジスタＭＮ１を接続したテブナン終端回路の電圧波形は、０．１Ｖ程度の波形の暴れが見られるが、レーザ駆動動作に悪影響は無い。

＜その他の実施例＞
なお、以上の各実施例では、抵抗Ｒ２と接地ＧＮＤの間、抵抗Ｒ４と接地ＧＮＤの間に電流源Ｊ１〜Ｊ３やトランジスタＭＮ１を接続して、レーザ駆動のスタンバイ時は、それら電流源Ｊ１〜Ｊ３やトランジスタＭＮ１を遮断することで、テブナン終端回路をシャットダウンさせるようにしたが、抵抗Ｒ１と電源端子ＶＣＣ、抵抗Ｒ３と電源端子ＶＣＣの間に別の電流源や別のトランジスタを接続し、レーザ駆動のスタンバイ時は、それら別の電流源や別のトランジスタを遮断することで、テブナン終端回路をシャットダウンさせるようにすることもできる。すなわち、テブナン終端回路は、レーザ駆動のスタンバイ時は、接地ＧＮＤへの接続と電源端子ＶＣＣへの接続のすくなとも一方が遮断されるようにすればよい。

ＴＰ：非反転信号端子
ＴＮ：反転信号端子
ＴＢ：共通端子
ＶＣＳ：電圧端子
Ｊ１〜Ｊ３：電流源
Ｒ１〜Ｒ４：抵抗
ＶＣＣ：電源端子
ＧＮＤ：接地

Claims

非反転信号側のテブナン終端回路を、電源端子と非反転信号端子との間に接続した第１の抵抗と、該非反転信号端子と接地との間に接続した第２の抵抗とで構成し、反転信号側のテブナン終端回路を、前記電源端子と反転信号端子との間に接続した第３の抵抗と、該反転信号端子と接地との間に接続した第４の抵抗とで構成したレーザの差動駆動回路において、
前記非反転信号側のテブナン終端回路および前記反転信号側のテブナン終端回路は、レーザ駆動のスタンバイ時は、前記接地への接続と前記電源端子への接続のすくなとも一方が遮断されるようにしたことを特徴とする差動駆動回路。
請求項１に記載の差動駆動回路において、
前記第２の抵抗と前記接地との間および前記第４の抵抗と前記接地との間に、レーザ駆動時は動作し、レーザ駆動のスタンバイ時は非動作となる個々の又は共通の電流源を挿入接続したことを特徴とする差動駆動回路。
請求項１に記載の差動駆動回路において、
前記第２の抵抗と前記接地との間および前記第４の抵抗と前記接地との間に、レーザ駆動時はオンし、レーザ駆動のスタンバイ時はオフする個々の又は共通のスイッチング素子を挿入接続したことを特徴とする差動駆動回路。
請求項１に記載の差動駆動回路において、
前記第１の抵抗と前記電源端子との間および前記第３の抵抗と前記電源端子との間に、レーザ駆動時は動作し、レーザ駆動のスタンバイ時は非動作となる個々の又は共通の電流源を挿入接続したことを特徴とする差動駆動回路。
請求項１に記載の差動駆動回路において、
前記第１の抵抗と前記電源端子との間および前記第３の抵抗と前記電源端子との間に、レーザ駆動時はオンし、レーザ駆動のスタンバイ時はオフする個々の又は共通のスイッチング素子を挿入接続したことを特徴とする差動駆動回路。