JP2626169B2 - 発光素子駆動回路 - Google Patents
発光素子駆動回路Info
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- JP2626169B2 JP2626169B2 JP13218090A JP13218090A JP2626169B2 JP 2626169 B2 JP2626169 B2 JP 2626169B2 JP 13218090 A JP13218090 A JP 13218090A JP 13218090 A JP13218090 A JP 13218090A JP 2626169 B2 JP2626169 B2 JP 2626169B2
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- emitting element
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- circuit
- drive circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信システムあるいは、光情報処理等に
用いれられる光送信装置の発光素子駆動回路に関し、特
に伝送速度がGb/sを越える超高速光通信システムに用い
られる発光素子駆動回路に関する。
用いれられる光送信装置の発光素子駆動回路に関し、特
に伝送速度がGb/sを越える超高速光通信システムに用い
られる発光素子駆動回路に関する。
発光素子駆動回路は、半導体レーザあるいは発光ダイ
オード等の発光素子を駆動するものである。このような
発光素子駆動回路の一例が第３図に示されている。
オード等の発光素子を駆動するものである。このような
発光素子駆動回路の一例が第３図に示されている。
第３図に示されるように、この発光素子駆動回路30
は、発光素子１を駆動するものであり、トランジスタ31
〜33と抵抗34,35とを備えている。この発光素子駆動回
路30としては、シリコンあるいはガリウム砒素からなる
集積回路が一般に用いられており、出力形式として、オ
ープンコレクタ（シリコンの集積回路）あるいはオープ
ンドレイン（ガリウム砒素の集積回路）の回路が一般に
用いられている。一方、発光素子１に直流バイアス電流
を供給するバイアス回路は、同一チップ上に集積化され
ており、トランジスタ31のコレクタあるいは、ガリウム
砒素電界効果トランジスタのドレインが出力端子に接続
される構成となっている。
は、発光素子１を駆動するものであり、トランジスタ31
〜33と抵抗34,35とを備えている。この発光素子駆動回
路30としては、シリコンあるいはガリウム砒素からなる
集積回路が一般に用いられており、出力形式として、オ
ープンコレクタ（シリコンの集積回路）あるいはオープ
ンドレイン（ガリウム砒素の集積回路）の回路が一般に
用いられている。一方、発光素子１に直流バイアス電流
を供給するバイアス回路は、同一チップ上に集積化され
ており、トランジスタ31のコレクタあるいは、ガリウム
砒素電界効果トランジスタのドレインが出力端子に接続
される構成となっている。
ところで、第３図に示されるような従来の発光素子駆
動回路30、すなわち同一チップ内に直流バイアス回路を
内蔵する場合は、出力端子にトランジスタ31が直接接続
される構成となる。一般に、発光素子１の直流バイアス
電流は、動作温度の変化による発光素子１の閾値電流の
変化を考慮して最大100mA程度まで供給する必要があ
る。このため、集積回路内に直流バイアス回路を内蔵す
る場合は、トランジスタ31として比較的サイズの大きな
トランジスタが必要となる。このため、出力端子にバイ
アス用トランジスタ31のコレクタ側から見たインピーダ
ンスが発光素子駆動回路30の負荷（トランジスタサイズ
が大きくなるため容量性の負荷となる）として発光素子
１と並列に接続されることになる。このため、Gb/sを越
える動作領域では、出力パルスの帯域を制限したり、発
光素子１との接続部に寄生するインダクタンスと合わさ
って波形にリンギングを発生させる等の問題があり、Gb
/s帯での安定動作を実現する上で大きな障害となってい
た。
動回路30、すなわち同一チップ内に直流バイアス回路を
内蔵する場合は、出力端子にトランジスタ31が直接接続
される構成となる。一般に、発光素子１の直流バイアス
電流は、動作温度の変化による発光素子１の閾値電流の
変化を考慮して最大100mA程度まで供給する必要があ
る。このため、集積回路内に直流バイアス回路を内蔵す
る場合は、トランジスタ31として比較的サイズの大きな
トランジスタが必要となる。このため、出力端子にバイ
アス用トランジスタ31のコレクタ側から見たインピーダ
ンスが発光素子駆動回路30の負荷（トランジスタサイズ
が大きくなるため容量性の負荷となる）として発光素子
１と並列に接続されることになる。このため、Gb/sを越
える動作領域では、出力パルスの帯域を制限したり、発
光素子１との接続部に寄生するインダクタンスと合わさ
って波形にリンギングを発生させる等の問題があり、Gb
/s帯での安定動作を実現する上で大きな障害となってい
た。
この問題を解決する一つの方法として、第４図に示す
ような発光素子駆動回路がある。この発光素子駆動回路
は、発光素子駆動部41の出力端子が、発光素子１（半導
体レーザ、あるいは発光ダイオード）のカソードに接続
され、高周波信号を遮断するインダクタンス43とトラン
ジスタ42からなる直流バイアス回路が接続される構成と
なっている。すなわち、直流バイアス回路が、集積回路
内に含まれておらず、高周波信号を遮断するインダクタ
ンス43とバイアス用トランジスタ42が出力端子に接続さ
れる構成となっている。
ような発光素子駆動回路がある。この発光素子駆動回路
は、発光素子駆動部41の出力端子が、発光素子１（半導
体レーザ、あるいは発光ダイオード）のカソードに接続
され、高周波信号を遮断するインダクタンス43とトラン
ジスタ42からなる直流バイアス回路が接続される構成と
なっている。すなわち、直流バイアス回路が、集積回路
内に含まれておらず、高周波信号を遮断するインダクタ
ンス43とバイアス用トランジスタ42が出力端子に接続さ
れる構成となっている。
上述したように、第４図に示される発光素子駆動回路
では、直流バイアス回路を発光素子駆動部41の外につ
け、出力端子との接続をインダクタンス43を介して行う
方法がとられているが、この方法では、発光素子駆動部
41の出力端子と発光素子１との間に直流バイアス回路の
部品を実装する必要があるため、発光素子駆動部41と発
光素子１との間の接続長が長くなり、Gb/s帯の動作に対
して充分な性能を得るのが困難である。
では、直流バイアス回路を発光素子駆動部41の外につ
け、出力端子との接続をインダクタンス43を介して行う
方法がとられているが、この方法では、発光素子駆動部
41の出力端子と発光素子１との間に直流バイアス回路の
部品を実装する必要があるため、発光素子駆動部41と発
光素子１との間の接続長が長くなり、Gb/s帯の動作に対
して充分な性能を得るのが困難である。
本発明の目的は、このような欠点を除去し、直流バイ
アス回路を発光素子駆動部の外につけた場合でも、Gb/s
帯で充分な性能で動作する発光素子駆動回路を提供する
ことにある。
アス回路を発光素子駆動部の外につけた場合でも、Gb/s
帯で充分な性能で動作する発光素子駆動回路を提供する
ことにある。
本発明は、光信号を送出する発光素子と、この発光素
子を駆動する駆動部とを備え、シリコンあるいはガリウ
ム砒素の集積回路からなり、オープンコレクタあるいは
オープンドレインで出力される発光素子駆動回路であっ
て、 発光素子と駆動部との接続点に一端が接続され、所定
のインピーダンスを有するマイクロストリップ線路と、 このマイクロストリップ線路の他端に接続されて、こ
のマイクロストリップ線路を終端する終端抵抗と、 マイクロストリップ線路の他端に接続され高周波信号
を遮断するインダクタンスと、このインダクタンスに直
列に接続されたトランジスタよりなり、発光素子に直流
バイアス電流を供給する直流バイアス部とを有すること
を特徴とする。
子を駆動する駆動部とを備え、シリコンあるいはガリウ
ム砒素の集積回路からなり、オープンコレクタあるいは
オープンドレインで出力される発光素子駆動回路であっ
て、 発光素子と駆動部との接続点に一端が接続され、所定
のインピーダンスを有するマイクロストリップ線路と、 このマイクロストリップ線路の他端に接続されて、こ
のマイクロストリップ線路を終端する終端抵抗と、 マイクロストリップ線路の他端に接続され高周波信号
を遮断するインダクタンスと、このインダクタンスに直
列に接続されたトランジスタよりなり、発光素子に直流
バイアス電流を供給する直流バイアス部とを有すること
を特徴とする。
前述した本発明において、マイクロストリップ線路
は、セラミック部材よりなり集積回路を搭載するパッケ
ージの配線パターンの一部として形成されるのが好適で
ある。
は、セラミック部材よりなり集積回路を搭載するパッケ
ージの配線パターンの一部として形成されるのが好適で
ある。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第
１図に示される発光素子駆動回路は、出力端子に接続さ
れている発光素子１を駆動するものであって、発光素子
駆動部11と、トランジスタ13と、マイクロストリップ線
路14と、終端抵抗15と、抵抗16とを備えている。
１図に示される発光素子駆動回路は、出力端子に接続さ
れている発光素子１を駆動するものであって、発光素子
駆動部11と、トランジスタ13と、マイクロストリップ線
路14と、終端抵抗15と、抵抗16とを備えている。
また、発光素子駆動部11は、トランジスタ11A,11B
と、抵抗11Cとを備えている。
と、抵抗11Cとを備えている。
このような発光素子駆動回路では、出力端子は、アノ
ードが接地されている配向素子１のカソードに接続さ
れ、同じく出力端子と発光素子１の接続点に所定の特性
インピーダンスを有するマイクロストリップ線路14の一
端が接続される。マイクロストリップ線路14の他端は、
終端抵抗15で基準電位に接地され、マイクロストリップ
線路14と終端抵抗15の接続点にインダクタンス13とトラ
ンジスタ12とからなる直流バイアス回路が接続される。
ードが接地されている配向素子１のカソードに接続さ
れ、同じく出力端子と発光素子１の接続点に所定の特性
インピーダンスを有するマイクロストリップ線路14の一
端が接続される。マイクロストリップ線路14の他端は、
終端抵抗15で基準電位に接地され、マイクロストリップ
線路14と終端抵抗15の接続点にインダクタンス13とトラ
ンジスタ12とからなる直流バイアス回路が接続される。
すなわち、発光素子１にパルス電流を供給する発光素
子駆動回路において、発光素子駆動回路の出力端子に所
定の特性インピーダンスを有するマイクロストリップ線
路14の一端を接続し、このマイクロストリップ線路14の
他端に高周波信号を遮断するインダクタンス13と、発光
素子１に直流バイアス電流を供給するトランジスタ12と
を直列に接続し、マイクロストリップ線路14とインダク
タンスの接続部に終端抵抗15を接続してなる。
子駆動回路において、発光素子駆動回路の出力端子に所
定の特性インピーダンスを有するマイクロストリップ線
路14の一端を接続し、このマイクロストリップ線路14の
他端に高周波信号を遮断するインダクタンス13と、発光
素子１に直流バイアス電流を供給するトランジスタ12と
を直列に接続し、マイクロストリップ線路14とインダク
タンスの接続部に終端抵抗15を接続してなる。
また、発光素子駆動回路は、シリコンあるいは、ガリ
ウム砒素の集積回路からなり、オープンコレクタあるい
はオープンドレインで出力される。
ウム砒素の集積回路からなり、オープンコレクタあるい
はオープンドレインで出力される。
さらに、マイクロストリップ線路は、セラミック部材
よりなり集積回路を搭載するパッケージの配線パターン
の一部として形成される。
よりなり集積回路を搭載するパッケージの配線パターン
の一部として形成される。
次に、この発光素子駆動回路の動作を、第２図の波形
図を参照して説明する。
図を参照して説明する。
発光素子駆動回路から出力されたパルス電流は、出力
端子に接続された発光素子１に供給され光信号に変換さ
れる。一方、パルス電流の一部は、マイクロストリップ
線路14に分流される。分流されたパルス電流は、マイク
ロストリップ線路14を伝搬した後、終端抵抗15とマイク
ロストリップ線路14の特性インピーダンスの比率で決ま
る量が、反射波として逆相で再度発光素子駆動回路の出
力端子にもどる。
端子に接続された発光素子１に供給され光信号に変換さ
れる。一方、パルス電流の一部は、マイクロストリップ
線路14に分流される。分流されたパルス電流は、マイク
ロストリップ線路14を伝搬した後、終端抵抗15とマイク
ロストリップ線路14の特性インピーダンスの比率で決ま
る量が、反射波として逆相で再度発光素子駆動回路の出
力端子にもどる。
すなわち、第２図に示されるように、発光素子駆動回
路出力が反射されて、逆相の反射波が出力端子に送られ
る。そして、反射波と元のパルス電流とが合成されて、
発光素子駆動波形が生成される。この発光素子駆動波形
において、第２図に示すようなパルスの立ち上がり、立
ち下がり部分にオーバーシュート、アンダーシュートを
持つパルス電流波形に波形変換される。
路出力が反射されて、逆相の反射波が出力端子に送られ
る。そして、反射波と元のパルス電流とが合成されて、
発光素子駆動波形が生成される。この発光素子駆動波形
において、第２図に示すようなパルスの立ち上がり、立
ち下がり部分にオーバーシュート、アンダーシュートを
持つパルス電流波形に波形変換される。
一般に、発光素子１はパルス電流の立ち下がりに対し
て、発光素子内部に蓄積されるキャリアが放出されるま
で発光を続けるため、スソ引き状の応答を示す傾向があ
る。このため、パルス電流にアンダーシュートを持たせ
て発光素子内部の蓄積キャリアを強制的に放出させるよ
うな方法を講ずる必要がある。本実施例では、第２図に
示す如くパルス電流にアンダーシュートを付加すること
が可能となり、光波形の応答を改善する効果がある。
て、発光素子内部に蓄積されるキャリアが放出されるま
で発光を続けるため、スソ引き状の応答を示す傾向があ
る。このため、パルス電流にアンダーシュートを持たせ
て発光素子内部の蓄積キャリアを強制的に放出させるよ
うな方法を講ずる必要がある。本実施例では、第２図に
示す如くパルス電流にアンダーシュートを付加すること
が可能となり、光波形の応答を改善する効果がある。
本実施例では、発光素子駆動回路としてシリコンの集
積回路を用いている。また、直バイアス回路を接続する
マイクロストリップ線路14は、集積回路を搭載するセラ
ミックパッケージ上に配線パターンの一部として形成し
ている。このように、セラミックパッケージの配線パタ
ーンの一部としてマイクロストリップ線路を形成するこ
とにより、発光素子１の直流バイアス回路を発光素子１
から離れた位置に実装することが可能となり、発光素子
１と発光素子駆動回路の接続長を長くすることなく直流
バイスを供給することが可能となった。
積回路を用いている。また、直バイアス回路を接続する
マイクロストリップ線路14は、集積回路を搭載するセラ
ミックパッケージ上に配線パターンの一部として形成し
ている。このように、セラミックパッケージの配線パタ
ーンの一部としてマイクロストリップ線路を形成するこ
とにより、発光素子１の直流バイアス回路を発光素子１
から離れた位置に実装することが可能となり、発光素子
１と発光素子駆動回路の接続長を長くすることなく直流
バイスを供給することが可能となった。
また、本実施例では、パルス電流の分流損を極力抑え
るためマイクロストリップ線路14の特性インピーダンス
を発光素子１の微分抵抗の10倍程度の値に選定し、また
終端抵抗15の値を反射率10％になるように選定してい
る。このようにすることにより、立ち下がりの応答特性
が良好な光波形を得ることが可能となる。
るためマイクロストリップ線路14の特性インピーダンス
を発光素子１の微分抵抗の10倍程度の値に選定し、また
終端抵抗15の値を反射率10％になるように選定してい
る。このようにすることにより、立ち下がりの応答特性
が良好な光波形を得ることが可能となる。
このように、本実施例である発光素子駆動回路は、発
光素子にパルス電流を供給する発光素子駆動回路と発光
素子駆動回路の出力端子に接続された所定の特性インピ
ーダンスのマイクロストリップ線路を有し、マイクロス
トリップ線路の一端に高周波信号を遮断するインダクタ
ンスと、直列に接続したトランジスタよりなる直流バイ
アス回路を有し、マイクロストリップ線路とインダクタ
ンスの接続部に終端抵抗を有している。これにより、本
実施例は、Cb/s帯でも充分な性能で動作する。
光素子にパルス電流を供給する発光素子駆動回路と発光
素子駆動回路の出力端子に接続された所定の特性インピ
ーダンスのマイクロストリップ線路を有し、マイクロス
トリップ線路の一端に高周波信号を遮断するインダクタ
ンスと、直列に接続したトランジスタよりなる直流バイ
アス回路を有し、マイクロストリップ線路とインダクタ
ンスの接続部に終端抵抗を有している。これにより、本
実施例は、Cb/s帯でも充分な性能で動作する。
以上説明したように、本発明は、発光素子駆動部の出
力端子に所定の特性インピーダンスを持ったマイクロス
トリップ線路を接続し、マイクロストリップ線路の他端
に終端抵抗および直流バイアス部を接続する構成とする
ことによって、発光素子のパルス応答特性を改善し、Gb
/s帯で安定に動作する発光素子駆動回路を提供できる効
果がある。
力端子に所定の特性インピーダンスを持ったマイクロス
トリップ線路を接続し、マイクロストリップ線路の他端
に終端抵抗および直流バイアス部を接続する構成とする
ことによって、発光素子のパルス応答特性を改善し、Gb
/s帯で安定に動作する発光素子駆動回路を提供できる効
果がある。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、 第２図は、第１図の実施例の波形図、 第３図および第４図は、従来の発光素子駆動回路の例を
示す回路図である。 １……発光素子 11……発光素子駆動部 11A,11B,12……トランジスタ 11C,16……抵抗 15……終端抵抗 13……インダクタンス 14……マイクロストリップ線路
示す回路図である。 １……発光素子 11……発光素子駆動部 11A,11B,12……トランジスタ 11C,16……抵抗 15……終端抵抗 13……インダクタンス 14……マイクロストリップ線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/26 10/28
Claims (2)
- 【請求項１】光信号を送出する発光素子と、この発光素
子を駆動する駆動部とを備え、シリコンあるいはガリウ
ム砒素の集積回路からなり、オープンコレクタあるいは
オープンドレインで出力される発光素子駆動回路であっ
て、 発光素子と駆動部との接続点に一端が接続され、所定の
インピーダンスを有するマイクロストリップ線路と、 このマイクロストリップ線路の他端に接続されて、この
マイクロストリップ線路を終端する終端抵抗と、 マイクロストリップ線路の他端に接続され高周波信号を
遮断するインダクタンスと、このインダクタンスに直列
に接続されたトランジスタよりなり、発光素子に直流バ
イアス電流を供給する直流バイアス部とを有することを
特徴とする発光素子駆動回路。 - 【請求項２】マイクロストリップ線路は、セラミック部
材よりなり集積回路を搭載するパッケージの配線パター
ンの一部として形成されることを特徴とする請求項１記
載の発光素子駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13218090A JP2626169B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 発光素子駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13218090A JP2626169B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 発光素子駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427172A JPH0427172A (ja) | 1992-01-30 |
| JP2626169B2 true JP2626169B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=15075255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13218090A Expired - Lifetime JP2626169B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 発光素子駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626169B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100365833C (zh) * | 2002-05-07 | 2008-01-30 | 罗姆股份有限公司 | 发光元件驱动装置及具备发光元件的电子仪器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4177022B2 (ja) * | 2002-05-07 | 2008-11-05 | ローム株式会社 | 発光素子駆動装置、及び発光素子を備えた電子機器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0314059Y2 (ja) * | 1984-12-27 | 1991-03-28 | ||
| JPH01214081A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-28 | Fujitsu Ltd | レーザ・ダイオード駆動回路 |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP13218090A patent/JP2626169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100365833C (zh) * | 2002-05-07 | 2008-01-30 | 罗姆股份有限公司 | 发光元件驱动装置及具备发光元件的电子仪器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0427172A (ja) | 1992-01-30 |
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