JP2844682B2 - 発光ダイオード駆動回路 - Google Patents
発光ダイオード駆動回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、発光ダイオード駆動回路に関し、特に光
ファイバ通信に用いて好適なものである。
ファイバ通信に用いて好適なものである。
発光ダイオードの光パルス出力が立上がる発光時に
は、駆動電流にピーキング電流を重畳して立上がり時間
を短縮するとともに、上記光パルス出力が上立った後は
上記ピーキング電流に相当する電流を駆動電流に対して
並列に流し、また、上記光パルス出力が立下がる消光時
には上記発光ダイオードの両端をほぼ短絡させて立下が
り時間を短縮することによって、発光ダイオード固有の
応答速度を改善して、応答性が悪い発光ダイオードであ
っても高速に駆動することができるようにするととも
に、回路全体を流れる消費電流をほぼ一定値に維持し
て、電源ラインに対するノイズを低減することができる
ようにした発光ダイオード駆動回路に係るものである。
は、駆動電流にピーキング電流を重畳して立上がり時間
を短縮するとともに、上記光パルス出力が上立った後は
上記ピーキング電流に相当する電流を駆動電流に対して
並列に流し、また、上記光パルス出力が立下がる消光時
には上記発光ダイオードの両端をほぼ短絡させて立下が
り時間を短縮することによって、発光ダイオード固有の
応答速度を改善して、応答性が悪い発光ダイオードであ
っても高速に駆動することができるようにするととも
に、回路全体を流れる消費電流をほぼ一定値に維持し
て、電源ラインに対するノイズを低減することができる
ようにした発光ダイオード駆動回路に係るものである。
一般に、ディジタル信号の光通信においては光パルス
が情報の担い手となる。そして、その光源としては発光
ダイオードや半導体レーザが一般に広く利用されてい
る。半導体レーザは高速駆動が容易であるという長所を
有するが、熱的には不安定である。このため、動作を安
定化させるために種々の工夫を施す必要があるので、半
導体レーザを光源として用いると回路が複雑になるとと
もに、経済的に不利になるという欠点がある。
が情報の担い手となる。そして、その光源としては発光
ダイオードや半導体レーザが一般に広く利用されてい
る。半導体レーザは高速駆動が容易であるという長所を
有するが、熱的には不安定である。このため、動作を安
定化させるために種々の工夫を施す必要があるので、半
導体レーザを光源として用いると回路が複雑になるとと
もに、経済的に不利になるという欠点がある。
これに対して、発光ダイオードを光源として用いる
と、簡易な駆動回路で光通信を行うようにすることがで
きる。ところで、光ファイバを用いた光通信では、光フ
ァイバの波長に対する伝送損失特性がよい上に、入手が
比較的容易なので、可視域の660nm付近の赤色発光ダイ
オードが光源として広く用いられている。
と、簡易な駆動回路で光通信を行うようにすることがで
きる。ところで、光ファイバを用いた光通信では、光フ
ァイバの波長に対する伝送損失特性がよい上に、入手が
比較的容易なので、可視域の660nm付近の赤色発光ダイ
オードが光源として広く用いられている。
発光ダイオードを駆動する基本的駆動回路のブロック
図を第４図に示す。第４図の回路は、入力パルス信号S1
に応じたドライブパルス信号S2、S3を送出する信号入力
回路１と、発光ダイオード２に駆動電流を供給する電流
供給回路３とからなる。
図を第４図に示す。第４図の回路は、入力パルス信号S1
に応じたドライブパルス信号S2、S3を送出する信号入力
回路１と、発光ダイオード２に駆動電流を供給する電流
供給回路３とからなる。
ところで、発光ダイオードのような半導体発光素子
は、それ自体のアノードとカソードとの端子間に並列に
静電容量を有している。そのために、発光ダイオードを
高速で駆動させる場合、発光ダイオードに等価的に存在
するその容量において電荷充放電に要する時間を無視す
ることができず、光パルス出力波形に歪が生じて、出力
波形の立上りおよび立下り部分に、すそ曳き現象を呈す
る。
は、それ自体のアノードとカソードとの端子間に並列に
静電容量を有している。そのために、発光ダイオードを
高速で駆動させる場合、発光ダイオードに等価的に存在
するその容量において電荷充放電に要する時間を無視す
ることができず、光パルス出力波形に歪が生じて、出力
波形の立上りおよび立下り部分に、すそ曳き現象を呈す
る。
しかも、光通信を行うための光源として用いる短波長
帯域の赤色発光ダイオードは、一般的な赤外発光ダイオ
ードと比較して発光・消光時の充放電に要する時間が長
い。このため、光パルス出力の波形歪が大きくなるとと
もに、応答速度が遅いという問題があった。
帯域の赤色発光ダイオードは、一般的な赤外発光ダイオ
ードと比較して発光・消光時の充放電に要する時間が長
い。このため、光パルス出力の波形歪が大きくなるとと
もに、応答速度が遅いという問題があった。
このような問題を有する発光ダイオードを入力パルス
信号に応じて駆動する回路が、単に発光ダイオードに供
給する電流をオン・オフ制御する方式では、発光ダイオ
ード固有の遅い応答速度に依存した応答性を持つ光パル
ス出力しか得ることができない。このため、高速応答性
が要求される場合は、その要求に十分に答えることがで
きなかった。
信号に応じて駆動する回路が、単に発光ダイオードに供
給する電流をオン・オフ制御する方式では、発光ダイオ
ード固有の遅い応答速度に依存した応答性を持つ光パル
ス出力しか得ることができない。このため、高速応答性
が要求される場合は、その要求に十分に答えることがで
きなかった。
このように立上り時間や立下り時間が長くなる現象を
防止するために、種々の提案が従来からある。例えば、
発光ダイオード駆動回路の終段回路部を具体化した第５
図（ａ）および（ｂ）に図示する２つの例は、発光ダイ
オード52と直列に、ベースに入力信号Siが印加されるト
ランジスタ51と、コンデンサCS及び抵抗RSの並列回路と
が接続されたいわゆるスピードアップ回路を組み込んだ
回路である。また、立上り時に駆動電流にピーキング電
流を加算して立上り時間を短縮させ、立下り時に発光ダ
イオードを逆バイアスさせる発光ダイオード駆動回路
（特開昭58−137340号公報）、発光ダイオードと並列
に、等価電圧源と抵抗とを接続した発光ダイオード駆動
回路（特開昭60−180232号公報）、発光ダイオードと並
列にトランジスタが接続された発光ダイオード駆動回路
（実開昭62−167436号公報）などがある。
防止するために、種々の提案が従来からある。例えば、
発光ダイオード駆動回路の終段回路部を具体化した第５
図（ａ）および（ｂ）に図示する２つの例は、発光ダイ
オード52と直列に、ベースに入力信号Siが印加されるト
ランジスタ51と、コンデンサCS及び抵抗RSの並列回路と
が接続されたいわゆるスピードアップ回路を組み込んだ
回路である。また、立上り時に駆動電流にピーキング電
流を加算して立上り時間を短縮させ、立下り時に発光ダ
イオードを逆バイアスさせる発光ダイオード駆動回路
（特開昭58−137340号公報）、発光ダイオードと並列
に、等価電圧源と抵抗とを接続した発光ダイオード駆動
回路（特開昭60−180232号公報）、発光ダイオードと並
列にトランジスタが接続された発光ダイオード駆動回路
（実開昭62−167436号公報）などがある。
しかしながら、従来の発光ダイオード駆動回路、例え
ば、第５図の（ａ）、（ｂ）に図示する例では、入力信
号として第６図（ａ）に示すような電圧波形の入力信号
Siが入力された場合、これらの発光ダイオード52に流れ
る消費電流ｉは、第６図（ｂ）の波形図に示すように変
動する。消費電流がこのように変動すると、電源ライン
に対してノイズを発生する。ノイズは周辺の回路を誤動
作させるので、ノイズが多くなると回路動作の信頼性が
低下して好ましくない。特に、高速動作の際には、その
後動作が顕著に現われ、電源ラインにバイパスコンデン
サを設けても完全に除去することができない。
ば、第５図の（ａ）、（ｂ）に図示する例では、入力信
号として第６図（ａ）に示すような電圧波形の入力信号
Siが入力された場合、これらの発光ダイオード52に流れ
る消費電流ｉは、第６図（ｂ）の波形図に示すように変
動する。消費電流がこのように変動すると、電源ライン
に対してノイズを発生する。ノイズは周辺の回路を誤動
作させるので、ノイズが多くなると回路動作の信頼性が
低下して好ましくない。特に、高速動作の際には、その
後動作が顕著に現われ、電源ラインにバイパスコンデン
サを設けても完全に除去することができない。
この発明は上述の背景に基づきなされたものであり、
その目的とするところは、光パルス出力の立上りおよび
立下り時間を短縮して応答速度を改善すると共に消費電
流の変動による外乱ノイズを低減させることができる発
光ダイオード駆動回路を提供することである。
その目的とするところは、光パルス出力の立上りおよび
立下り時間を短縮して応答速度を改善すると共に消費電
流の変動による外乱ノイズを低減させることができる発
光ダイオード駆動回路を提供することである。
本発明の発光ダイオード駆動回路は、外部からの入力
パルス信号を受けてこの入力パルス信号に応じたドライ
ブパルス信号を送出する信号入力回路と、この信号入力
回路から送出される上記ドライブパルス信号に基づいて
発光ダイオードをほぼ一定の駆動電流で駆動する電流供
給差動回路と、上記発光ダイオードの発光時に上記ほぼ
一定の駆動電流にピーキング電流を瞬時加算して発光時
における上記発光ダイオードの光パルス出力の立上り時
間を短縮するとともに、上記光パルス出力が立上った後
は上記ピーキング電流に相当する電流を上記ほぼ一定の
駆動電流に対して並列に流す回路、及び上記発光ダイオ
ードに対して並列に接続され、消光時に上記発光ダイオ
ードの両端をほぼ短絡させて消光時における上記光パル
ス出力の立下り時間を短縮する回路をそれぞれ有する高
速化補償差動回路とを具備している。
パルス信号を受けてこの入力パルス信号に応じたドライ
ブパルス信号を送出する信号入力回路と、この信号入力
回路から送出される上記ドライブパルス信号に基づいて
発光ダイオードをほぼ一定の駆動電流で駆動する電流供
給差動回路と、上記発光ダイオードの発光時に上記ほぼ
一定の駆動電流にピーキング電流を瞬時加算して発光時
における上記発光ダイオードの光パルス出力の立上り時
間を短縮するとともに、上記光パルス出力が立上った後
は上記ピーキング電流に相当する電流を上記ほぼ一定の
駆動電流に対して並列に流す回路、及び上記発光ダイオ
ードに対して並列に接続され、消光時に上記発光ダイオ
ードの両端をほぼ短絡させて消光時における上記光パル
ス出力の立下り時間を短縮する回路をそれぞれ有する高
速化補償差動回路とを具備している。
発光時には定常の駆動電流IDにピーキング電流IPを加
算した十分に大きな電流を発光ダイオード２に供給し、
上記発光ダイオード２に等価的に存在する静電容量に電
荷を急速に充電する。したがって、上記静電容量の充電
に要する時間が大幅に短縮され、発光ダイオード２から
放射される光パルス出力2aの立上りが急峻となる。光パ
ルス出力2aが立上ると、ピーキング電流IPに相当する電
流IQを発光ダイオード２と並列に流し、回路全体の消費
電流が変動するのを防止する。
算した十分に大きな電流を発光ダイオード２に供給し、
上記発光ダイオード２に等価的に存在する静電容量に電
荷を急速に充電する。したがって、上記静電容量の充電
に要する時間が大幅に短縮され、発光ダイオード２から
放射される光パルス出力2aの立上りが急峻となる。光パ
ルス出力2aが立上ると、ピーキング電流IPに相当する電
流IQを発光ダイオード２と並列に流し、回路全体の消費
電流が変動するのを防止する。
また、消光時には上記発光ダイオード２の両端子間を
ほぼ短絡し、上記静電容量に蓄積された電荷を急速に強
制放電する。したがって、放電時間が大幅に短縮される
ので、上記光パルス出力の立下りも急峻となり、高速駆
動が可能となる。
ほぼ短絡し、上記静電容量に蓄積された電荷を急速に強
制放電する。したがって、放電時間が大幅に短縮される
ので、上記光パルス出力の立下りも急峻となり、高速駆
動が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す発光ダイオード駆動
回路のブロック図、第２図は第１図の回路の終段部分の
具体的な例を示す回路図である。
回路のブロック図、第２図は第１図の回路の終段部分の
具体的な例を示す回路図である。
第１図に示すように、実施例の発光ダイオード駆動回
路は、信号入力回路１と、発光ダイオード２に駆動電流
を供給する電流供給差動回路３と、光パルス出力の立上
り・立下り時間を短縮する高速化補償差動回路４とから
なり、入力パルス信号S1を受けて発光ダイオード２を駆
動する。
路は、信号入力回路１と、発光ダイオード２に駆動電流
を供給する電流供給差動回路３と、光パルス出力の立上
り・立下り時間を短縮する高速化補償差動回路４とから
なり、入力パルス信号S1を受けて発光ダイオード２を駆
動する。
信号入力回路１は、例えば反転増幅器及び非反転増幅
器を有し、入力パルス信号S1が入力端子1aに加えられる
と、それと同相及び逆相のドライブ信号S2、S3を出力す
る。したがって、第３図の波形図Ａに示すように、時点
t1からt2まで高レベルとなる入力パルス信号S1が入力端
子1aに加えられると、同図Ｂ及びＣに示すように、時点
t1からt2の間に高レベルになる非反転ドライブパルス信
号S2を出力するとともに、時点t1からt2の間に低レベル
になる反転ドライブパルス信号S3を出力する。
器を有し、入力パルス信号S1が入力端子1aに加えられる
と、それと同相及び逆相のドライブ信号S2、S3を出力す
る。したがって、第３図の波形図Ａに示すように、時点
t1からt2まで高レベルとなる入力パルス信号S1が入力端
子1aに加えられると、同図Ｂ及びＣに示すように、時点
t1からt2の間に高レベルになる非反転ドライブパルス信
号S2を出力するとともに、時点t1からt2の間に低レベル
になる反転ドライブパルス信号S3を出力する。
第２図に示すように、電流供給差動回路３は差動接続
されたトランジスタ10、11及び15、16と、トランジスタ
10、11のコレクタに接続された抵抗器17、18と、定電流
源22、24とからなり、トランジスタ15のコレクタと電圧
源VCCとの間に発光ダイオード２が接続されている。
されたトランジスタ10、11及び15、16と、トランジスタ
10、11のコレクタに接続された抵抗器17、18と、定電流
源22、24とからなり、トランジスタ15のコレクタと電圧
源VCCとの間に発光ダイオード２が接続されている。
高速化補償差動回路４は立上り時間短縮差動回路５と
立下り時間短縮回路６とから構成され、立上り時間短縮
回路５は発光ダイオード２にピーキング電流IPを流すト
ランジスタ14、このトランジスタ14と差動接続され、発
光ダイオード２の光パルス出力2aが定常値に立上った後
に、ピーキング電流IPに相当する電流IQを発光ダイオー
ド２と並列に流すトランジスタ９、トランジスタ10のコ
レクタとトランジスタ14のベース間に介設されたコンデ
ンサ20、及び共通に接続されたトランジスタ９、14のエ
ミッタと接地GNDとの間に介設された定電流回路23から
なる。
立下り時間短縮回路６とから構成され、立上り時間短縮
回路５は発光ダイオード２にピーキング電流IPを流すト
ランジスタ14、このトランジスタ14と差動接続され、発
光ダイオード２の光パルス出力2aが定常値に立上った後
に、ピーキング電流IPに相当する電流IQを発光ダイオー
ド２と並列に流すトランジスタ９、トランジスタ10のコ
レクタとトランジスタ14のベース間に介設されたコンデ
ンサ20、及び共通に接続されたトランジスタ９、14のエ
ミッタと接地GNDとの間に介設された定電流回路23から
なる。
また、立下り時間短縮回路６は発光ダイオード２と並
列に接続されたトランジスタ13を有し、消光時にトラン
ジスタ13をオン動作させることにより発光ダイオード２
の立下り時間を短縮する。
列に接続されたトランジスタ13を有し、消光時にトラン
ジスタ13をオン動作させることにより発光ダイオード２
の立下り時間を短縮する。
この態様の回路の動作を、以下に説明する。
前段回路である信号入力回路１からの反転及び非反転
のドライブパルス信号S2、S3は差動入力端子25、26にそ
れぞれ入力される。入力端子25に入力された非反転ドラ
イブパルス信号S2は、トランジスタ10、15のベースに加
えられ、入力端子26に入力された反転ドライブパルス信
号S3は、トランジスタ11、16のベースに加えられる。し
たがって、非反転ドライブパルス信号S2が高レベル、反
転ドライブパルス信号S3が低レベルのときに、発光ダイ
オード２は発光動作に移行する。この光の立上り時に
は、トランジスタ15がオンとなり、発光ダイオード２に
は、第３図Ｄで示すように定電流回路24で設定された電
流値の定常電流IDが入力信号に応じてほぼ一定の駆動電
流として提供される。
のドライブパルス信号S2、S3は差動入力端子25、26にそ
れぞれ入力される。入力端子25に入力された非反転ドラ
イブパルス信号S2は、トランジスタ10、15のベースに加
えられ、入力端子26に入力された反転ドライブパルス信
号S3は、トランジスタ11、16のベースに加えられる。し
たがって、非反転ドライブパルス信号S2が高レベル、反
転ドライブパルス信号S3が低レベルのときに、発光ダイ
オード２は発光動作に移行する。この光の立上り時に
は、トランジスタ15がオンとなり、発光ダイオード２に
は、第３図Ｄで示すように定電流回路24で設定された電
流値の定常電流IDが入力信号に応じてほぼ一定の駆動電
流として提供される。
一方、発光時には定常電流IDが流れ始める過渡状態に
おいて、この定常電流の供給と同時にコンデンサ20およ
び定電流回路23で設定された時間幅を持ってトランジス
タ14がオン状態となり、第３図Ｅに示すように定常電流
IDよりも波高値が充分に大きいピーキング電流IPが発光
ダイオード２に流される。
おいて、この定常電流の供給と同時にコンデンサ20およ
び定電流回路23で設定された時間幅を持ってトランジス
タ14がオン状態となり、第３図Ｅに示すように定常電流
IDよりも波高値が充分に大きいピーキング電流IPが発光
ダイオード２に流される。
このピーキング電流IPが供給されることにより、立上
り時の駆動電流はID＋IPとなり、十分に大きな電流が発
光ダイオード２に供給される。このため、発光ダイオー
ド２に等価的に存在する容量に電荷が急速に充電され、
その結果、第３図Ｆに示すように光パルス出力2aの立上
り時間が大幅に短縮され、立上りの高速化が達成され
る。
り時の駆動電流はID＋IPとなり、十分に大きな電流が発
光ダイオード２に供給される。このため、発光ダイオー
ド２に等価的に存在する容量に電荷が急速に充電され、
その結果、第３図Ｆに示すように光パルス出力2aの立上
り時間が大幅に短縮され、立上りの高速化が達成され
る。
トランジスタ14と対をなすトランジスタ９のベース端
子には、分圧用抵抗器19、21によって設定される適切な
バイアス電圧が印加されている。このため、光パルス出
力2aが立上った後でトランジスタ14がオフすると、定電
流回路23の作用によりトランジスタ14に流れていたピー
キング電流IPに相当する電流IQがトランジスタ９を通っ
て流れるようになる。
子には、分圧用抵抗器19、21によって設定される適切な
バイアス電圧が印加されている。このため、光パルス出
力2aが立上った後でトランジスタ14がオフすると、定電
流回路23の作用によりトランジスタ14に流れていたピー
キング電流IPに相当する電流IQがトランジスタ９を通っ
て流れるようになる。
トランジスタ９は発光ダイオード２に対して並列に設
けられているので、ピーキング電流IQは発光ダイオード
２を通らない。したがって、光パルス出力2aが立上った
後は発光ダイオード２に供給される電流が定常値に戻
り、定常的な発光が維持される。
けられているので、ピーキング電流IQは発光ダイオード
２を通らない。したがって、光パルス出力2aが立上った
後は発光ダイオード２に供給される電流が定常値に戻
り、定常的な発光が維持される。
実施例の回路はこのようにしてピーキング電流IPを定
常電流IDに重畳するようにしたので、ピーキング電流IP
を発光ダイオード２に流しているときも、流さないとき
も定電流回路23に流れる電流I23の大きさは第３図Ｇに
示すように一定である。したがって、回路全体を流れる
消費電流が変動しないので、ピーキング電流を重畳して
も電源ラインにノイズが発生するような不都合がなく、
ノイズによる誤動作のない良好な駆動を行うことができ
る。
常電流IDに重畳するようにしたので、ピーキング電流IP
を発光ダイオード２に流しているときも、流さないとき
も定電流回路23に流れる電流I23の大きさは第３図Ｇに
示すように一定である。したがって、回路全体を流れる
消費電流が変動しないので、ピーキング電流を重畳して
も電源ラインにノイズが発生するような不都合がなく、
ノイズによる誤動作のない良好な駆動を行うことができ
る。
発光ダイオードが消光動作に入るとき、すなわち入力
端子25の電圧レベルが低レベル、入力端子26の電圧レベ
ルが高レベルとなったときには、トランジスタ15がオフ
になり、トランジスタ16がオンとなる。すなわち、電流
スイッチ切り替え動作が機能して、定電流回路24で設定
される定常電流IDは、トランジスタ16に流れて発光ダイ
オード２に供給されなくなる。
端子25の電圧レベルが低レベル、入力端子26の電圧レベ
ルが高レベルとなったときには、トランジスタ15がオフ
になり、トランジスタ16がオンとなる。すなわち、電流
スイッチ切り替え動作が機能して、定電流回路24で設定
される定常電流IDは、トランジスタ16に流れて発光ダイ
オード２に供給されなくなる。
定常電流IDが供給されなくなると発光ダイオード２は
消光動作に移行する。この消光動作の移行時にトランジ
スタ13がオンとなるので、トランジスタ13のコレクタ・
エミッタ間に微小な飽和電圧が残留するものの、発光ダ
イオード２の両端は導通状態になる。
消光動作に移行する。この消光動作の移行時にトランジ
スタ13がオンとなるので、トランジスタ13のコレクタ・
エミッタ間に微小な飽和電圧が残留するものの、発光ダ
イオード２の両端は導通状態になる。
その結果、発光ダイオード２の容量の両端間の電位差
が実質上ゼロになって、その容量に蓄積されていた電荷
が強制的に放電される。したがって、発光ダイオード２
は瞬時に消光し光パルス出力2aの立下り時間が大幅に短
縮される。
が実質上ゼロになって、その容量に蓄積されていた電荷
が強制的に放電される。したがって、発光ダイオード２
は瞬時に消光し光パルス出力2aの立下り時間が大幅に短
縮される。
また、複雑なタイミングをとる回路や大容量のコンデ
ンサ、コイル等を設けることなく回路を構成することが
でき、部品点数も少なく小型、安価に構成することがで
きる。しかも、単一電源で実現できるので、容易にモノ
リシックに集積化することができ、そのために、個別の
部品で回路構成したものと比べて信頼性を向上させ、低
消費電流化、小型化、低価格化を図ることができる。
ンサ、コイル等を設けることなく回路を構成することが
でき、部品点数も少なく小型、安価に構成することがで
きる。しかも、単一電源で実現できるので、容易にモノ
リシックに集積化することができ、そのために、個別の
部品で回路構成したものと比べて信頼性を向上させ、低
消費電流化、小型化、低価格化を図ることができる。
なお、回路中で用いられるトランジスタにおける立上
りや立下りの応答に時間がかかるが、これらの応答時間
は発光ダイオード２の応答速度に比べて無視できるほど
であるので、問題にならない。
りや立下りの応答に時間がかかるが、これらの応答時間
は発光ダイオード２の応答速度に比べて無視できるほど
であるので、問題にならない。
なお、この発明は、この発明の要旨を超えない限り種
々の変形が可能であり、上記の実施例に限定されるもの
ではない。
々の変形が可能であり、上記の実施例に限定されるもの
ではない。
例えば、上記の実施例では、トランジスタはNPN型で
あったが、PNP型を用いてもよい。
あったが、PNP型を用いてもよい。
また、上記の回路の少なくとも高速化補償差動回路お
よび電流供給差動回路を、モノリシックに集積化させる
こともできる。
よび電流供給差動回路を、モノリシックに集積化させる
こともできる。
〔発明の効果〕 本発明は、上述したように、高速化補償差動回路を設
け、ほぼ一定の電流を常時は発光ダイオードに対して並
列に流しておき、発光時には上記ほぼ一定の電流をピー
キング電流として発光ダイオードに瞬時流すとともに、
消光時には上記発光ダイオードの両端をほぼ短絡させる
ようにした。したがって、回路全体を流れる消費電流を
ほぼ一定に維持することができるから、電源ラインに対
するノイズを低減することができ、このために、周辺回
路を誤動作させることがなくて、信頼性の高い光通信用
発光ダイオード駆動回路を提供することができる。
け、ほぼ一定の電流を常時は発光ダイオードに対して並
列に流しておき、発光時には上記ほぼ一定の電流をピー
キング電流として発光ダイオードに瞬時流すとともに、
消光時には上記発光ダイオードの両端をほぼ短絡させる
ようにした。したがって、回路全体を流れる消費電流を
ほぼ一定に維持することができるから、電源ラインに対
するノイズを低減することができ、このために、周辺回
路を誤動作させることがなくて、信頼性の高い光通信用
発光ダイオード駆動回路を提供することができる。
また、発光時には発光ダイオードに等価的に存在する
静電容量を急速充電できるとともに、消光時には上記静
電容量に蓄積された電荷を急速に強制放電することがで
きるから、発光・消光時における光パルス出力の立上り
時間及び立下り時間を短縮することができ、このため
に、発光ダイオード固有の応答速度を上回る高速度で駆
動しても、光パルス出力の遅延や波形歪が生ずることが
ない。したがって、例えば固有応答速度が低い短波長帯
域の赤色発光ダイオードを高速で駆動することができる
から、上記赤色発光ダイオードを光源に用いた高速光通
信システムを構成することができる。
静電容量を急速充電できるとともに、消光時には上記静
電容量に蓄積された電荷を急速に強制放電することがで
きるから、発光・消光時における光パルス出力の立上り
時間及び立下り時間を短縮することができ、このため
に、発光ダイオード固有の応答速度を上回る高速度で駆
動しても、光パルス出力の遅延や波形歪が生ずることが
ない。したがって、例えば固有応答速度が低い短波長帯
域の赤色発光ダイオードを高速で駆動することができる
から、上記赤色発光ダイオードを光源に用いた高速光通
信システムを構成することができる。
第１図は、この発明の発光ダイオード駆動回路の一実施
例のブロック構成図、第２図はこの発明の発光ダイオー
ド駆動回路の終段部分を具体的に示す回路図、第３図は
各部の動作の波形図、第４図および第５図は従来の構成
図および回路図、第６図は従来回路における信号波形図
である。 なお図面に用いた符号において、 １……信号入力回路 ２……発光ダイオード 2a……光パルス出力 ３……電流供給差動回路 ４……高速化補償差動回路 ５……立上り時間短縮回路 ６……立下り時間短縮回路 13……トランジスタ 14……トランジスタ 20……コンデンサ ID……駆動電流 IP……ピーキング電流 S1……入力パルス信号 S2……ドライブパルス信号 S3……ドライブパルス信号 である。
例のブロック構成図、第２図はこの発明の発光ダイオー
ド駆動回路の終段部分を具体的に示す回路図、第３図は
各部の動作の波形図、第４図および第５図は従来の構成
図および回路図、第６図は従来回路における信号波形図
である。 なお図面に用いた符号において、 １……信号入力回路 ２……発光ダイオード 2a……光パルス出力 ３……電流供給差動回路 ４……高速化補償差動回路 ５……立上り時間短縮回路 ６……立下り時間短縮回路 13……トランジスタ 14……トランジスタ 20……コンデンサ ID……駆動電流 IP……ピーキング電流 S1……入力パルス信号 S2……ドライブパルス信号 S3……ドライブパルス信号 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/28 (72)発明者 石川 文男 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 山本 哲生 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 青木 孝行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−137340（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−167436（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 33/00
Claims (4)
- 【請求項１】外部からの入力パルス信号を受けてこの入
力パルス信号に応じたドライブパルス信号を送出する信
号入力回路と、 この信号入力回路から送出される上記ドライブパルス信
号に基づいて発光ダイオードをほぼ一定の駆動電流で駆
動する電流供給差動回路と、 上記発光ダイオードの発光時に上記ほぼ一定の駆動電流
にピーキング電流を瞬時加算して発光時における上記発
光ダイオードの光パルス出力の立上り時間を短縮すると
ともに、上記光パルス出力が立上った後は上記ピーキン
グ電流に相当する電流を上記ほぼ一定の駆動電流に対し
て並列に流す回路、及び上記発光ダイオードに対して並
列に接続され、消光時に上記発光ダイオードの両端をほ
ぼ短絡させて消光時における上記光パルス出力の立下り
時間を短縮する回路をそれぞれ有する高速化補償差動回
路とを具備することを特徴とする発光ダイオード駆動回
路。 - 【請求項２】上記立上り時間を短縮する回路は、コレク
タが上記発光ダイオードに接続され、ベースに上記ドラ
イブパルス信号がコンデンサを介して供給されるドラン
ジスタを備えていることを特徴とする請求項１記載の発
光ダイオード駆動回路。 - 【請求項３】上記立下り時間を短縮する回路は、上記発
光ダイオードに対して並列に接続され、ベースに上記ド
ライブパルス信号が供給されるトランジスタを備えてい
ることを特徴とする請求項１または２記載の発光ダイオ
ード駆動回路。 - 【請求項４】少なくとも上記高速化補償差動回路及び上
記電流供給差動回路が、モノリシックに集積化されてい
ることを特徴とする請求項１、２または３記載の発光ダ
イオード駆動回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16186189A JP2844682B2 (ja) | 1989-06-24 | 1989-06-24 | 発光ダイオード駆動回路 |
| PCT/JP1990/000810 WO1991000621A1 (en) | 1989-06-24 | 1990-06-22 | Light-emitting diode drive circuit |
| EP19900909397 EP0441965A4 (en) | 1989-06-24 | 1990-06-22 | Light-emitting diode drive circuit |
| US07/651,364 US5140175A (en) | 1989-06-24 | 1990-06-22 | Light-emitting diode drive circuit with fast rise time and fall time |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16186189A JP2844682B2 (ja) | 1989-06-24 | 1989-06-24 | 発光ダイオード駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0327579A JPH0327579A (ja) | 1991-02-05 |
| JP2844682B2 true JP2844682B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15743356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16186189A Expired - Fee Related JP2844682B2 (ja) | 1989-06-24 | 1989-06-24 | 発光ダイオード駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844682B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7912379B2 (en) | 2006-02-22 | 2011-03-22 | Panasonic Corporation | Optical transmitter circuit |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07131488A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-19 | Hamamatsu Photonics Kk | 発光素子駆動回路 |
| CN113473671B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-09-23 | 上海晶丰明源半导体股份有限公司 | 用于恒流型驱动电路的控制电路及恒流型驱动电路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58137340A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光ダイオ−ド駆動回路 |
| JPS62167436U (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-23 |
-
1989
- 1989-06-24 JP JP16186189A patent/JP2844682B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7912379B2 (en) | 2006-02-22 | 2011-03-22 | Panasonic Corporation | Optical transmitter circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0327579A (ja) | 1991-02-05 |
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|---|---|---|---|
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