JP3130825B2 - Ｌｄ駆動回路 - Google Patents
Ｌｄ駆動回路Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＤ駆動回路に関
し、特に光伝送装置などで用いられる低電圧駆動型のＬ
Ｄ駆動回路に関する。
し、特に光伝送装置などで用いられる低電圧駆動型のＬ
Ｄ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種のＬＤ駆動回路として例えば
図４に示す物が用いられている。図４は従来例を示す回
路図である。一般にＬＤ駆動回路には、その使用条件か
ら電源電圧変動や周囲温度などの環境条件の変化に対し
てＬＤの出力パワーを一定に保つことが要求される。
図４に示す物が用いられている。図４は従来例を示す回
路図である。一般にＬＤ駆動回路には、その使用条件か
ら電源電圧変動や周囲温度などの環境条件の変化に対し
てＬＤの出力パワーを一定に保つことが要求される。
【０００３】図４において、本ＬＤ駆動回路は高速の入
力パルス信号をＬＤを介し光信号に変換するもので、そ
の構成は、ＮＰＮトランジスタ４３．４４を差動対とし
共通エミッタ部の電流を制御するＮＰＮトランジスタ４
５とコレクタ負荷として抵抗器４１，ＬＤ４２を備えた
差動増幅部４０と，ＰＮＰトランジスタ４６，４７，４
９，５０，ＮＰＮトランジスタ４８と設定用抵抗器５１
とを備える電流設定部５０とから成り、差動増幅部４０
のＬＤ駆動電流をこの電流設定部５０によって調整する
構成になっている。
力パルス信号をＬＤを介し光信号に変換するもので、そ
の構成は、ＮＰＮトランジスタ４３．４４を差動対とし
共通エミッタ部の電流を制御するＮＰＮトランジスタ４
５とコレクタ負荷として抵抗器４１，ＬＤ４２を備えた
差動増幅部４０と，ＰＮＰトランジスタ４６，４７，４
９，５０，ＮＰＮトランジスタ４８と設定用抵抗器５１
とを備える電流設定部５０とから成り、差動増幅部４０
のＬＤ駆動電流をこの電流設定部５０によって調整する
構成になっている。
【０００４】次に、このＬＤ駆動回路の動作について説
明する。電流設定部５０において、ＰＮＰトランジスタ
４６，４９で構成される能動負荷回路を備え、ＰＮＰト
ランジスタ４７，５０によってカレントミラー回路を形
成しているのでＰＮＰトランジスタ４７，５０のコレク
タ電流はほぼ同一値となる。同様にＮＰＮトランジスタ
４５，４８とで構成されるカレントミラー回路でも、Ｎ
ＰＮトランジスタ４５，４８とのコレクタ電流はほぼ同
一値となる。この結果、設定用抵抗器５２に流れる電流
ＩRと、ＮＰＮトランジスタ４５のコレクタ電流ＩPはほ
ぼ同一値となる。更に、電流ＩRは次のように求めるこ
とができる。ＩR＝（＋ＶCC−ＰＮＰトランジスタ４
９，５０のベースエミッタ電圧ＶBE）／設定用抵抗器５
１の値。従って、ＩRの値は電源電圧（＋ＶCC）とＰＮ
Ｐトランジスタ４９，５０のＶBEに依存する。一般に、
トランジスタのＶBEは約−２ｍＶ／℃の計数を持つ変動
を起こしＩRの値は温度に依存することがわかる。
明する。電流設定部５０において、ＰＮＰトランジスタ
４６，４９で構成される能動負荷回路を備え、ＰＮＰト
ランジスタ４７，５０によってカレントミラー回路を形
成しているのでＰＮＰトランジスタ４７，５０のコレク
タ電流はほぼ同一値となる。同様にＮＰＮトランジスタ
４５，４８とで構成されるカレントミラー回路でも、Ｎ
ＰＮトランジスタ４５，４８とのコレクタ電流はほぼ同
一値となる。この結果、設定用抵抗器５２に流れる電流
ＩRと、ＮＰＮトランジスタ４５のコレクタ電流ＩPはほ
ぼ同一値となる。更に、電流ＩRは次のように求めるこ
とができる。ＩR＝（＋ＶCC−ＰＮＰトランジスタ４
９，５０のベースエミッタ電圧ＶBE）／設定用抵抗器５
１の値。従って、ＩRの値は電源電圧（＋ＶCC）とＰＮ
Ｐトランジスタ４９，５０のＶBEに依存する。一般に、
トランジスタのＶBEは約−２ｍＶ／℃の計数を持つ変動
を起こしＩRの値は温度に依存することがわかる。
【０００５】この図４のＬＤ駆動回路に対し、電源電圧
変動・周囲温度変動における安定度を高めたものが図３
に示すＬＤ駆動回路である。
変動・周囲温度変動における安定度を高めたものが図３
に示すＬＤ駆動回路である。
【０００６】図３は他の従来例を示す回路図である。こ
のＬＤ駆動回路の構成は、ＮＰＮトランジスタ３３，３
４を差動対とし共通エミッタ部の電流をＮＰＮトランジ
スタ３５と抵抗器３６とで構成した低電流源で制御し、
コレクタ負荷として抵抗器３１とＬＤ３２とを備えた差
動増幅部６０と、ＬＤ３２の光出力パワーをＰＤ３８に
よって電流に変換し、ＰＤからの電流をＡＰＣ（Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部３
９で制御用電圧に変換し、オペアンプ３７を介して差動
増幅部６０のＬＤ駆動電流を制御している。
のＬＤ駆動回路の構成は、ＮＰＮトランジスタ３３，３
４を差動対とし共通エミッタ部の電流をＮＰＮトランジ
スタ３５と抵抗器３６とで構成した低電流源で制御し、
コレクタ負荷として抵抗器３１とＬＤ３２とを備えた差
動増幅部６０と、ＬＤ３２の光出力パワーをＰＤ３８に
よって電流に変換し、ＰＤからの電流をＡＰＣ（Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部３
９で制御用電圧に変換し、オペアンプ３７を介して差動
増幅部６０のＬＤ駆動電流を制御している。
【０００７】次に、このＬＤ駆動回路の動作について説
明する。ＰＤ３８はＬＤ３２の近傍に設置され、ＬＤの
光出力の一部を電流に変換することにより光出力をモニ
ターする。ＡＰＣ制御部３９はＰＤ３８からの電流を制
御用電圧に変換し、オペアンプ３７の＋入力端子に加え
ている。このＡＰＣ制御部３９からの制御用電圧Ｖａが
一定で、オペアンプ３７の負側入力電圧Ｖｂが正側入力
電圧Ｖａよりも低くなったと仮定すると、オペアンプ３
２の出力電圧は、ＨｉｇｈレベルとなりＮＰＮトランジ
スタ３５のベース電圧は高くなる。ＮＰＮトランジスタ
３５と抵抗器３６とで形成される定電流源は、エミッタ
フォロア回路となっており、その出力のＮＰＮトランジ
スタ３５のエミッタ電圧はＨｉｇｈレベルとなる。
明する。ＰＤ３８はＬＤ３２の近傍に設置され、ＬＤの
光出力の一部を電流に変換することにより光出力をモニ
ターする。ＡＰＣ制御部３９はＰＤ３８からの電流を制
御用電圧に変換し、オペアンプ３７の＋入力端子に加え
ている。このＡＰＣ制御部３９からの制御用電圧Ｖａが
一定で、オペアンプ３７の負側入力電圧Ｖｂが正側入力
電圧Ｖａよりも低くなったと仮定すると、オペアンプ３
２の出力電圧は、ＨｉｇｈレベルとなりＮＰＮトランジ
スタ３５のベース電圧は高くなる。ＮＰＮトランジスタ
３５と抵抗器３６とで形成される定電流源は、エミッタ
フォロア回路となっており、その出力のＮＰＮトランジ
スタ３５のエミッタ電圧はＨｉｇｈレベルとなる。
【０００８】すなわち、オペアンプ３７，ＮＰＮトラン
ジスタ３５，抵抗器３６とで負帰還制御ループを構成し
ており、結果的にオペアンプ３７の正側入力電圧Ｖａと
負側入力電圧Ｖｂとは同一となって平衡状態を保つこと
になる。従ってＮＰＮトランジスタ３５のコレクタ電流
ＩPは電源電圧＋ＶCCの変動あるいはＮＰＮトランジス
タ３５のＶBEの温度変動に対して安定化されるのでＬＤ
３２の駆動電流も安定化される。
ジスタ３５，抵抗器３６とで負帰還制御ループを構成し
ており、結果的にオペアンプ３７の正側入力電圧Ｖａと
負側入力電圧Ｖｂとは同一となって平衡状態を保つこと
になる。従ってＮＰＮトランジスタ３５のコレクタ電流
ＩPは電源電圧＋ＶCCの変動あるいはＮＰＮトランジス
タ３５のＶBEの温度変動に対して安定化されるのでＬＤ
３２の駆動電流も安定化される。
【０００９】一方、ＬＤ３５の光出力と駆動電流との関
係は図５に示すようになっている。図５はＬＤの光出力
対駆動電流の特性図である。図に示すように駆動電流Ｉ
に対して光出力Ｐは負の温度特性を示す。温度２５℃の
時に駆動電流Ｉ0で光出力Ｐ0で動作していた場合、温度
が８５℃方向に上昇すると光出力Ｐ0は低下する。この
結果ＰＤ３８の出力電流は低下し、ＡＰＣ制御部３９の
出力電圧はＨｉｇｈレベルとなり、ＮＰＮトランジスタ
３５のコレクタ電流ＩPを増加させ、ＬＤ３８の駆動電
流Ｉ0をＩ2と増加させて光出力Ｐ0を一定にする。即ち
ＬＤ３２，ＰＤ３８，ＡＰＣ制御部３９、オペアンプ３
７なとで負帰還制御ループを構成し、ＬＤ３２の温度補
償を行っている。
係は図５に示すようになっている。図５はＬＤの光出力
対駆動電流の特性図である。図に示すように駆動電流Ｉ
に対して光出力Ｐは負の温度特性を示す。温度２５℃の
時に駆動電流Ｉ0で光出力Ｐ0で動作していた場合、温度
が８５℃方向に上昇すると光出力Ｐ0は低下する。この
結果ＰＤ３８の出力電流は低下し、ＡＰＣ制御部３９の
出力電圧はＨｉｇｈレベルとなり、ＮＰＮトランジスタ
３５のコレクタ電流ＩPを増加させ、ＬＤ３８の駆動電
流Ｉ0をＩ2と増加させて光出力Ｐ0を一定にする。即ち
ＬＤ３２，ＰＤ３８，ＡＰＣ制御部３９、オペアンプ３
７なとで負帰還制御ループを構成し、ＬＤ３２の温度補
償を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように、図３に示
した従来例においては、ＬＤの駆動電流あるいは光出力
は電源変動，温度変動に対し安定化されているが、ＬＤ
の駆動電流を設定すると同時にその変化を検出するため
の抵抗器３６に降下電圧が発生し、この分電源電圧＋Ｖ
CCの電圧を高くする必要があるという問題がある。通常
この種のＬＤ駆動回路では＋ＶCCの電源電圧は３．３Ｖ
±５％が標準化方向であるが、図３においては３．３〜
３．５Ｖが必要であり特に±５％の変動分を保証できな
いという問題がある。
した従来例においては、ＬＤの駆動電流あるいは光出力
は電源変動，温度変動に対し安定化されているが、ＬＤ
の駆動電流を設定すると同時にその変化を検出するため
の抵抗器３６に降下電圧が発生し、この分電源電圧＋Ｖ
CCの電圧を高くする必要があるという問題がある。通常
この種のＬＤ駆動回路では＋ＶCCの電源電圧は３．３Ｖ
±５％が標準化方向であるが、図３においては３．３〜
３．５Ｖが必要であり特に±５％の変動分を保証できな
いという問題がある。
【００１１】また、図４に示した従来例においては、電
源電圧は高くする必要はないが、電源変動，温度変動に
対して安定化されていないという問題がある。
源電圧は高くする必要はないが、電源変動，温度変動に
対して安定化されていないという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のＬＤ駆動回路
は、レーザダイオード（以下ＬＤとする）を負荷とし差
動接続された１対のトランジスタとこのＬＤのＬＤ駆動
電流を制御するための電流制御用トランジスタとを有す
る差動増幅部と、前記電流制御用トランジスタに接続さ
れカレントミラー回路で構成され前記ＬＤ駆動電流を所
定値に設定するための設定用抵抗器を有する電流設定部
と、前記設定用抵抗器の降下電圧と基準電圧とを入力し
その出力を前記電流制御トランジスタと前記電流設定部
との接続点に加えるオペアンプとを備えている。
は、レーザダイオード（以下ＬＤとする）を負荷とし差
動接続された１対のトランジスタとこのＬＤのＬＤ駆動
電流を制御するための電流制御用トランジスタとを有す
る差動増幅部と、前記電流制御用トランジスタに接続さ
れカレントミラー回路で構成され前記ＬＤ駆動電流を所
定値に設定するための設定用抵抗器を有する電流設定部
と、前記設定用抵抗器の降下電圧と基準電圧とを入力し
その出力を前記電流制御トランジスタと前記電流設定部
との接続点に加えるオペアンプとを備えている。
【００１３】更に具体的には、前記差動増幅部は、一端
を正電源に接続した抵抗器と、コレクタを前記抵抗器の
他端にベースを正入力端子に接続した第１のＮＰＮトラ
ンジスタと、カソードを正電源に接続した前記ＬＤと、
コレクタを前記ＬＤのアノードにエミッタを前記第１の
ＮＰＮトランジスタのエミッタにベースを負入力端子に
それぞれ接続した第２のＮＰＮトランジスタと、コレク
タを前記第１と第２のＮＰＮトランジスタのエミッタの
接続点に接続しエミッタを接地した第３のＮＰＮトラン
ジスタ即ち前記電流制御用トランジスタとを備え、前記
電流設定部は、エミッタを正電源に接続した第１のＰＮ
Ｐトランジスタと、エミッタを前記第１のＰＮＰトラン
ジスタのコレクタに接続し自己のコレクタとベースとを
短絡した第２のＰＮＰトランジスタと、コレクタを前記
第２のＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記差
動増幅部の第３のＮＰＮトランジスタのベースに接続し
エミッタを接地した第４のＮＰＮトランジスタと、エミ
ッタを正電源にベースを前記第１のＰＮＰトランジスタ
のベースに接続し自己のベースとのコレクタとを短絡し
た第３のＰＮＰトランジスタと、エミッタを前記第３の
ＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記第２のＰ
ＮＰトランジスタのベースに接続した第４のＰＮＰトラ
ンジスタと、一端を第４のＰＮＰトランジスタのコレク
タ及び前記オペアンプの負入力端子に接続し他端を接地
した前記設定用抵抗器とを備えいる。
を正電源に接続した抵抗器と、コレクタを前記抵抗器の
他端にベースを正入力端子に接続した第１のＮＰＮトラ
ンジスタと、カソードを正電源に接続した前記ＬＤと、
コレクタを前記ＬＤのアノードにエミッタを前記第１の
ＮＰＮトランジスタのエミッタにベースを負入力端子に
それぞれ接続した第２のＮＰＮトランジスタと、コレク
タを前記第１と第２のＮＰＮトランジスタのエミッタの
接続点に接続しエミッタを接地した第３のＮＰＮトラン
ジスタ即ち前記電流制御用トランジスタとを備え、前記
電流設定部は、エミッタを正電源に接続した第１のＰＮ
Ｐトランジスタと、エミッタを前記第１のＰＮＰトラン
ジスタのコレクタに接続し自己のコレクタとベースとを
短絡した第２のＰＮＰトランジスタと、コレクタを前記
第２のＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記差
動増幅部の第３のＮＰＮトランジスタのベースに接続し
エミッタを接地した第４のＮＰＮトランジスタと、エミ
ッタを正電源にベースを前記第１のＰＮＰトランジスタ
のベースに接続し自己のベースとのコレクタとを短絡し
た第３のＰＮＰトランジスタと、エミッタを前記第３の
ＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記第２のＰ
ＮＰトランジスタのベースに接続した第４のＰＮＰトラ
ンジスタと、一端を第４のＰＮＰトランジスタのコレク
タ及び前記オペアンプの負入力端子に接続し他端を接地
した前記設定用抵抗器とを備えいる。
【００１４】また、前記ＬＤの出力光をモニタするフォ
トダイオード（以下ＰＤとする）と、このＰＤの出力電
流を制御用電圧に変換するＡＰＣ制御部と、このＡＰＣ
制御部の出力電圧を前記オペアンプの基準電圧として用
いるＬＤ温度補償部を備えても良い。
トダイオード（以下ＰＤとする）と、このＰＤの出力電
流を制御用電圧に変換するＡＰＣ制御部と、このＡＰＣ
制御部の出力電圧を前記オペアンプの基準電圧として用
いるＬＤ温度補償部を備えても良い。
【００１５】更に、前記第３のＮＰＮトランジスタと前
記第４のＮＰＮトランジスタとのカレントミラー電流比
をＮ対１とするための前記第３のＮＰＮトランジスタに
並列接続されたＮ−１個のＮＰＮトランジスタを備えて
も良い。
記第４のＮＰＮトランジスタとのカレントミラー電流比
をＮ対１とするための前記第３のＮＰＮトランジスタに
並列接続されたＮ−１個のＮＰＮトランジスタを備えて
も良い。
【００１６】更に、前記ＰＤの出力電流を監視し異常電
流値を検出してアラームを発するＬＤ監視部を備えても
良い。
流値を検出してアラームを発するＬＤ監視部を備えても
良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
例を示す回路図である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
例を示す回路図である。
【００１８】図１において、レーザダイオードＬＤ２と
抵抗器１とを負荷とし、差動接続された１対のＮＰＮト
ランジスタ３，４と、このＬＤ２のＬＤ駆動電流を制御
するための電流制御用のＮＰＮトランジスタ５とを有す
る差動増幅部２０と、ＮＰＮトランジスタ５に接続され
ＰＮＰトランジスタ５，６，８，９とＮＰＮトランジス
タ７とでカレントミラー回路を構成し、内部にＬＤ駆動
電流を所定値に設定するための設定用抵抗器１０を有す
る電流設定部３０と、設定用抵抗器１０の降下電圧Ｖａ
と基準電圧源１２の基準電圧Ｖｂとを入力し、その出力
をＮＰＮトランジスタ５とＮＰＮトランジスタ７との接
続点に加えたオペアンプ１１とで構成している。
抵抗器１とを負荷とし、差動接続された１対のＮＰＮト
ランジスタ３，４と、このＬＤ２のＬＤ駆動電流を制御
するための電流制御用のＮＰＮトランジスタ５とを有す
る差動増幅部２０と、ＮＰＮトランジスタ５に接続され
ＰＮＰトランジスタ５，６，８，９とＮＰＮトランジス
タ７とでカレントミラー回路を構成し、内部にＬＤ駆動
電流を所定値に設定するための設定用抵抗器１０を有す
る電流設定部３０と、設定用抵抗器１０の降下電圧Ｖａ
と基準電圧源１２の基準電圧Ｖｂとを入力し、その出力
をＮＰＮトランジスタ５とＮＰＮトランジスタ７との接
続点に加えたオペアンプ１１とで構成している。
【００１９】次に動作について説明する。ＮＰＮトラン
ジスタＱ３，４とＰＮＰトランジスタ５，６，８，９は
それぞれ同じ大きさ（同じエミッタ面積）であり、ＮＰ
Ｎ／ＰＮＰ同志で同じ特性を示すものとする。差動増幅
部２０は、入力端子６，７に加えられる高速の入力パル
ス信号によりＮＰＮトランジスタのベース１，２がスイ
ッチング動作を行いＬＤ２の駆動電流をスイッチングし
て入力パルス信号を光信号に変換する。このＬＤ駆動電
流はＮＰＮトランジスタ１，２の共通エミッタ電流ＩP
をＮＰＮトランジスタ５により制御することにより決定
される。
ジスタＱ３，４とＰＮＰトランジスタ５，６，８，９は
それぞれ同じ大きさ（同じエミッタ面積）であり、ＮＰ
Ｎ／ＰＮＰ同志で同じ特性を示すものとする。差動増幅
部２０は、入力端子６，７に加えられる高速の入力パル
ス信号によりＮＰＮトランジスタのベース１，２がスイ
ッチング動作を行いＬＤ２の駆動電流をスイッチングし
て入力パルス信号を光信号に変換する。このＬＤ駆動電
流はＮＰＮトランジスタ１，２の共通エミッタ電流ＩP
をＮＰＮトランジスタ５により制御することにより決定
される。
【００２０】電流制御部３においては、ＰＮＰトランジ
スタ５，８で構成される能動負荷回路を備え、ＰＮＰト
ランジスタ６，９によってカレントミラー回路を構成し
ている。従ってＰＮＰトランジスタ６，９のコレクタ電
流はほぼ同一値となる。同様にＮＰＮトランジスタ５，
７で構成されるカレントミラー回路によって、ＮＰＮト
ランジスタ５，７のコレクタ電流もほぼ同一値となる。
この結果、設定用抵抗器１０に流れる電流ＩRとＮＰＮ
トランジスタ５のコレクタ電流ＩPとは、ほぼ同一値と
なる。
スタ５，８で構成される能動負荷回路を備え、ＰＮＰト
ランジスタ６，９によってカレントミラー回路を構成し
ている。従ってＰＮＰトランジスタ６，９のコレクタ電
流はほぼ同一値となる。同様にＮＰＮトランジスタ５，
７で構成されるカレントミラー回路によって、ＮＰＮト
ランジスタ５，７のコレクタ電流もほぼ同一値となる。
この結果、設定用抵抗器１０に流れる電流ＩRとＮＰＮ
トランジスタ５のコレクタ電流ＩPとは、ほぼ同一値と
なる。
【００２１】電流ＩRはＶａ／設定用抵抗器１０の値
（Ｒ１０）で求めることができる。また、オペアンプ１
１を介しＮＰＮトランジスタ７のベースに信号が供給さ
れていることにより基準電圧Ｖｂを用い「Ｖａ＝Ｖｂ」
という関係よりＩR＝Ｖｂ／Ｒ１０と変形できる。オペ
アンプ１１は理想的（利得＝∞，入力インピーダンス＝
∞，出力インピーダンス＝０）なものとし、「ｖａ＜Ｖ
ｂ」と変動したと仮定すると、その出力はＨｉｇｈｔレ
ベルを示しＮＰＮトランジスタ７のベースにはこの電圧
Ｈｉｇｈレベルが印加される。このときＮＰＮトランジ
スタ７のコレクタ電流ＩPは定常状態よりも増大し、Ｐ
ＮＰトランジスタ９のコレクタ電流が増大することによ
り、設定用抵抗器１０に流れる電流ＩRも増大する。オ
ペアンプ１１は入力端子への電流の流れ込みは無いの
で、ＰＮＰトランジスタ９のコレクタ電流は全て設定用
抵抗器１０に流れ込むことになる。従って、オペアンプ
１１の負側入力電圧Ｖａは上昇し、「Ｖａ＝Ｖｂ」にな
る状態で平衡状態となる。また、「Ｖａ＞Ｖｂ」の場合
も上述の動作が反対となるだけであり同様である。
（Ｒ１０）で求めることができる。また、オペアンプ１
１を介しＮＰＮトランジスタ７のベースに信号が供給さ
れていることにより基準電圧Ｖｂを用い「Ｖａ＝Ｖｂ」
という関係よりＩR＝Ｖｂ／Ｒ１０と変形できる。オペ
アンプ１１は理想的（利得＝∞，入力インピーダンス＝
∞，出力インピーダンス＝０）なものとし、「ｖａ＜Ｖ
ｂ」と変動したと仮定すると、その出力はＨｉｇｈｔレ
ベルを示しＮＰＮトランジスタ７のベースにはこの電圧
Ｈｉｇｈレベルが印加される。このときＮＰＮトランジ
スタ７のコレクタ電流ＩPは定常状態よりも増大し、Ｐ
ＮＰトランジスタ９のコレクタ電流が増大することによ
り、設定用抵抗器１０に流れる電流ＩRも増大する。オ
ペアンプ１１は入力端子への電流の流れ込みは無いの
で、ＰＮＰトランジスタ９のコレクタ電流は全て設定用
抵抗器１０に流れ込むことになる。従って、オペアンプ
１１の負側入力電圧Ｖａは上昇し、「Ｖａ＝Ｖｂ」にな
る状態で平衡状態となる。また、「Ｖａ＞Ｖｂ」の場合
も上述の動作が反対となるだけであり同様である。
【００２２】以上説明したように、ＮＰＮトランジスタ
５のコレクタ電流ＩPは基準電圧Ｖｂと設定用抵抗器１
０とによってのみ決定され、基準電圧が電源電圧変動や
周囲温度変動に対して安定であれば、ＩPを一定に保つ
ことができＬＤ２の駆動電流を安定化できる。
５のコレクタ電流ＩPは基準電圧Ｖｂと設定用抵抗器１
０とによってのみ決定され、基準電圧が電源電圧変動や
周囲温度変動に対して安定であれば、ＩPを一定に保つ
ことができＬＤ２の駆動電流を安定化できる。
【００２３】次に本発明の他の実施の形態例について図
２を用いて説明する。図２は本発明の他の実施の形態例
を示す回路図である。本実施の形態例は、図１にＬＤ温
度補償部４０を加えたものでＬＤ補償部４０は、ＬＤ２
出力光をモニタするフォトダイオードＰＤ１２と、この
ＰＤ１２の出力電流を制御用電圧に変換するＡＰＣ制御
部１３とで構成し、このＡＰＣ制御部１３の出力電圧を
オペアンプ１１の基準電圧として用いている。
２を用いて説明する。図２は本発明の他の実施の形態例
を示す回路図である。本実施の形態例は、図１にＬＤ温
度補償部４０を加えたものでＬＤ補償部４０は、ＬＤ２
出力光をモニタするフォトダイオードＰＤ１２と、この
ＰＤ１２の出力電流を制御用電圧に変換するＡＰＣ制御
部１３とで構成し、このＡＰＣ制御部１３の出力電圧を
オペアンプ１１の基準電圧として用いている。
【００２４】次に動作について説明する。ＬＤ２は図５
で示したように駆動電流に対して光り出力は負の温度特
性を有している。ＬＤ温度補償部４０はこの温度特性を
補償するものである。
で示したように駆動電流に対して光り出力は負の温度特
性を有している。ＬＤ温度補償部４０はこの温度特性を
補償するものである。
【００２５】図２において、ＰＤ１２によってＬＤ２の
光出力パワーが電流で検知され、ＡＰＣ制御部１３によ
って制御電圧に変換され、オペアンプ１１に供給されて
いる。図５で示したように周囲温度２５℃の下でＬＤ２
の光出力がＰ0を示すように回路定数が設定されてい
る。このとき、図５より駆動電流はＩ0（図中約２６ｍ
Ａ）と設定されている。また、前述したように電流ＩP
は、電流ＩRとほぼ同一であり、オペアンプ１１の正側
入力電圧Ｖｂと設定用抵抗器１０で決定される。次に周
囲温度が８５℃となった場合を考えてみる。ＬＤ２の光
出力Ｐ0は低下するのでＰＤ１２の出力電流は減少し、
ＡＰＣ制御部１３の出力電圧、即ち、オペアンプ１１の
正側入力電圧Ｖｂは上昇する。オペアンプ１１の出力電
圧はＨｉｇｈレベルとなり電流ＩPは増加し、ＬＤ２の
駆動電流を増加させて光出力をＰ0に戻すように制御す
る。結局光出力パワーがＰ0となり周囲温度８５℃のと
きＩP＝Ｉ2（約３８ｍＡ）の状態で平衡状態となる。
光出力パワーが電流で検知され、ＡＰＣ制御部１３によ
って制御電圧に変換され、オペアンプ１１に供給されて
いる。図５で示したように周囲温度２５℃の下でＬＤ２
の光出力がＰ0を示すように回路定数が設定されてい
る。このとき、図５より駆動電流はＩ0（図中約２６ｍ
Ａ）と設定されている。また、前述したように電流ＩP
は、電流ＩRとほぼ同一であり、オペアンプ１１の正側
入力電圧Ｖｂと設定用抵抗器１０で決定される。次に周
囲温度が８５℃となった場合を考えてみる。ＬＤ２の光
出力Ｐ0は低下するのでＰＤ１２の出力電流は減少し、
ＡＰＣ制御部１３の出力電圧、即ち、オペアンプ１１の
正側入力電圧Ｖｂは上昇する。オペアンプ１１の出力電
圧はＨｉｇｈレベルとなり電流ＩPは増加し、ＬＤ２の
駆動電流を増加させて光出力をＰ0に戻すように制御す
る。結局光出力パワーがＰ0となり周囲温度８５℃のと
きＩP＝Ｉ2（約３８ｍＡ）の状態で平衡状態となる。
【００２６】以上説明したように図２の実施の形態例
は、図１に比べてＬＤの温度補償機能を付加したもので
図１のものとは使用環境条件などで使い分けられるもの
である。
は、図１に比べてＬＤの温度補償機能を付加したもので
図１のものとは使用環境条件などで使い分けられるもの
である。
【００２７】尚、本実施例ではＮＰＮトランジスタ５，
７のコレクタ電流ＩPを同一のものとしたが、それぞれ
のエミッタ面積比を変えて設定することにより任意の電
流比が設定可能である。即ちＮＰＮトランジスタ５を同
一特性のトランジスタ２ケで並列構成した場合、カレン
トミラー電流比は２：１となりＮＰＮトランジスタ７の
コレクタ電流ＩPはこの比で減少し、消費電力を下げる
ことができる。
７のコレクタ電流ＩPを同一のものとしたが、それぞれ
のエミッタ面積比を変えて設定することにより任意の電
流比が設定可能である。即ちＮＰＮトランジスタ５を同
一特性のトランジスタ２ケで並列構成した場合、カレン
トミラー電流比は２：１となりＮＰＮトランジスタ７の
コレクタ電流ＩPはこの比で減少し、消費電力を下げる
ことができる。
【００２８】また、ＰＤ１２の出力電流を監視しこの値
が異常をしめした時にアラームを発生させるようにして
監視機能を共存させるようにしても良い。
が異常をしめした時にアラームを発生させるようにして
監視機能を共存させるようにしても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＬＤ駆動回
路は、ＬＤの駆動電流を設定すると同時にその変化を検
出するための設定用抵抗器をＬＤ駆動電流の電流制御ト
ランジスタと直列に挿入していないので、この降下電圧
分だけ電源電圧を低電圧化できるという効果がある。特
に電源変動、温度変動に対しＬＤの光出力を安定化する
と同時にこの低電圧化を実現することができるという効
果がある。
路は、ＬＤの駆動電流を設定すると同時にその変化を検
出するための設定用抵抗器をＬＤ駆動電流の電流制御ト
ランジスタと直列に挿入していないので、この降下電圧
分だけ電源電圧を低電圧化できるという効果がある。特
に電源変動、温度変動に対しＬＤの光出力を安定化する
と同時にこの低電圧化を実現することができるという効
果がある。
【図１】本発明の実施の形態例を示す回路図である。
【図２】本発明の他の実施の形態例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】従来例を示す回路図である。
【図４】他の従来例を示す回路図である。
【図５】レーザダイオードの駆動電流対の特性を示す特
性図である。
性図である。
３，４，５，７ ＮＰＮトランジスタ ５，６，８，９ ＰＮＰトランジスタ １ 抵抗器 ２ ＬＤ １０ 設定用抵抗器 １１ オペアンプ １２ ＰＤ １３ ＡＰＣ制御部 ２０ 差動増幅部 ３０ 電流設定部 ４０ ＬＤ温度補償部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/28 (72)発明者 横溝 政明 神奈川県川崎市中原区小杉町一丁目403 番地 日本電気テレコムシステム株式会 社内 (56)参考文献 特開 平２−44791（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−57771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−14982（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 H04B 10/04 H04B 10/06 H04B 10/14 H04B 10/26 H04B 10/28 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザダイオード（以下ＬＤとする）を
負荷とし差動接続された１対のトランジスタとこのＬＤ
のＬＤ駆動電流を制御するための電流制御用トランジス
タとを有する差動増幅部と、前記電流制御用トランジス
タに接続されカレントミラー回路で構成され前記ＬＤ駆
動電流を所定値に設定するための設定用抵抗器を有する
電流設定部と、前記設定用抵抗器の降下電圧と基準電圧
とを入力しその出力を前記電流制御トランジスタと前記
電流設定部との接続点に加えるオペアンプとを備え 前記差動増幅部は、一端を正電源に接続した抵抗器と、
コレクタを前記抵抗器の他端にベースを正入力端子に接
続した第１のＮＰＮトランジスタと、カソードを正電源
に接続した前記ＬＤと、コレクタを前記ＬＤのアノード
にエミッタを前記第１のＮＰＮトランジスタのエミッタ
にベースを負入力端子にそれぞれ接続した第２のＮＰＮ
トランジスタと、コレクタを前記第１と第２のＮＰＮト
ランジスタのエミッタの接続点に接続しエミッタを接地
した第３のＮＰＮトランジスタ即ち前記電流制御用トラ
ンジスタとを備え、 前記電流設定部は、エミッタを正電源に接続した第１の
ＰＮＰトランジスタと、エミッタを前記第１のＰＮＰト
ランジスタのコレクタに接続し自己のコレクタとベース
とを短絡した第２のＰＮＰトランジスタと、コレクタを
前記第２のＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前
記差動増幅部の第３のＮＰＮトランジスタのベースに接
続しエミッタを接地した第４のＮＰＮトランジスタと、
エミッタを正電源にベースを前記第１のＰＮＰトランジ
スタのベースに接続し自己のベースとのコレクタとを短
絡した第３のＰＮＰトランジスタと、エミッタを前記第
３のＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記第２
のＰＮＰトランジスタのベースに接続した第４のＰＮＰ
トランジスタと、一端を第４のＰＮＰトランジスタのコ
レクタ及び前記オペアンプの負入力端子に接続し他端を
接地した前記設定用抵抗器とを備えることを特徴とする
ＬＤ駆動回路。 - 【請求項２】 前記ＬＤの出力光をモニタするフォトダ
イオード（以下ＰＤとする）と、このＰＤの出力電流を
制御用電圧に変換するＡＰＣ制御部と、このＡＰＣ制御
部の出力電圧を前記オペアンプの基準電圧として用いる
ＬＤ温度補償部を備えることを特徴とする請求項１記載
のＬＤ駆動回路。 - 【請求項３】 前記第３のＮＰＮトランジスタと前記第
４のＮＰＮトランジスタとのカレントミラー電流比をＮ
対１とするための前記第３のＮＰＮトランジスタに並列
接続されたＮ−１個のＮＰＮトランジスタを備えること
を特徴とする請求項２記載のＬＤ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09075221A JP3130825B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Ｌｄ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09075221A JP3130825B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Ｌｄ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270784A JPH10270784A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3130825B2 true JP3130825B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=13569964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09075221A Expired - Fee Related JP3130825B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Ｌｄ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3130825B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7336687B2 (en) | 2004-03-03 | 2008-02-26 | Ricoh Company, Ltd. | Providing a suitable output current to a laser diode |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3746049B2 (ja) | 2003-09-24 | 2006-02-15 | 株式会社リコー | レーザダイオード駆動回路 |
| TW200717954A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-01 | Icreate Technologies Corp | Laser diode control circuit loop |
| JP4523016B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2010-08-11 | 株式会社沖データ | 駆動回路、ｌｅｄヘッドおよび画像形成装置 |
| JPWO2009011019A1 (ja) * | 2007-07-13 | 2010-09-09 | 三菱電機株式会社 | 光送信器 |
| CN102983497B (zh) * | 2012-11-30 | 2015-05-13 | 索尔思光电（成都）有限公司 | 一种激光器背光电流反馈控制方法 |
| CN106451060B (zh) * | 2016-10-13 | 2023-10-27 | 华北电力大学（保定） | 一种激光器驱动电路 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP09075221A patent/JP3130825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7336687B2 (en) | 2004-03-03 | 2008-02-26 | Ricoh Company, Ltd. | Providing a suitable output current to a laser diode |
| US7609735B2 (en) | 2004-03-03 | 2009-10-27 | Ricoh Company, Ltd. | Providing a suitable output current to a laser diode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10270784A (ja) | 1998-10-09 |
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