JP3665447B2 - 光送信器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザダイオード等の発光素子を用いた光送信器に関し、特に本発明はＡＣカップリング回路を介してデータが入力される光送信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオード等の発光素子を用いた光送信器において、前段に設けられた回路と光送信器の電源が異なる場合（例えば、前段回路が負電源回路で光送信器が正電源回路の場合等）、光送信器の入力側にＡＣカップリング用のコンデンサを設けて直流分をカットするともに、光送信器の入力側にバイアス電圧を与えて光送信器を所定の入力レベルで動作させることが行われる。また、上記のようにＡＣカップリング用のコンデンサを設けることにより、データ入力ラインからのドリフト等の影響を除去することもできる。
【０００３】
図４は上記したＡＣカップリング用のコンデンサを用いた光送信器の従来例を示す図である。
同図において、１は発光素子駆動回路、２はレーザダイオード（以下ＬＤという）等の発光素子である。発光素子駆動回路１の入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−とデータ入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−の間にはＡＣカップリング用のコンデンサＣ１，Ｃ２が接続されている。また、上記入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−を所定の電位に設定するため、入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−はバイアス抵抗Ｒｂを介してバイアス電源ＶＤＤに接続されている。
【０００４】
同図において、入力端子ＤＩＮに電圧ＶＨ、入力端子ＤＩＮ−に電圧ＶＬの差動信号が入力されると、発光素子駆動回路１の入力端子ＤＡＴＡがハイレベル（以下Ｈレベルという）、入力端子ＤＡＴＡ−がローレベル（以下Ｌレベルという）となり発光素子２が発光する。また、入力端子ＤＩＮに電圧ＶＬ、入力端子ＤＩＮ−に電圧ＶＨの差動信号が入力されると、発光素子駆動回路１の入力端子ＤＡＴＡがＬレベル、入力端子ＤＡＴＡ−がＨレベルとなり、発光素子２は消光する。
上記バイアス電源ＶＤＤの電圧は、通常上記ＨレベルとＬレベルの中間の電圧に設定されており、上記のような信号が入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−に連続的に入力されると、発光素子駆動回路１のＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−端子の電圧は上記バイアス電圧ＶＤＤを中心として上下に振れ、発光素子２は発光と消光を繰り返す。また、入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−の電位がＨレベルあるいはＬレベルまま一定であると、発光素子駆動回路１の入力端▲１▼，▲２▼の電圧は共に、上記バイアス電源の電圧ＶＤＤになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＡＣカップリング用のコンデンサを用いた光送信器は、図４に示すように構成されているので、無信号時や、入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−の論理が一定（ＨレベルとＬレベルの固定入力）の場合、上記したように発光素子駆動回路１の入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−の電圧は共にＶＤＤとなる。
このため、発光素子駆動回路１の内部論理は不安定となり、回路全体では発光しないような論理であっても、発光素子２が点滅したり不安定に点灯するといった不具合が生ずる。
従来の回路においては、上記した不安定状態を回避するため、無信号時等には、発光素子駆動回路１に図４に示す遮断信号Ｓｈを入力し、発光素子２への注入電流を遮断する必要があった。
【０００６】
本発明は上記した事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、無信号時や入力信号の論理が一定のとき、発光素子駆動回路の論理を自動的に所定の状態に固定することにより、確実に光出力を遮断することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、レーザダイオード等の発光素子と、該発光素子を発光されるための発光素子駆動回路と、該駆動回路の入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−とデータ入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−の間に接続されたＡＣカップリング用のコンデンサと、上記入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−を所定の電位に設定するため、入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−にはバイアス抵抗を介してバイアス電源ＶＤＤに接続された光送信器において、所定時間、上記入力端子にデータが入力されないことを検出し、フラグ信号を出力するフラグ回路と、上記フラグ回路がフラグ信号を出力したとき、発光素子駆動回路の入力端を発光素子が消光する論理レベルに設定する入力レベル設定手段とを設ける。
上記のように、入力端子に所定時間データが入力されないとき、駆動回路の入力端を発光素子が消光する論理レベルに設定することにより、無信号時や入力信号の論理が一定のとき、発光素子駆動回路に遮断信号を入力することなく、発光素子の光出力を遮断することができ不安定な発光を回避することができる。
【０００８】
【発明の実施形態】
図１は本発明の第１の実施例を示す図である。
前記図４に示したものと同一のものには同一の符号が付されており、１は発光素子駆動回路、２はレーザダイオード（以下ＬＤという）等の発光素子、Ｃ１，Ｃ２はＡＣカップリング用のコンデンサ、Ｒｂはバイアス電源ＶＤＤに接続されたバイアス抵抗である。
本実施例においては、上記構成に加え、図１に示すようにカウンタ３から構成されるフラグ回路と、トランジスタＴＲ１とリレーＫ１から構成されるリレー回路と、トランジスタＴＲ２と抵抗Ｒ２から構成される第１のレベル設定回路と、リレーＫ１の接点ｋ１ｓと抵抗Ｒ１から構成される第２のレベル設定回路が設けられている。
【０００９】
カウンタ３から構成されるフラグ回路の出力は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のベースに接続されており、トランジスタＴＲ１のコレクタにリレーＫ１が接続されている。また、トランジスタＴＲ２のエミッタには抵抗Ｒ２が接続され、そのコレクタは発光素子駆動回路１のＤＡＴＡ端子に接続されている。
リレーＫ１の接点ｋ１ｓは通常ｂ接点側に接続されており、リレーＫ１が励磁されると、接点ｋ１ｓはａ接点側に切り替わり▲２▼点が抵抗Ｒ１に接続される。
【００１０】
図１において、入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−にそれぞれ電圧ＶＨと電圧ＶＬの差動信号が入力されると、前記したように、発光素子駆動回路１のＤＡＴＡ端子、ＤＡＴＡ−端子がそれぞれＨレベル、Ｌレベルになり、発光素子２が発光する。また、入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−にそれぞれ電圧ＶＬ、ＶＨの差動信号が入力されると、ＤＡＴＡ端子、ＤＡＴＡ−端子がそれぞれＬレベル、Ｈレベルになり、発光素子２は消光する。
そして、上記のような信号が入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−に連続的に入力されている間、発光素子２は発光と消光を繰り返す。
【００１１】
一方、カウンタ３はクロックＣＬＫを計数しており、図２に示すように、ＤＩＮ−端子に信号が入力される毎にリセットされる。したがってＤＩＮ−に信号がが入力されている間は、カウンタ３の計数値は所定値に達せず、ＦＬＡＧ信号を出力しない。
ここで、入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−に信号が所定時間入力されないと、図２に示すように、カウンタ３の計数値が所定値に達し、カウンタ３からＦＬＡＧ信号が出力される。これにより、トランジスタＴＲ１がオンとなりリレーＫ１が動作するとともに、トランジスタＴＲ２がオンになる。
【００１２】
リレーＫ１が動作すると、リレーＫ１の接点ｋ１ｓはｂ側からａ側に切り換わり、▲２▼点は抵抗Ｒ１を介して電源電圧ＶＣＣに接続される。また、トランジスタＴＲ１がオンになることにより、▲１▼点は抵抗Ｒ２を介して接地される。
その結果、▲１▼点の電位Ｖ１は、Ｉ2 ・Ｒ２となり、▲２▼点の電位Ｖ２は、ＶＣＣ−Ｉ1 ・Ｒ１となる。但し、ＶＣＣは電源電圧、Ｉ１は抵抗Ｒ１に流れる電流、Ｒ１は抵抗Ｒ１の抵抗値、Ｉ２は抵抗Ｒ２に流れる電流、Ｒ２は抵抗Ｒ２の抵抗値である。
上記抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を適当に選定し、上記電位Ｖ１を発光素子２が消光するときのＬレベル、電位Ｖ２を発光素子２が消光するときのＨレベルになるようにすれば、ＦＬＡＧ信号が出力されたとき以降、発光素子２は消光する。
【００１３】
上記状態で、再び入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−に信号が入力されると、カウンタ３がリセットされてＦＬＡＧ信号は０となり、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２がオフとなるので発光素子２は発光する。
以上のように本実施例においては、所定時間信号入力がないことを検出するフラグ回路を設け、無信号状態になったとき、フラグ回路の出力により発光素子駆動回路の入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−の論理レベルを発光素子が消光する値に設定したので、発光素子駆動回路に遮断信号を入力することなく光遮断を行うことができ不安定な発光を回避することができる。
【００１４】
図３は本発明の第２の実施例を示す図であり、本実施例は差動入力でない光送信器に本発明を適用した実施例を示している。
前記図１に示したものと同一のものには同一の符号が付されており、１は発光素子駆動回路、２はレーザダイオード（以下ＬＤという）等の発光素子、Ｃ１，Ｃ２はＡＣカップリング用のコンデンサ、Ｒｂはバイアス電源ＶＤＤに接続されたバイアス抵抗である。
また、３はフラグ回路を構成するカウンタ、ＴＲ３は電位設定回路を構成するトランジスタであり、カウンタ３の出力は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴＲ３のベースに接続され、トランジスタＴＲ３のエミッタには抵抗Ｒ４が接続されている。
トランジスタＴＲ３はカウンタ３がＦＬＡＧ信号を出力したときオンになり、後述するように▲１▼の電位を発光素子３を消光させる所定のレベルに設定する。
【００１５】
図３において、入力端子ＤＩＮに電圧ＶＨが入力されると、発光素子駆動回路１のＤＡＴＡ端子がＨレベルとなり発光素子２が発光する。また、入力端子ＤＩＮが電圧ＶＬになると、ＤＡＴＡ端子がＬレベルとなり発光素子２は消光する。発光素子駆動回路１のＤＡＴＡ端子、ＶＤＤ端子はそれぞれバイアス抵抗Ｒｂを介してバイアス電源ＶＤＤに接続されており、上記バイアス電源ＶＤＤの電圧は、通常上記ＨレベルとＬレベルの中間の電圧に設定されている。このため、上記のような信号が入力端子ＤＩＮに連続的に入力されると、発光素子駆動回路１のＤＡＴＡ端子の電圧は上記バイアス電圧ＶＤＤを中心として上下に振れ、発光素子２は発光と消光を繰り返す。なお、前記したように、発光素子駆動回路１の入力端子ＤＡＴＡ、ＶＤＤ端子が共にバイアス電圧ＶＤＤになると発光素子駆動回路１の内部論理は不安定となる。
【００１６】
カウンタ３はクロックＣＬＫを計数しており、前記したように、ＤＩＮ端子に信号が入力される毎にリセットされる。したがってＤＩＮに信号が入力されている間は、カウンタ３の計数値は所定値に達せず、ＦＬＡＧ信号を出力しない。
ここで、入力端子ＤＩＮに信号が所定時間入力されないと、カウンタ３からＦＬＡＧ信号が出力される。これにより、トランジスタＴＲ３がオンとなり、▲１▼点は抵抗Ｒ２を介して接地される。
その結果、前記したように▲１▼点の電位Ｖは、Ｉ3 ・Ｒ４となる。但し、Ｉ3 は抵抗Ｒ４に流れる電流、Ｒ４は抵抗Ｒ４の抵抗値である。
上記抵抗Ｒ４の抵抗値を適当に選定し、上記電位Ｖを発光素子２が消光するＬレベルになるようにすれば、ＦＬＡＧ信号が出力されたとき以降、発光素子２は消光する。
上記状態で、再び入力端子ＤＩＮに信号が入力されると、カウンタ３がリセットされてＦＬＡＧ信号は０となり、トランジスタＴＲ３がオフとなるので発光素子２は発光する。
【００１７】
以上のように本実施例においては、シングルエンド型の光送信器において、無信号状態になったとき、フラグ回路の出力により発光素子駆動回路の入力端子ＤＡＴＡの論理レベルを発光素子が消光するようなレベルに設定するようにしたので、第１の実施例と同様、無信号時、発光素子駆動回路に遮断信号を入力することなく光遮断を行うことができ不安定な発光を回避することができる。
【００１８】
なお、上記第１、第２の実施例では、発光素子としてレーザダイオードを用いる場合について説明したが、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のその他の発光素子を用いてもよい。
また、上記第１、第２の実施例では、発光素子駆動回路の入力端子の論理を無信号時に所定の論理に固定する場合について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、ＡＣカップリング用コンデンサを備え、信号入力がないとき不安定動作をするその他の回路に適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、入力側にＡＣカップリング用のコンデンサを備えた光送信器において、所定時間データが入力されないとき、発光素子駆動回路の入力端を発光素子が消光する論理レベルに設定することができるので、無信号時や入力信号の論理が一定のとき、発光素子駆動回路に遮断信号を入力することなく、発光素子の光遮断を行うことができ不安定な発光を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】フラグ回路の動作を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図４】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ 発光素子駆動回路
２ 発光素子
３ カウンタ
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｒｂ バイアス抵抗
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３ トランジスタ
Ｋ１ リレー
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 抵抗

Claims (1)

1. レーザダイオード等の発光素子と、該発光素子を発光されるための発光素子駆動回路と、該駆動回路の入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−とデータ入力端子ＤＩＮ，ＤＩＮ−の間に接続されたＡＣカップリング用のコンデンサと、上記入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−を所定の電位に設定するため、入力端子ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ−にはバイアス抵抗を介してバイアス電源ＶＤＤに接続された光送信器において、
   所定時間、上記入力端子にデータが入力されないことを検出し、フラグ信号を出力するフラグ回路と、
   上記フラグ回路がフラグ信号を出力したとき、上記駆動回路の入力端を発光素子が消光する論理レベルに設定する入力レベル設定手段とを設けた
   ことを特徴とする光送信器。

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