JP5803174B2

JP5803174B2 - 駆動回路

Info

Publication number: JP5803174B2
Application number: JP2011059859A
Authority: JP
Inventors: 茉莉子菅原; 有紀人角田; 井出　聡; 聡井出
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2031-03-17
Also published as: JP2012080061A; US9161403B2; US20120062143A1

Description

本発明は、駆動回路に関する。

近年、ネットワークの伝送速度の向上および大容量化に伴い、近距離通信や中距離通信に光信号が用いられている。光信号の光源として、小型かつ低消費電力で、直接変調が可能な発光素子が採用されている。発光素子としては、たとえばＶＣＳＥＬ（ＶｅｒｔｉｃａｌＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇＬａｓｅｒ：直共振器面発光レーザ）などのＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）がある。発光素子を駆動する駆動回路としては、発光素子の駆動信号を差動増幅し、差動増幅した駆動信号によって発光素子を駆動する駆動回路が用いられている（たとえば、下記非特許文献１参照。）。

"１２０−Ｇｂ／ｓＶＣＳＥＬ−ＢａｓｅｄＰａｒａｌｌｅｌ−ＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔａｎｄＣｕｓｔｏｍ１２０−Ｇｂ／ｓＴｅｓｔｉｎｇＳｔａｔｉｏｎ"、ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＩＧＨＴＷＡＶＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、ＶＯＬ．２２，ＮＯ．９、２００４年９月

しかしながら、上述した従来技術では、駆動回路の出力インピーダンスが高く、発光素子の入力インピーダンスと整合しないため、駆動回路と発光素子との間で駆動信号の反射が発生し、高速で駆動することができないという問題がある。たとえば、駆動信号を差動増幅する駆動回路においては、発光素子との接続部からみえるバイアス電流源の抵抗が高いため、発光素子との間でインピーダンスを整合させることが困難である。このため、特に発光素子を高速駆動する場合に、発光素子の光出力波形が劣化する。

開示の駆動回路は、上述した問題点を解消するものであり、駆動対象を高速で駆動することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、負荷であるレーザダイオードを出力部の一方に接続し、出力電流をスイッチする一段もしくは複数段の差動対と、前記負荷に対して直流電流の大きさを調整する電流源と、を備える回路において、前記出力部の他方に接続され、前記レーザダイオードと同等の特性を有するダミー負荷と、前記差動対の両方の出力部間の接続経路に一対で設けられ、互いの接続点が終端グランドとされた抵抗と終端抵抗と、を備え、前記抵抗と前記終端抵抗の対のうち、前記レーザダイオードが接続される出力部からみてバイアス電流源と並列に接続される一方の前記終端抵抗の抵抗値を、前記レーザダイオードの抵抗値と同等とし、前記終端グランドに電源を接続し、前記電源により前記負荷に流れるバイアス電流を調整する、ことを要件とする。

開示の駆動回路によれば、駆動対象を高速で駆動することができるという効果を奏する。

図１−１は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１−２は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１−３は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１−４は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例３を示す図である。図１−５は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例４を示す図である。図２は、ダミー負荷の具体例を示す図である。図３−１は、実施の形態２にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図３−２は、図３−１に示した構成例と等価なダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図４−１は、実施の形態３にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図４−２は、図４−１に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図４−３は、図４−２に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図４−４は、図４−２に示したダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図４−５は、図４−２に示したダイオード駆動回路の変形例３を示す図である。図５−１は、実施の形態４にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図５−２は、図５−１に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図５−３は、図５−１に示したダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図６は、実施の形態５にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図７−１は、実施の形態６にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図７−２は、図７−１に示したダイオード駆動回路の変形例を示す図である。図８は、実施の形態７にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図９−１は、実施の形態８にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図９−２は、図９−１に示したダイオード駆動回路の変形例を示す図である。図１０は、実施の形態９にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１１は、実施の形態１０にかかる駆動回路の構成例を示す図である。図１２は、実施の形態１１にかかる光送信装置の構成例を示す図である。図１３−１は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の動作例を示す図（その１）である。図１３−２は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の動作例を示す図（その２）である。図１３−３は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の動作例を示す図（その３）である。図１３−４は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の動作例を示す図（その４）である。図１３−５は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の動作例を示す図（その５）である。図１４−１は、高速駆動におけるインピーダンス整合を示す図（その１）である。図１４−２は、高速駆動におけるインピーダンス整合を示す図（その２）である。図１５−１は、実施の形態１２にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１５−２は、実施の形態１２にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１５−３は、実施の形態１２にかかるダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１６−１は、実施の形態１３にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１６−２は、実施の形態１３にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１７−１は、実施の形態１４にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１７−２は、実施の形態１４にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１８−１は、実施の形態１５にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１８−２は、実施の形態１５にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１８−３は、実施の形態１５にかかるダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１９−１は、実施の形態１６にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１９−２は、実施の形態１６にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１９−３は、実施の形態１６にかかるダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図２０−１は、実施の形態１７にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図２０−２は、実施の形態１７にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図２１−１は、インダクタを備えたダイオード駆動回路の構成例を示す図である（その１）。図２１−２は、インダクタを備えたダイオード駆動回路の構成例を示す図である（その２）。図２１−３は、インダクタを備えたダイオード駆動回路の構成例を示す図である（その３）。図２１−４は、インダクタを備えたダイオード駆動回路の構成例を示す図である（その４）。図２２は、出力電圧を制御するダイオード駆動回路の構成例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。

実施の形態１〜１１は、出力部に発光素子のアノードが接続されるアノード駆動の構成であり、実施の形態１２〜１７は、出力部に発光素子のカソードが接続されるカソード駆動の構成である。

＜アノード駆動の構成例＞
（実施の形態１）
図１−１は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１−１に示すダイオード駆動回路１００は、駆動対象の駆動信号を差動増幅するＬＴＰ（Ｌｏｎｇ−ＴａｉｌｅｄＰａｉｒ）型の差動増幅回路である。ここでは、駆動対象が発光素子である場合について説明する。ダイオード駆動回路１００へ入力される駆動信号は、正相信号および逆相信号（正相信号の反転信号）を含む差動信号である。

図１−１に示すように、ダイオード駆動回路１００は、バイアス電流源１１１，１１２と、入力部１２１，１２２と、トランジスタ１３１，１３２と、変調電流源１４０と、出力部１５１，１５２と、ダミー負荷１６０と、抵抗１７１，１７２と、を備えている。バイアス電流源１１１，１１２は、電流を流し込む電流源である。バイアス電流源１１１は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がトランジスタ１３１に接続されている。バイアス電流源１１２は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がトランジスタ１３２に接続されている。

入力部１２１，１２２は、差動の駆動信号が入力される差動対の入力部である。具体的には、入力部１２１には、駆動信号の正相信号が入力される（ｉｎ）。入力部１２２には、駆動信号の逆相信号が入力される（ｉｎｘ）。

トランジスタ１３１およびトランジスタ１３２は、たとえばＢＪＴ（ＢｉｐｏｌａｒＪｕｎｃｔｉｏｎＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。ここでは、トランジスタ１３１およびトランジスタ１３２がＢＪＴである場合について説明する。

トランジスタ１３１のベースは入力部１２１に接続されている。トランジスタ１３１のコレクタはバイアス電流源１１１に接続されている。トランジスタ１３１のエミッタは変調電流源１４０に接続されている。トランジスタ１３２のベースは入力部１２２に接続されている。トランジスタ１３２のコレクタはバイアス電流源１１２に接続されている。トランジスタ１３２のエミッタは変調電流源１４０に接続されている。変調電流源１４０は、トランジスタ１３１，１３２から電流を引き込む電流源である。変調電流源１４０は、一端がトランジスタ１３１，１３２に接続され、他端が接地されている。

出力部１５１，１５２は、差動の駆動信号を出力する差動対の出力部である。具体的には、出力部１５１は、バイアス電流源１１１とトランジスタ１３１との間に接続されている。出力部１５１には、駆動対象である発光素子が接続される。出力部１５１は、駆動信号の正相信号を発光素子へ出力する（ｏｕｔ）。出力部１５２は、バイアス電流源１１２とトランジスタ１３２との間に接続されている。出力部１５２にはダミー負荷１６０が接続される。出力部１５２は、駆動信号の逆相信号をダミー負荷１６０へ出力する（ｏｕｔｘ）。

ダミー負荷１６０は、出力部１５１に接続される駆動対象（発光素子）と同等の負荷を有する。ダミー負荷１６０は、抵抗１６１と、ダイオード１６２と、を含む。抵抗１６１は、一端が出力部１５２に接続され、他端がダイオード１６２に接続されている。ダイオード１６２は、一端が抵抗１６１に接続され、他端が接地されている。また、ダイオード１６２は、出力部１５１に接続される発光素子と同じダイオード特性を有する。ダイオード特性は、たとえば印加電圧に対して流れる電流の特性である。

抵抗１７１は、一端がバイアス電流源１１１とトランジスタ１３１との間に接続され、他端が抵抗１７２に接続されている。また、抵抗１７１は、出力部１５１よりもバイアス電流源１１１の側に接続されている。抵抗１７２は、一端がバイアス電流源１１２とトランジスタ１３２との間に接続され、他端が抵抗１７１に接続されている。また、抵抗１７２は、ダミー負荷１６０よりもバイアス電流源１１２の側に接続されている。なお、抵抗１７１および抵抗１７２は、一つの抵抗によって実現してもよい。

これにより、抵抗１７１とバイアス電流源１１１は、出力部１５１からみて並列になる。したがって、バイアス電流源１１１の抵抗値を∞（無限大）、抵抗１７１の抵抗値をＲ１とすると、出力部１５１からみたバイアス電流源１１１および抵抗１７１の抵抗値の総和は（１／∞）＋（１／Ｒ１）≒（１／Ｒ１）の逆数となる。

このため、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと、出力部１５１に接続された発光素子の入力インピーダンスと、を容易に整合させることができる。たとえば、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１を発光素子の抵抗値と同等にすることで、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを整合させることができる。

また、抵抗１７１，１７２は、出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路となっている。そして、出力部１５１を発光素子に接続し、出力部１５２にダミー負荷１６０を接続することで、正相側と逆相側の負荷が等しくなり、出力部１５１と出力部１５２を対称に動作（電位を反転）させることができる。これにより、抵抗１７１と抵抗１７２との間のａ点を仮想接地（ＡＣ的に同電位）の状態にすることができる。

このように、終端抵抗（抵抗１７１）が接続される、ＡＣ的（交流的）に、もしくは後述の実施例のような直接電源やグランドなどの直流的に安定な点のことを、以降、終端グランドと呼ぶことにする。

このように、ダイオード駆動回路１００によれば、終端抵抗を終端グランドに接地することで、バイアス電流源１１１の高抵抗を無視できるようにして出力インピーダンスを低下させることができる。また、ダイオード駆動回路１００によれば、差動対の出力部１５１，１５２の一方に駆動対象のダミー負荷１６０を接続することで出力部１５１，１５２を対称に動作させ、出力インピーダンスを一定にすることができる。

これにより、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。このため、たとえば発光素子を高速駆動する場合においても、ダイオード駆動回路１００と発光素子との接続部分における駆動信号の反射を抑制し、高速で駆動することができる。

また、バイアス電流源１１１と出力部１５１との間に抵抗がないため、電圧降下を抑えることができる。これにより、バイアス電流源１１１，１１２の電圧設計に余裕を持たせることができるため、低電圧源を用いた回路設計が可能となる。

図１−２は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１−２において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１−２に示すように、ダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えてバイアス電流源１９１を調整素子として備えていてもよい。バイアス電流源１９１は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がａ点に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。

図１−３は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１−３において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１−３に示すように、ダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えて電源１９２を調整素子として備えていてもよい。電源１９２は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がａ点に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。

図１−４は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例３を示す図である。図１−４において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１−４に示すように、ダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えてダイオード１９３を調整素子として備えていてもよい。ダイオード１９３は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がａ点に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。

図１−５は、図１−１に示したダイオード駆動回路の変形例４を示す図である。図１−５において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１−５に示すように、ダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えて抵抗１９４を調整素子として備えていてもよい。抵抗１９４は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がａ点に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。

図２は、ダミー負荷の具体例を示す図である。図２に示すように、ダミー負荷１６０は、たとえば、抵抗１６１と、トランジスタ２０１，２０２と、によって実現することができる。トランジスタ２０１，２０２は、図１−１に示したダイオード１６２に対応する構成である。トランジスタ２０１のコレクタは抵抗１６１に接続されている。トランジスタ２０１のベースはトランジスタ２０１のコレクタに接続されている（ダイオード接続）。トランジスタ２０１のエミッタはトランジスタ２０２のコレクタに接続されている。これにより、トランジスタ２０１はダイオードとして動作する。

トランジスタ２０２のコレクタはトランジスタ２０１のエミッタに接続されている。トランジスタ２０２のベースはトランジスタ２０２のコレクタに接続されている（ダイオード接続）。トランジスタ２０２のエミッタは接地されている。これにより、トランジスタ２０２はダイオードとして動作する。トランジスタ２０１およびトランジスタ２０２のダイオードとしての特性を調整することによって、出力部１５１に接続される発光素子と同等の負荷を有するダミー負荷１６０を実現することができる。

（実施の形態２）
図３−１は、実施の形態２にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図３−１において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図３−１に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成において、バイアス電流源１１１，１１２に代えて、正相側と逆相側で共通のバイアス電流源３０１を設けた構成例である。バイアス電流源３０１は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端が終端グランド（ａ点）に接続されている。ここで、終端グランドは実施の形態１と同様、仮想接地の形態をとっている。

したがって、バイアス電流源３０１の抵抗値が大きくても、抵抗１７２の抵抗値Ｒ２によって、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと駆動するダイオードの入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。これにより、図１−１に示したダイオード駆動回路１００と同様に、駆動対象のダイオードを高速で駆動することができる。

図３−２は、図３−１に示した構成例と等価なダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図３−２に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示したダイオード駆動回路１００において、バイアス電流源１１１およびバイアス電流源１１２の一端を抵抗１７１および抵抗１７２の間に接続した構成である。図３−２に示すダイオード駆動回路１００は、図３−１に示したダイオード駆動回路１００と等価である。

（実施の形態３）
図４−１は、実施の形態３にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図４−１において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図４−１に示すダイオード駆動回路１００のように、図１−１に示した構成のうち、終端抵抗を直列に分割する構成としてもよい。

具体的には、ダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えて抵抗４０１，４０２を備えている。抵抗４０１は、バイアス電流源１１１とトランジスタ１３１との間に設けられている。抵抗４０２は、バイアス電流源１１２とトランジスタ１３２との間に設けられている。

このように、分割した終端抵抗の一方を終端グランドに接地することで、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。また、図４−１に示した構成において、図１−２〜図１−５に示した直流電流をコントロールする調整素子を電源とａ点との間に設けてもよい。

図４−２は、図４−１に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図４−２において、図４−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図４−２に示すように、抵抗１７１をバイアス電流源１１１と並列に接続し、抵抗１７２をバイアス電流源１１２と並列に接続する構成としてもよい。この場合は、終端グランド（ａ点）は電源（電圧源）となる。これにより終端グランドは直接接地される。

図４−３は、図４−２に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図４−３において、図４−２に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図４−３に示すように、バイアス電流源１１１と電源との間に電源４３１を設け、バイアス電流源１１２と電源との間に電源４３２を調整素子として設ける構成としてもよい。これにより、出力部１５１の直流電位をコントロールすることができる。

図４−４は、図４−２に示したダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図４−４において、図４−２に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図４−４に示すように、バイアス電流源１１１と抵抗４０１との間にダイオード４４１を設け、バイアス電流源１１２と抵抗４０２との間にダイオード４４２を調整素子として設ける構成としてもよい。これにより、出力部１５１の直流電位をコントロールすることができる。

図４−３および図４−４に示すように、低インピーダンスの調整素子を終端抵抗（抵抗１７１，１７２）と直列に接続することで、出力部１５１の直流電位をコントロールすることができる。

図４−５は、図４−２に示したダイオード駆動回路の変形例３を示す図である。図４−５において、図４−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図４−５に示すように、図４−２に示した抵抗１７１に代えて容量４５１を設け、図４−２に示した抵抗１７２に代えて容量４５２を設ける構成としてもよい。この場合は、容量４５１および容量４５２によって終端グランドがＡＣ的に接地される。

（実施の形態４）
図５−１は、実施の形態４にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図５−１において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５−１に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えてダイオード５１１，５２１を備えている。ダイオード５１１，５２１のそれぞれは、たとえばダイオード１６２と同等（すなわち発光素子と同等）のダイオード特性を有する。

図５−１に示すダイオード駆動回路１００においては、抵抗１７１は、一端が出力部１５１に接続され、他端がダイオード５１１に接続されている。ダイオード５１１は、一端が抵抗１７１に接続され、他端が接地されている。このように、抵抗１７１およびダイオード５１１は、一端が出力部１５１に接続され、他端が接地された素子５１０を構成する。

抵抗１７２は、一端が出力部１５２に接続され、他端がダイオード５２１に接続されている。ダイオード５２１は、一端が抵抗１７２に接続され、他端が接地されている。このように、抵抗１７２およびダイオード５２１は、一端が出力部１５２に接続され、他端が接地された素子５２０を構成する。

このように、一端が出力部１５１，１５２のそれぞれに接続され、他端が接地され、ダミー負荷１６０と同等の負荷を有する各素子（素子５１０，５２０）を設ける構成とする。この構成においても、出力部１５１からみて抵抗１７１がバイアス電流源１１１と並列になるため、バイアス電流源１１１の高抵抗を無視できるようにして出力インピーダンスを低下させることができる。

また、抵抗１７１，１７２の一端を接続する終端グランド（ａ点）は、ダイオードによって直流的に安定な点に接地されることとなり、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、たとえば抵抗１７１の抵抗値を調整することにより、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

また、ダイオード１６２と同等のダイオード特性を有するダイオード５２１を抵抗１７２の一端に接続することで、ダミー負荷１６０に流れる電流と、抵抗１７２およびダイオード５２１を流れる電流と、をバランスさせることができる。ここで、ダイオード５２１は終端の電位調整の役割を担っている。もちろん、ダイオードの変わりに電源を使う構成としてもよい。また、ダイオード５２１と対称な位置にダイオード５１１を設けることで、出力部１５１，１５２を対称に動作させることができる。

また、バイアス電流源１１１と出力部１５１との間に抵抗がないため、電圧降下を抑えることができる。これにより、バイアス電流源１１１の電圧設計に余裕を持たせることができるため、低電圧源を用いた回路設計が可能となる。

図５−２は、図５−１に示したダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図５−２において、図５−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５−２に示すように、図５−１に示したダイオード５１１に代えて電源５３１を設け、図５−１に示したダイオード５２１に代えて電源５３２を調整素子として設ける構成としてもよい。これにより、終端グランド（ａ点）の直流電位を調整し、抵抗１７１，１７２およびダミー負荷１６０へ流れる直流電位をコントロールすることができる。

図５−３は、図５−１に示したダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図５−３において、図５−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５−３に示すように、バイアス電流源１１１と抵抗１７１を入れ替えて設け、バイアス電流源１１２と抵抗１７２を入れ替えて設ける構成としてもよい。この場合は、バイアス電流源１１１およびバイアス電流源１１２は接地される。このように、バイアス電流源１１１およびバイアス電流源１１２は、それぞれ出力部１５１および出力部１５２と直流的に安定な点としてもよい。

（実施の形態５）
図６は、実施の形態５にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図６において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えて容量６０１を備えている。また、図６に示すダイオード駆動回路１００においては、抵抗１７１は、一端がバイアス電流源１１１に接続され、他端がトランジスタ１３１に接続されている。抵抗１７２は、一端がバイアス電流源１１２に接続され、他端がトランジスタ１３２に接続されている。

容量６０１は、一端がバイアス電流源１１１と抵抗１７１との間に接続され、他端がバイアス電流源１１２と抵抗１７２との間に接続されている。したがって、容量６０１は、出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路となっている。また、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、容量６０１の両側の点ａ１と点ａ２における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。これにより、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

（実施の形態６）
図７−１は、実施の形態６にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図７−１において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図７−１に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えてインダクタ７０１を備えている。インダクタ７０１は、一端がバイアス電流源１１１に接続され、他端が抵抗１７１およびトランジスタ１３１に接続されている。これにより、駆動信号の高周波を跳ね上げ、ダイオード駆動回路１００の高速動作が可能になる。

図７−２は、図７−１に示したダイオード駆動回路の変形例を示す図である。図７−２において、図７−１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図７−２に示すように、インダクタ７０１は、一端がバイアス電流源１１１および抵抗１７１に接続され、他端がトランジスタ１３１に接続されていてもよい。

（実施の形態７）
図８は、実施の形態７にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図８において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えてインダクタ８０１，８０２を備えている。インダクタ８０１は、一端が抵抗１７１に接続され、他端がインダクタ８０２に接続されている。

インダクタ８０２は、一端が抵抗１７２に接続され、他端がインダクタ８０１に接続されている。なお、インダクタ８０１，８０２は一つのインダクタによって実現してもよい。このように、インダクタ８０１，８０２は、出力部１５１と出力部１５２との接続経路に設けられる。これにより、駆動信号の高周波を跳ね上げ、ダイオード駆動回路１００の高速動作が可能になる。

また、インダクタ８０１，８０２に流れる電流量は、図７−１に示したインダクタ７０１に流れる電流量よりも小さいため、インダクタ８０１，８０２の線幅を小さくし、長さを長くすることができる。すなわち、同じ占有面積でより大きなインダクタ値を有するインダクタ８０１，８０２の設計が可能となり、高周波における跳ね上げ効果をより大きくすることができる。

（実施の形態８）
図９−１は、実施の形態８にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図９−１において、図７−１または図８に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図９−１に示すダイオード駆動回路１００は、図１−１に示した構成に加えてインダクタ７０１およびインダクタ８０１，８０２を備えている。これにより、駆動信号の高周波をさらに跳ね上げ、ダイオード駆動回路１００の高速動作が可能になる。

図９−２は、図９−１に示したダイオード駆動回路の変形例を示す図である。図９−２において、図９−１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図９−２に示すように、ダイオード駆動回路１００は、図９−１に示した構成のうち、終端抵抗を直列に分割する構成としてもよい（たとえば図４−１参照）。

（実施の形態９）
図１０は、実施の形態９にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１０において、図９−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すダイオード駆動回路１００は、図９−１に示した構成に加えて容量１００１を備えている。容量１００１は、一端がインダクタ８０１とインダクタ８０２との間のａ点に接続され、他端が電圧源（不図示）に接続されている。これにより、ａ点における電位をさらに安定させ、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとをより容易に整合させることができる。

図７−１〜図１０においては、図１−１に示したダイオード駆動回路１００にインダクタ７０１やインダクタ８０１，８０２を設ける構成について説明したが、このような構成に限らない。具体的には、上述した各実施の形態にかかるダイオード駆動回路１００にインダクタ７０１やインダクタ８０１，８０２を設ける構成としてもよい。

たとえば、図３−１に示したダイオード駆動回路１００において、抵抗１７１とトランジスタ１３１との間にインダクタ７０１を設ける構成としてもよい。また、図４−１に示したダイオード駆動回路１００において、抵抗１７１と抵抗４０１との間または抵抗４０１とトランジスタ１３１との間にインダクタ７０１を設ける構成としてもよい。

（実施の形態１０）
図１１は、実施の形態１０にかかる駆動回路の構成例を示す図である。図１１において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１１に示す駆動回路１１００は、入力された駆動信号を分岐し、分岐した各駆動信号に遅延差を与えて合成する駆動回路である。図１１に示す駆動回路１１００は、遅延回路１１２１，１１２２と、増幅回路１１３１〜１１３３と、ダイオード駆動回路１１４０，１１５０，１１６０と、を備えている。

駆動回路１１００へ入力された駆動信号は、分岐されて遅延回路１１２１および増幅回路１１３１へ入力される。遅延回路１１２１は、入力された駆動信号を遅延量ｔ１だけ遅延させ、遅延させた駆動信号を遅延回路１１２２および増幅回路１１３２へ出力する。遅延回路１１２２は、増幅回路１１３１から出力された駆動信号を遅延量ｔ２（≒ｔ１）だけ遅延させ、遅延させた駆動信号を増幅回路１１３３へ出力する。

増幅回路１１３１は、入力された駆動信号を差動信号にしてダイオード駆動回路１１４０へ出力する。増幅回路１１３２，１１３３は、それぞれ遅延回路１１２１，１１２２から出力された駆動信号を差動信号にしてそれぞれダイオード駆動回路１１５０，１１６０へ出力する。

ダイオード駆動回路１１４０は、図１−１に示したダイオード駆動回路１００と同様の構成を有する。ただし、ダイオード駆動回路１１４０は、図１−１に示したダイオード駆動回路１００に限らず、上述した各実施の形態にかかるダイオード駆動回路１００と同様の構成を有していてもよい。ダイオード駆動回路１１４０は、増幅回路１１３１から出力された駆動信号を差動増幅する。具体的には、入力部１２１には、増幅回路１１３１から出力された正相信号が入力される（ｉｎ１）。入力部１２２には、増幅回路１１３１から出力された逆相信号が入力される（ｉｎ１ｘ）。

ダイオード駆動回路１１５０は、増幅回路１１３２から出力された駆動信号を差動増幅する。具体的には、ダイオード駆動回路１１５０は、ダイオード駆動回路１１４０の構成の一部（たとえばバイアス電流源１１１，１１２）を利用したＬＴＰ型の差動増幅回路であり、トランジスタ１１５１，１１５２と、変調電流源１１５３と、を備えている。

トランジスタ１１５１およびトランジスタ１１５２は、たとえばＢＪＴまたはＦＥＴである。ここでは、トランジスタ１１５１およびトランジスタ１１５２がＢＪＴである場合について説明する。トランジスタ１１５１のベースには、増幅回路１１３２から出力された正相信号が入力される（ｉｎ２）。トランジスタ１１５１のコレクタは、ダイオード駆動回路１１４０のバイアス電流源１１１とトランジスタ１３１との間に接続されている。トランジスタ１１５１のエミッタは変調電流源１１５３に接続されている。

トランジスタ１１５２のベースには、増幅回路１１３２から出力された逆相信号が入力される（ｉｎ２ｘ）。トランジスタ１１５２のコレクタは、ダイオード駆動回路１１４０のバイアス電流源１１２とトランジスタ１３２との間に接続されている。トランジスタ１１５２のエミッタは変調電流源１１５３に接続されている。変調電流源１１５３は、トランジスタ１１５１，１１５２から電流を引き込む電流源である。変調電流源１１５３は、一端がトランジスタ１１５１，１１５２に接続され、他端が接地されている。

ダイオード駆動回路１１６０は、増幅回路１１３３から出力された駆動信号を差動増幅する。具体的には、ダイオード駆動回路１１６０は、ダイオード駆動回路１１４０の構成の一部（たとえばバイアス電流源１１１，１１２）を利用したＬＴＰ型の差動増幅回路であり、トランジスタ１１６１，１１６２と、変調電流源１１６３と、を備えている。

トランジスタ１１６１およびトランジスタ１１６２は、たとえばＢＪＴまたはＦＥＴである。ここでは、トランジスタ１１６１およびトランジスタ１１６２がＢＪＴである場合について説明する。トランジスタ１１６１のベースには、増幅回路１１３３から出力された正相信号が入力される（ｉｎ３）。トランジスタ１１６１のコレクタは、ダイオード駆動回路１１４０のバイアス電流源１１１とトランジスタ１３１との間に接続されている。トランジスタ１１６１のエミッタは変調電流源１１６３に接続されている。

トランジスタ１１６２のベースには、増幅回路１１３３から出力された逆相信号が入力される（ｉｎ３ｘ）。トランジスタ１１６２のコレクタは、ダイオード駆動回路１１４０のバイアス電流源１１２とトランジスタ１３２との間に接続されている。トランジスタ１１６２のエミッタは変調電流源１１６３に接続されている。変調電流源１１６３は、トランジスタ１１６１，１１６２から電流を引き込む電流源である。変調電流源１１６３は、一端がトランジスタ１１６１，１１６２に接続され、他端が接地されている。

これにより、遅延回路１１２１，１１２２によって遅延差が与えられた各駆動信号が、それぞれダイオード駆動回路１１４０，１１５０，１１６０によってパワーを調整され、合成されて出力部１５１から出力される。このため、ダイオード駆動回路１１４０へ入力された駆動信号の立ち上がり部分および立ち下がり部分を補正（強調または抑制）して発光素子へ出力し、発光素子が生成する光信号の品質を向上させることができる（プリエンファシス）。

このような構成においても、出力部１５１における出力インピーダンスを低下させるとともに、出力部１５１，１５２を対称に動作させ、出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１１４０の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させ、高速で駆動することができる。なお、駆動回路１１００において、駆動信号を３分岐する構成について説明したが、駆動信号を２つまたは４つ以上に分岐する構成としてもよい。

（実施の形態１１）
図１２は、実施の形態１１にかかる光送信装置の構成例を示す図である。図１２に示すように、実施の形態１１にかかる光送信装置１２００は、ダイオード駆動回路１００と、発光素子（発光ダイオード）１２１０と、を備えている。光送信装置１２００は、発光素子１２１０へ駆動信号を入力することで発光素子１２１０を直接変調し、光信号を出力する。

具体的には、ダイオード駆動回路１００は、光送信装置１２００へ入力された駆動信号を整形し、整形した駆動信号を発光素子１２１０へ出力する。ダイオード駆動回路１００は、たとえば図１−１に示したダイオード駆動回路１００である。発光素子１２１０は、たとえばＶＣＳＥＬなどのＬＤである。発光素子１２１０は、ダイオード駆動回路１００の出力部１５１から出力された駆動信号（正相信号）によってアノード駆動される。

これにより、ダイオード駆動回路１００の出力インピーダンスと発光素子１２１０の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。このため、たとえば発光素子１２１０を高速駆動するためにダイオード駆動回路１００へ高速の駆動信号を入力した場合でも、ダイオード駆動回路１００と発光素子１２１０との接続部分における駆動信号の反射を抑制し、発光素子１２１０を高速で駆動することができる。

なお、光送信装置１２００のダイオード駆動回路１００について、図１−１に示したダイオード駆動回路１００を設ける構成について説明したが、光送信装置１２００のダイオード駆動回路１００には上述した各実施の形態にかかるダイオード駆動回路１００を適用することができる。また、図１２に示した光送信装置１２００のダイオード駆動回路１００に代えて、図１１に示した駆動回路１１００を設けた構成としてもよい。

（ダイオード駆動回路の動作例）
つぎに、ダイオード駆動回路１００の動作例について説明する。ここでは、図１−１に示したダイオード駆動回路１００の動作例について説明する。

図１３−１〜図１３−５は、実施の形態１にかかるダイオード駆動回路の動作例を示す図である。図１３−１において、図１−１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１３−１に示すように、バイアス電流源１１１，１１２から流れる電流をＩｂｉａｓとする。終端抵抗（抵抗１７１，１７２）を流れる電流をＩｔｅｒｍとする。トランジスタ１３１がスイッチする電流をＩ１とする。変調電流源１４０に流れる電流をＩｍｏｄとする。出力部１５１から出力される電流をＩｌｏａｄとする。

図１３−２に示す波形１３２０は、入力部１２１へ入力される入力信号を示している。波形１３２０の縦軸は入力信号の電圧である。図１３−３に示す波形１３３０は、トランジスタ１３１がスイッチする電流Ｉ１を示している。波形１３３０に示す入力信号に応じて、トランジスタ１３１がオン／オフされ、変調電流に応じた電流がスイッチされる。電流Ｉ１の振幅をＩｍｏｄとする。

図１３−４に示す波形１３４０は、終端抵抗（抵抗１７１，１７２）を流れる電流Ｉｔｅｒｍを示している。電流Ｉｔｅｒｍの振幅はＩｍｏｄ／２（変調電流の半分）となる。図１３−５に示す波形１３５０は、出力部１５１から出力される電流Ｉｌｏａｄを示している。電流Ｉｌｏａｄの振幅はＩｍｏｄ／２（変調電流の半分）となる。電流Ｉｌｏａｄの振幅のＤＣレベルは、バイアス電流から終端抵抗を流れるＤＣ電流を引いた値であり、電流Ｉｂｉａｓ−電流Ｉｔｅｒｍ−Ｉｍｏｄ／２となる。

図１４−１および図１４−２は、高速駆動におけるインピーダンス整合を示す図である。図１４−１の電流波形１４１０は、従来のダイオード駆動回路によって生成した高速の駆動信号を参考として示している。電流波形１４１０に示すように、従来のダイオード駆動回路では、終端抵抗がハイインピーダンスとなってインピーダンスが整合せず、生成される駆動信号が乱れている。

図１４−２の電流波形１４２０は、ダイオード駆動回路１００によって生成した高速の駆動信号を示している。電流波形１４２０に示すように、ダイオード駆動回路１００によれば、終端抵抗をＡＣ的に安定させてインピーダンスを整合させ、乱れの少ない駆動信号を生成することができる。

＜カソード駆動の構成例＞
つぎに、カソード駆動の各実施形態について説明する。以下の各実施形態において、上述したアノード駆動で説明した各実施形態と同じ構成部には同じ符号を付してある。実施の形態１２〜実施の形態１４は、終端グランドを直接接地した構成例であり、実施の形態１５〜実施の形態１７は、終端グランドを容量接地した構成例である。

（実施の形態１２）
実施の形態１２では、終端グランドが仮想接地された構成例を説明する。図１５−１は、実施の形態１２にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１５−１に示すダイオード駆動回路１５００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と出力部との間であり、バイアス電流源１１１，１１２と、入力部１２１，１２２と、トランジスタ１３１，１３２と、変調電流源１４０と、出力部１５１，１５２と、ダミー負荷１６０と、抵抗１７１，１７２と、を備えている。

入力部１２１，１２２は、差動の駆動信号が入力される差動対の入力部であり、入力部１２１には、駆動信号の正相信号が入力される（ｉｎ）。入力部１２２には、駆動信号の逆相信号が入力される（ｉｎｘ）。

バイアス電流源１１１は、一端が出力部１５１に接続され、他端が接地されている。バイアス電流源１１２は、一端が出力部１５２に接続され、他端が接地されている。

トランジスタ１３１のベースは入力部１２１に接続されている。トランジスタ１３１のコレクタは出力１５１に接続されている。トランジスタ１３１のエミッタは変調電流源１４０に接続されている。トランジスタ１３２のベースは入力部１２２に接続されている。トランジスタ１３２のコレクタは出力部１５２に接続されている。トランジスタ１３２のエミッタは変調電流源１４０に接続されている。変調電流源１４０は、トランジスタ１３１，１３２から電流を引き込む電流源である。変調電流源１４０は、一端がトランジスタ１３１，１３２に接続され、他端が接地されている。

出力部１５１，１５２は、差動の駆動信号を出力する差動対の出力部である。出力部１５１には、駆動対象である発光素子が接続される。出力部１５１は、駆動信号の正相信号を発光素子へ出力する（ｏｕｔ）。出力部１５２にはダミー負荷１６０が接続される。出力部１５２は、駆動信号の逆相信号をダミー負荷１６０へ出力する（ｏｕｔｘ）。

ダミー負荷１６０は、出力部１５１に接続される駆動対象（発光素子）と同等の負荷を有する。ダミー負荷１６０は、抵抗１６１と、ダイオード１６２と、を含む。抵抗１６１は、一端が電圧源（不図示）に接続され、他端がダイオード１６２のアノードに接続されている。ダイオード１６２は、アノードが抵抗１６１に接続され、カソードが出力部１５２に接続されている。このダイオード１６２は、出力部１５１に接続される発光素子と同じダイオード特性を有する。

抵抗１７１は、一端が出力部１５１に接続され、他端が抵抗１７２に接続されている。抵抗１７２は、一端が出力部１５２に接続され、他端が抵抗１７１に接続されている。なお、抵抗１７１および抵抗１７２は、一つの抵抗によって実現してもよい。

このため、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１５００の出力インピーダンスと、出力部１５１に接続された発光素子の入力インピーダンスと、を容易に整合させることができる。たとえば、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１を発光素子の抵抗値と同等にすることで、ダイオード駆動回路１５００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを整合させることができる。

また、抵抗１７１，１７２は、出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路となっている。そして、出力部１５１を発光素子に接続し、出力部１５２にダミー負荷１６０を接続することで、正相側と逆相側の負荷が等しくなり、出力部１５１と出力部１５２を対称に動作（電位を反転）させることができる。これにより、抵抗１７１と抵抗１７２との間のａ点（終端グランド）を仮想接地（ＡＣ的に同電位）の状態にすることができる。

このように、ダイオード駆動回路１５００によれば、終端抵抗を終端グランドに接地することで、バイアス電流源１１１の高抵抗を無視できるようにして出力インピーダンスを低下させることができる。また、ダイオード駆動回路１５００によれば、差動対の出力部１５１，１５２の一方に駆動対象のダミー負荷１６０を接続することで出力部１５１，１５２を対称に動作させ、出力インピーダンスを一定にすることができる。

これにより、ダイオード駆動回路１５００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。このため、たとえば発光素子を高速駆動する場合においても、ダイオード駆動回路１５００と発光素子との接続部分における駆動信号の反射を抑制し、高速で駆動することができる。

図１５−２は、実施の形態１２にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１５−２に示すダイオード駆動回路１５００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と分割された抵抗の中間点の間としている。このダイオード駆動回路１５００は、図１５−１に示した構成のうち、終端抵抗を直列に分割している。具体的には、図１５−１に示した構成に加えて抵抗４０１，４０２を備えている。抵抗４０１は、出力部１５１とトランジスタ１３１との間に設けられている。抵抗４０２は、出力部１５２とトランジスタ１３２との間に設けられている。

このように、分割した終端抵抗の一方を終端グランド（ａ点）に接地することで、ダイオード駆動回路１５００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

図１５−３は、実施の形態１２にかかるダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１５−３に示すダイオード駆動回路１５００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と終端グランドの間としている。出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路上において、バイアス電流源１１１の一端を抵抗１７１の一端に接続し、他端を接地している。バイアス電流源１１２の一端は抵抗１７２の一端に接続し、他端を接地している。終端グランドは、出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路上のａ１点，ａ２点で示した箇所である。

したがって、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１５００の出力インピーダンスと駆動するダイオードの入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。これにより、駆動対象のダイオードを高速で駆動することができる。

（実施の形態１３）
実施の形態１３では、終端グランドが直接グランドに接続された構成例を説明する。図１６−１は、実施の形態１３にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１６−１に示すダイオード駆動回路１６００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と出力部との間としている。図１６−１に示すダイオード駆動回路１６００は、図１５−１に示した抵抗１７１，１７２について、一端を出力部１５１，１５２に接続し、他端を接地させた構成である。終端グランド（ａ１点，ａ２点）が直接接地される。

これにより、抵抗１７１とバイアス電流源１１１は、出力部１５１からみて並列であり、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１６００の出力インピーダンスと、出力部１５１に接続された発光素子の入力インピーダンスと、を容易に整合させることができる。

図１６−２は、実施の形態１３にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１６−２に示すダイオード駆動回路１６００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と分割された抵抗の中間点の間としている。図１６−２に示すダイオード駆動回路１６００は、終端抵抗を直列に分割し、抵抗４０１，４０２を備えている。抵抗４０１は、出力部１５１とトランジスタ１３１との間に設けられている。抵抗４０２は、出力部１５２とトランジスタ１３２との間に設けられている。

また、ダイオード駆動回路１６００は、抵抗１７１，１７２について、一端を出力部１５１，１５２に接続し、他端が接地され、終端グランド（ａ１点，ａ２点）が直接接地される。これにより、抵抗１７１とバイアス電流源１１１は、出力部１５１からみて並列であり、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１６００の出力インピーダンスと、出力部１５１に接続された発光素子の入力インピーダンスと、を容易に整合させることができる。また、分割した終端抵抗の一方を終端グランド（ａ１点，ａ２点）に接地することで、ダイオード駆動回路１６００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

（実施の形態１４）
実施の形態１４では、終端グランドが電源に接続された構成例を説明する。図１７−１は、実施の形態１４にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１７−１に示すダイオード駆動回路１７００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と出力部との間としている。ダイオード駆動回路１７００は、図１５−１に示した構成に加えて電源１９２を調整素子として備えている。電源１９２は、一端が接地され、他端がａ点（終端グランド）に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。

図１７−２は、実施の形態１４にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１７−２に示すダイオード駆動回路１７００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と分割された抵抗の中間点の間としている。ダイオード駆動回路１７００は、図１５−２に示した構成に加えて電源１９２を調整素子として備えている。電源１９２は、一端が接地され、他端がａ点（終端グランド）に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。

（実施の形態１５）
実施の形態１５では、終端グランドが仮想接地された構成例を説明する。図１８−１は、実施の形態１５にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１８−１に示すダイオード駆動回路１８００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と出力部との間としている。ダイオード駆動回路１８００は、図１５−１に示した構成に加えて容量６０１を備えている。

容量６０１は、抵抗１７１と抵抗１７２との間に設けられており、この容量６０１は、出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路上に設けられている。また、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、容量６０１の両側のａ１点とａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。これにより、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１８００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

図１８−２は、実施の形態１５にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１８−２に示すダイオード駆動回路１８００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と分割された抵抗の中間点との間としている。ダイオード駆動回路１８００は、図１５−２に示した構成に加えて容量６０１を備えている。

このダイオード駆動回路１８００は、図１８−１に示した構成のうち、終端抵抗を直列に分割している。具体的には、図１８−１に示した構成に加えて抵抗４０１，４０２を備えている。抵抗４０１は、出力部１５１とトランジスタ１３１との間に設けられている。抵抗４０２は、出力部１５２とトランジスタ１３２との間に設けられている。このように、分割した終端抵抗の一方を終端グランドに接地することで、ダイオード駆動回路１８００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

また、容量６０１は、抵抗１７１と抵抗１７２との間に設けられており、容量６０１の両側のａ１点とａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。これにより、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１８００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

図１８−３は、実施の形態１５にかかるダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１８−３に示すダイオード駆動回路１８００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と終端グランドの間としている。ダイオード駆動回路１８００は、図１５−３に示した構成に加えて容量６０１を備えている。

この容量６０１は、出力部１５１および出力部１５２を接続する接続経路上に設けられている。また、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、容量６０１の両側のａ１点とａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。これにより、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１８００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

（実施の形態１６）
実施の形態１６では、終端グランドが直接グランドに接続された構成例を説明する。図１９−１は、実施の形態１６にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図１９−１に示すダイオード駆動回路１９００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と出力部との間としている。ダイオード駆動回路１９００は、図１６−１に示した構成に加えて容量１９０１，１９０２を備えている。

抵抗１７１，１７２は、一端を出力部１５１，１５２に接続し、他端は容量１９０１，１９０２を介して接地している。終端グランドａ１点は、抵抗１７１と容量１９０１の間、終端グランドａ２点は、抵抗１７２と容量１９０２の間となる。そして、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、容量１９０１のａ１点と容量１９０２のａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。

抵抗１７１とバイアス電流源１１１は、出力部１５１からみて並列であり、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１９００の出力インピーダンスと、出力部１５１に接続された発光素子の入力インピーダンスと、を容易に整合させることができる。

図１９−２は、実施の形態１６にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図１９−２に示すダイオード駆動回路１９００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と分割された抵抗の中間点の間としている。図１９−２に示すダイオード駆動回路１９００は、図１６−２に示した構成同様に、終端抵抗を直列に分割し、抵抗４０１，４０２を備えている。抵抗４０１は、出力部１５１とトランジスタ１３１との間に設けられている。抵抗４０２は、出力部１５２とトランジスタ１３２との間に設けられている。

そして、ダイオード駆動回路１９００は、図１６−２に示した構成に加えて容量１９０１，１９０２を備えている。抵抗１７１，１７２は、一端を出力部１５１，１５２に接続し、他端は容量１９０１，１９０２を介して接地している。終端グランドａ１点は、抵抗１７１と容量１９０１の間、終端グランドａ２点は、抵抗１７２と容量１９０２の間となる。

そして、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、ａ１点とａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。抵抗１７１とバイアス電流源１１１は、出力部１５１からみて並列であり、バイアス電流源１１１の抵抗値が大きくても、抵抗１７１の抵抗値Ｒ１によって、ダイオード駆動回路１９００の出力インピーダンスと、出力部１５１に接続された発光素子の入力インピーダンスと、を容易に整合させることができる。

図１９−３は、実施の形態１６にかかるダイオード駆動回路の変形例２を示す図である。図１９−３に示すダイオード駆動回路１９００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と終端グランドの間としている。ダイオード駆動回路１９００は、図１９−１に示した構成の変形例である。

このダイオード駆動回路１９００は、バイアス電流源１１１の一端を抵抗１７１と容量１９０１との間の終端グランド（ａ１点）に接続し、他端を接地している。また、バイアス電流源１１２の一端を抵抗１７２と容量１９０２との間の終端グランド（ａ２点）に接続している。このように、容量接地の場合、直流的に安定な点と終端グランドとの間にバイアス電流源を接続してもよい。

（実施の形態１７）
実施の形態１７では、終端グランドが電源に接続された構成例を説明する。図２０−１は、実施の形態１７にかかるダイオード駆動回路の構成例を示す図である。図２０−１に示すダイオード駆動回路２０００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と出力部との間としている。ダイオード駆動回路２０００は、図１７−１に示した構成に加えて、電源１９２が接続された終端グランド（ａ点）の両端に容量１９０１，１９０２を設けている。

抵抗１７１は、一端を出力部１５１に接続し、他端は容量１９０１を介して、容量１９０２と電源１９２に接続している。抵抗１７２は、一端を出力部１５２に接続し、他端は容量１９０２を介して、容量１９０１と電源１９２に接続している。

電源１９２は、一端が接地され、他端がａ点（終端グランド）に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。また、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、容量１９０１と抵抗１７１の間のａ１点と容量１９０２と抵抗１７２の間のａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。これにより、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路１８００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

図２０−２は、実施の形態１７にかかるダイオード駆動回路の変形例１を示す図である。図２０−２に示すダイオード駆動回路２０００は、電流源の接続点が直流的に安定な点と分割された抵抗の中間点の間としている。ダイオード駆動回路２０００は、図１７−２に示した構成に加えて、電源１９２が接続された終端グランド（ａ点）の両端に容量１９０１，１９０２を設けている。

抵抗１７１は、一端を出力部１５１に接続し、他端は容量１９０１を介して、容量１９０２と電源１９２に接続している。抵抗１７２は、一端を出力部１５２に接続し、他端は容量１９０２を介して、容量１９０１と電源１９２に接続している。また、抵抗４０１は、出力部１５１とトランジスタ１３１との間に設けられている。抵抗４０２は、出力部１５２とトランジスタ１３２との間に設けられている。

電源１９２は、一端が接地され、他端がａ点（終端グランド）に接続されている。これにより、バイアス電流を変化させ、抵抗１７１，１７２に流れる直流電流をコントロールすることができる。また、ダミー負荷１６０を設けて出力部１５１，１５２を対称に動作させることで、容量１９０１と抵抗１７１の間のａ１点と容量１９０２と抵抗１７２の間のａ２点における電位をＡＣ的に一定（ＡＣ的に同電位）の終端グランドにすることができる。これにより、出力部１５１における出力インピーダンスを一定にすることができる。このため、ダイオード駆動回路２０００の出力インピーダンスと発光素子の入力インピーダンスとを容易に整合させることができる。

以上説明したカソード駆動の各構成例（実施の形態１２〜１７）における動作においてもアノード駆動の動作（図１３−２〜図１３−５）と同じ波形を得ることができ、終端抵抗をＡＣ的に安定させてインピーダンスを整合させ、乱れの少ない駆動信号を生成することができる。

（インダクタピーキングについて）
図７−１などの上述した実施の形態でも説明したが、各実施の形態１〜１７の構成には、さらにインダクタを備えた構成としてもよい。図２１−１〜図２１−４は、それぞれインダクタを備えたダイオード駆動回路の構成例を示す図である。これらの図はカソード駆動の構成例であるが、アノード駆動についても同様に適用できる。

図２１−１に示すダイオード駆動回路２１００では、出力部１５１と出力部１５２との接続経路上において、終端グランド（ａ点）に接続された抵抗１７１，１７２の間にインダクタ２１０１，２１０２を接続している。図２１−２に示すダイオード駆動回路２１００では、バイアス電流源１１１と出力部１５１との間にインダクタ２１０３を接続している。図２１−３に示すダイオード駆動回路２１００では、インダクタ２１０４の一端が抵抗１７１に接続され、他端がバイアス電流源１１１およびトランジスタ１３１に接続されている。

図２１−４に示すダイオード駆動回路２１００は、これらを組み合わせたものであり、終端グランド（ａ点）に接続された抵抗１７１，１７２の間にインダクタ２１０１，２１０２が接続されている。また、インダクタ２１０４の一端が抵抗１７１に接続され、他端がバイアス電流源１１１およびトランジスタ１３１に接続されている。

上記の各ダイオード駆動回路２１００は、インダクタを備えたことにより、駆動信号の高周波を跳ね上げ、ダイオード駆動回路２１００の高速動作が可能になる。また、図２１−４に示したように、インダクタの数を増やすことにより、各インダクタに流れる電流量を小さくできるようになるため、各インダクタの線幅を小さくし、長さを長くすることができる。すなわち、同じ占有面積でより大きなインダクタ値を有するインダクタの設計が可能となり、高周波における跳ね上げ効果をより大きくすることができるようになる。

（出力電圧の一定化制御について）
つぎに、出力電圧の一定化制御について説明する。この制御は、上記の各実施形態に適用可能である。上記の各実施形態で説明したダイオード駆動回路は、製造プロセスによる固体のバラツキや温度変化等によって負荷（上述したダイオード１６２）の閾値が変動する。そして、上述した実施形態のうち、終端グランドが電源あるいは直接グランドに接続されたダイオード駆動回路の場合、負荷のバラツキや温度変化等を起因として出力部１５１，１５２から出力される電流Ｉｌｏａｄ（図１３−１参照）が変動することになる。

図２２は、出力電圧を制御するダイオード駆動回路の構成例を示す図である。ダイオード駆動回路２２００は、図示のように終端グランドが直接グランドに接続された構成や電源に接続された構成に適用する。このダイオード駆動回路２２００の出力部１５１には、負荷（ダイオード２２０１）が接続され、出力部１５２にはダミー負荷１６０（ダイオード１６２）が接続される。

出力部１５１には、出力電圧制御部２２０２が接続され、出力電圧制御部２２０２の制御に基づき、レギュレータ等の電源２２０５は、負荷であるダイオード２２０１の駆動電圧を可変し、出力部１５１の出力電圧Ｖｏｕｔが一定になるよう制御する。

出力電圧制御部２２０２は、検出部２２０３と、制御部２２０４とを有する。検出部２２０３は、出力部１５１の出力電圧Ｖｏｕｔを検出する。制御部２２０４は、検出部２２０３により検出された検出電圧を所定の基準値と比較し、差分に対応したフィードバック量を電圧制御信号として電源２２０５に出力する。基準値は、予め設定した基準となる電圧値である。

電源２２０５は、出力電圧制御部２２０２から差分の電圧制御信号を受けることにより、差分に対応した電圧値となるよう、電源２２０５の供給電圧を可変制御する。これにより、ダイオード２２０１のバラツキや温度変動等が生じても出力部１５１の出力電圧Ｖｏｕｔを設定した基準値となるよう一定化制御できる。制御部２２０４が出力する電圧制御信号は、出力部１５２に接続された不図示の電源に対しても同様に制御する。

また、上記構成例では、制御部２２０４が出力する電圧制御信号の供給先は、負荷２２０１、ダミー負荷１６０を駆動する電源２２０５としたが、電圧制御信号の供給先は、ダイオード駆動回路２２００内部のバイアス電流源１１１，１１２としたり、終端グランドが接続される電源１９２としてもよく、同様に出力電圧Ｖｏｕｔを一定化制御できる。

以上説明したように、開示の駆動回路によれば、駆動対象はアノード駆動およびカソード駆動にいずれにおいても高速で駆動することができる。なお、上述した各実施の形態においては、ダイオード駆動回路１００の駆動対象を発光素子（発光ダイオード）１２１０とする場合について説明したが、ダイオード駆動回路１００の駆動対象は発光素子に限らない。

上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）負荷であるダイオードを出力部の一方に接続し、出力電流をスイッチする一段もしくは複数段の差動対と、
前記負荷に対して直流電流の大きさを調整する電流源と、
を備える回路において、
前記出力部の他方に接続されたダミー負荷と、
前記差動対の両方の出力部と終端グランドとの間に接続される終端抵抗と、
を備えることを特徴とする駆動回路。

（付記２）前記ダミー負荷は、前記負荷と同等の特性を有することを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記３）前記終端グランドが、電源もしくはグランドであることを特徴とする付記１または２に記載の駆動回路。

（付記４）前記終端グランドが、交流的に安定な点である仮想接地であることを特徴とする付記１または２に記載の駆動回路。

（付記５）前記終端グランドについて、直接接地することを特徴とする付記３または４に記載の駆動回路。

（付記６）前記終端グランドについて、容量によって交流的に接地することを特徴とする付記３または４に記載の駆動回路。

（付記７）前記出力部の電位を調整するための低インピーダンスの調整素子が前記終端抵抗に直列に接続されることを特徴とする付記３に記載の駆動回路。

（付記８）前記調整素子は電源であることを特徴とする付記７に記載の駆動回路。

（付記９）前記調整素子はダイオードであることを特徴とする付記７に記載の駆動回路。

（付記１０）前記終端グランドは電源であり、
前記負荷に流れるバイアス電流を調整するための調整素子が前記電源と前記終端グランドとの間に接続されることを特徴とする付記３に記載の駆動回路。

（付記１１）前記調整素子は電流源であることを特徴とする付記１０に記載の駆動回路。

（付記１２）前記調整素子は電源であることを特徴とする付記１０に記載の駆動回路。

（付記１３）前記調整素子はダイオードであることを特徴とする付記１０に記載の駆動回路。

（付記１４）前記調整素子は抵抗であることを特徴とする付記１０に記載の駆動回路。

（付記１５）前記電流源は、直流的に安定な点と、前記差動対のそれぞれの出力部の間に接続されることを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記１６）前記終端抵抗が、直列に分割され、
前記電流源が、直流的に安定な点と、分割された抵抗の間に接続されることを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記１７）前記電流源が、直流的に安定な点と、終端グランドの間に接続されることを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記１８）前記出力部と前記電流源との間に設けられたインダクタを備えることを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記１９）接地された前記終端抵抗に直列に設けられたインダクタを備えることを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記２０）前記ダミー負荷は、ダイオード接続されたトランジスタおよび抵抗を含むことを特徴とする付記１に記載の駆動回路。

（付記２１）駆動信号を分岐する分岐部と、
前記分岐部によって分岐された各駆動信号に遅延差を与える遅延回路と、
を備え、
前記遅延回路によって遅延差を与えられた各駆動信号を入力し差動増幅する付記１に記載の駆動回路。

（付記２２）前記出力部の電圧を検出する検出部と、
当該検出部により検出された検出電圧を所定の基準値と比較し、差分に基づく電圧制御信号をフィードバック出力し、前記出力部の電圧を一定化する制御部と、
を備えた付記３に記載の駆動回路。

（付記２３）前記制御部は、前記電圧制御信号を前記負荷および前記ダミー負荷の駆動電源にフィードバック出力することを特徴とする付記２２に記載の駆動回路。

（付記２４）前記制御部は、前記電圧制御信号を前記終端グランドが接続される電源にフィードバック出力することを特徴とする付記２２に記載の駆動回路。

（付記２５）前記制御部は、前記電圧制御信号を前記電流源にフィードバック出力することを特徴とする付記２２に記載の駆動回路。

１００，１１４０，１１５０，１１６０，１５００，１６００，１７００，１８００，１９００，２０００，２１００，２２００ダイオード駆動回路
１１１，１１２，１９１，３０１バイアス電流源
１２１，１２２入力部
１３１，１３２，２０１，２０２，１１５１，１１５２，１１６１，１１６２トラン
ジスタ
１４０，１１５３，１１６３変調電流源
１５１，１５２出力部
１６０ダミー負荷
１６１，１７１，１７２，１９４，４０１，４０２抵抗
１６２，１９３，４４１，４４２，５１１，５２１ダイオード
１９２，４３１，４３２，５３１，５３２電源
４５１，４５２，６０１，１００１，１９０１，１９０２容量
５１０，５２０素子
７０１，８０１，８０２，２１０１，２１０２，２１０３，２１０４インダクタ
１１００駆動回路
１１２１，１１２２遅延回路
１１３１〜１１３３増幅回路
１２００光送信装置
１２１０発光素子
１３２０，１３３０，１３４０，１３５０波形
１４１０，１４２０電流波形
２２０２出力電圧制御部
２２０３検出部
２２０４制御部

Claims

負荷であるレーザダイオードを出力部の一方に接続し、出力電流をスイッチする一段もしくは複数段の差動対と、
前記負荷に対して直流電流の大きさを調整する電流源と、
を備える回路において、
前記出力部の他方に接続され、前記レーザダイオードと同等の特性を有するダミー負荷と、
前記差動対の両方の出力部間の接続経路に一対で設けられ、互いの接続点が終端グランドとされた抵抗と終端抵抗と、を備え、
前記抵抗と前記終端抵抗の対のうち、前記レーザダイオードが接続される出力部からみてバイアス電流源と並列に接続される一方の前記終端抵抗の抵抗値を、前記レーザダイオードの抵抗値と同等とし、
前記終端グランドに電源を接続し、前記電源により前記負荷に流れるバイアス電流を調整することを特徴とする駆動回路。
前記ダミー負荷は、前記負荷と同等の特性を有する抵抗とダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
前記終端グランドが、交流的に安定な点である仮想接地であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路。
前記終端グランドについて、容量によって交流的に接地することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の駆動回路。
前記出力部の電位を調整するための低インピーダンスの調整素子が前記終端抵抗に直列に接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の駆動回路。
前記調整素子は電源であることを特徴とする請求項５に記載の駆動回路。
前記調整素子はダイオードであることを特徴とする請求項５に記載の駆動回路。
前記電源は電流源であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の駆動回路。