JPH06338646A - レーザダイオード駆動回路 - Google Patents

レーザダイオード駆動回路

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JPH06338646A
JPH06338646A JP14824293A JP14824293A JPH06338646A JP H06338646 A JPH06338646 A JP H06338646A JP 14824293 A JP14824293 A JP 14824293A JP 14824293 A JP14824293 A JP 14824293A JP H06338646 A JPH06338646 A JP H06338646A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザダイオードのバイアス電流を制御する
ための駆動用トランジスタにおける過大なコレクタ電流
及びこれに伴う過大なベース電流を防止し、レーザ駆動
回路をIC化した際の破壊を防止する。 【構成】 レーザダイオードLDのバイアス電流を制御
する駆動用トランジスタTr1のベースに制御用トラン
ジスタTr2をダーリントン接続し、そのコレクタ電流
を電圧V2として検出し、これを制御用比較器5におい
て基準電圧Vr2と比較する。この比較結果に基づいて
リミッタ回路6がAPC動作を行うAPC比較器2の出
力電圧を制限し、制御用トランジスタTr2のベース電
圧を低下させ、更に駆動用トランジスタTr2のベース
電圧(エミッタ電圧)を低下させてそのコレクタ・エミ
ッタ間電圧を拡大し、駆動用トランジスタTr1のコレ
クタ電流に対するベース電流を低減し、回路をIC化し
た際の過大なベース電流の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザダイオードの駆動
回路に関し、特にトランジスタで構成される自動出力制
御回路構成の駆動回路のIC化を可能にしたレーザダイ
オード駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザダイオードの駆動回路とし
てレーザダイオードの駆動電流をトランジスタで制御し
てレーザダイオードの出力を所定レベルに自動制御す
る、所謂APC(自動出力制御:Auto Power Control)
回路が提案されている。例えば、図3はその基本的な回
路の一例を示す回路図であり、レーザダイオードLDに
は、電流制限用抵抗R13と、APC回路11の駆動用
トランジスタTrと、定電流源Iを接続し、駆動用トラ
ンジスタTrのベース電圧を制御することでそのコレク
タ電流、即ち定電流源IからレーザダイオードLDに供
給されるバイアス電流を制御するように構成される。ま
た、レーザダイオードLDにはその出力光をモニタし、
その出力光レベルに応じた電流を発生するフォトダイオ
ードPDが一体的に組み付けられており、このフォトダ
イオードPDに電圧発生用抵抗R11を接続し、この抵
抗R11端の電圧V11をAPC回路11のAPC比較
器12において基準電圧Vrと比較し、その差に伴なう
電圧をAPC比較器12から出力し、この電圧を前記駆
動用トランジスタTrのベースに供給している。
【0003】このAPC構成のレーザダイオード駆動回
路では、駆動用トランジスタTrによるレーザダイオー
ドLDのバイアス電流が大きくなると、レーザダイオー
ドLDの発光出力が増大するため、これをモニタするフ
ォトダイオードPDの出力光レベルが増大し、これから
得られる電圧V11を基準電圧Vrと比較するAPC比
較器12の出力が低減される。このため、駆動用トラン
ジスタTrのベースに供給されるベース電圧が低下さ
れ、駆動用トランジスタTrのコレクタ電流が低下さ
れ、レーザダイオードLDのバイアス電流が低下されて
レーザダイオードLDの発光出力が低下される。逆にレ
ーザダイオードLDの発光出力が低下すると、フォトダ
イオードPDの出力が低下され、APC比較器12の出
力が増加され、駆動用トランジスタTrのベース電圧が
増加され、レーザダイオードLDのバイアス電流が増加
される。このように、レーザダイオードLDの発光出力
をフィードバックして駆動用トランジスタTrのベース
電圧を制御することで、レーザダイオードLDの発光出
力を所望レベルに自動制御することが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のAP
C回路構成のレーザダイオード駆動回路では、レーザダ
イオードLDが劣化され、或いは破損する等して短絡状
態又はこれに近い状態とされた場合に、フォトダイオー
ドPDの出力が殆ど零となり、かつAPC比較器12の
出力が最小となるため、駆動用トランジスタTrのベー
ス電圧が最大となり、これにより駆動用トランジスタT
rには定電流源Iの最大電流がコレクタ電流として流れ
ることになる。一般に駆動用トランジスタTrはそのh
FE(電流増幅率)が小さくされているため、このコレク
タ電流の増大に伴って駆動用トランジスタTrのベース
電流が過大なものとなる。このため、この駆動用トラン
ジスタTrを含むAPC回路11、ないしレーザダイオ
ード駆動回路をIC化した場合に、駆動用トランジスタ
Trのベースに接続される回路に過大な電流が流れ、I
Cが破壊されるおそれがある。本発明の目的は、駆動用
トランジスタにおける過大なコレクタ電流及びこれに伴
う過大なベース電流を防止し、IC化した回路の破壊を
防止するようにしたレーザダイオード駆動回路を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザダイオー
ド駆動回路は、レーザダイオードのバイアス電流を制御
する自動出力制御回路を、レーザダイオードと定電流源
との間にコレクタ・エミッタが接続された駆動用トラン
ジスタと、レーザダイオードの発光出力に応じて駆動用
トランジスタのコレクタ電流を制御する自動出力制御手
段と、駆動用トランジスタのベース電流を制限する手段
とを備える。また、レーザダイオードのバイアス電流を
制御する自動出力制御回路は、駆動用トランジスタのベ
ースにダーリントン接続された制御用トランジスタと、
レーザダイオードの発光出力に応じた電圧を制御用トラ
ンジスタのベースに出力する第1の比較手段と、制御用
トランジスタのコレクタ電流を電圧として検出する手段
と、検出された電圧を基準電圧と比較する第2の比較手
段と、第2の比較手段の出力に基づいて第1の比較手段
の出力電圧を制限するリミッタ手段とを備える。ここ
で、制御用トランジスタのコレクタには電圧検出用抵抗
が接続され、第2の比較手段はこの抵抗により検出され
るコレクタ電圧と基準電圧とを比較し、コレクタ電圧が
基準電圧を越えたときにリミッタ手段により第1の比較
手段の出力電圧の最大レベルを制限するように構成す
る。
【0006】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例のブロック回路図である。
同図において、レーザダイオードLDには電流制限抵抗
R3と、後述するAPC回路1の駆動用トランジスタT
r1と、定電流源Iが直列に接続される。またレーザダ
イオードLDに一体構成されてその発光出力を検出する
フォトダイオードPDが設けられており、このフォトダ
イオードPDには電圧発生用抵抗R1が直列接続され、
レーザダイオードLDの発光出力に応じた電圧を発生さ
せる。
【0007】前記APC回路1には、前記電圧発生用抵
抗R1で発生された電圧V1と、第1基準電圧回路3で
発生される第1基準電圧Vr1とを比較するAPC比較
器2が設けられ、両電圧の比較結果に応じた電圧を出力
する。また、前記駆動用トランジスタTr1はそのコレ
クタ,エミッタが前記レーザダイオードLDに直列接続
され、かつそのベースには制御用トランジスタTr2が
ダーリントン接続されている。この制御用トランジスタ
TR2のコレクタにはコレクタ電流を電圧として検出す
る電圧検出用抵抗R2が接続され、かつベースには前記
APC比較器2の出力端が接続される。更に、前記制御
用トランジスタTR2のコレクタには、電圧検出用抵抗
R2で検出された電圧V2と、第2基準電圧回路4で発
生される第2基準電圧Vr2とを比較してその差に応じ
た電圧を出力する制御用比較器5を有し、更にこの制御
用比較器5の出力に応じて前記APC比較器2の出力電
圧の最大値を制限するリミッタ回路6が設けられる。
【0008】このAPC回路構成のレーザダイオード駆
動回路では、駆動用トランジスタTr1によるレーザダ
イオードLDのバイアス電流が大きくなると、レーザダ
イオードLDの発光出力が増大するため、これをモニタ
するフォトダイオードPDの出力光レベルが増大し、こ
れを第1基準電圧Vr1と比較するAPC比較器2の出
力が低減される。このため、制御用トランジスタTr2
のベースに供給されるベース電圧が低下され、制御用ト
ランジスタTr2のエミッタ電圧が低下され、駆動用ト
ランジスタTr1のベース電圧を低下させる。これによ
り、駆動用トランジスタTr1のコレクタ電流、即ちレ
ーザダイオードLDのバイアス電流が低下されてレーザ
ダイオードLDの発光出力が低下される。
【0009】逆にレーザダイオードLDの発光出力が低
下すると、フォトダイオードPDの出力が低下され、A
PC比較器2の出力が増加され、制御用トランジスタT
r2のベース電圧が増加され、更に駆動用トランジスタ
Tr1のベース電圧が増加されてそのコレクタ電流、即
ちレーザダイオードLDのバイアス電流が増加される。
このように、レーザダイオードLDの発光出力をフィー
ドバックして駆動用トランジスタTr1のベース電圧を
制御することで、レーザダイオードLDの発光出力を所
望レベルに自動制御することが可能となる。
【0010】そして、レーザダイオードLDが故障し、
或いは破損する等して短絡状態、又はこれに近い状態と
された場合には、その動作を図2のフロー図に示すよう
に、レーザダイオードLDの発光出力を検出するフォト
ダイオードPDの出力が殆ど零となり、これにより得ら
れる電圧V1を第1基準電圧Vr1と比較するAPC比
較器2の出力が最小となるため、駆動用トランジスタT
r1のベース電圧が最大となり、これにより駆動用トラ
ンジスタTr1には定電流源Iの最大電流がコレクタ電
流として流れる。このとき、駆動用トランジスタTr1
はそのhFEが小さいものであり、そのコレクタ電流の増
大に伴って駆動用トランジスタTr1のベース電流が増
加されるため、同時に制御用トランジスタTr2のコレ
クタ電流も増加される。このため、電圧検出用抵抗R2
で検出される電圧V2が増加し、これと第2基準電圧V
r2とを比較する制御用比較器5の出力により、検出電
圧V2が第2基準電圧Vr2を越えた時点でリミッタ回
路6が動作され、APC比較器2の出力電圧の最大レベ
ルを制限するように動作される。
【0011】この結果、APC比較器2の出力電圧が強
制的に低下され、制御用トランジスタTr2のベース電
圧が低下され、これに伴ってそのエミッタ電圧が低下さ
れることで、駆動用トランジスタTr1のベース電圧と
そのエミッタ電圧が低下される。これにより、駆動用ト
ランジスタTr1ではコレクタ・エミッタ間電圧VCEが
拡大され、コレクタ電流に対してベース電流が低減され
る。したがって、レーザダイオードLDに障害が生じた
場合に、バイアス電流が増大した場合でも駆動用トラン
ジスタTr1のベース電流が過大となることが防止でき
るため、APC回路1を含むレーザダイオード駆動回路
をIC化したときのIC破壊を防ぐことができる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザダ
イオードのバイアス電流を制御するAPC回路に設けた
駆動用トランジスタのベース電流を制限する手段を設け
ているので、APC回路をIC化した場合でも、駆動用
トランジスタのベース回路に過大な電流が流れることが
防止でき、ICの破壊を防止することができる。また、
APC回路に設けた駆動用トランジスタのベースにダー
リントン接続された制御用トランジスタを設け、この制
御用トランジスタのコレクタ電流を電圧として検出した
上で、この検出電圧を比較手段により基準電圧と比較
し、その比較結果に基づいて制御用トランジスタのベー
ス電圧をリミッタ手段により制限する構成としているの
で、制御用トランジスタのベース電圧を制限することで
駆動用トランジスタのエミッタ電圧を制限し、これによ
り駆動用トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を拡
大し、駆動用トランジスタのコレクタ電流に対するベー
ス電流の最大値を制限することが可能となり、これによ
りAPC回路を含むレーザダイオード駆動回路をIC化
したときのIC破壊を防ぐことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザダイオード駆動回路の一実施例
のブロック回路図である。
【図2】本発明における動作の一部を示すフロー図であ
る。
【図3】従来のAPC回路を備えるレーザダイオード駆
動回路の一例のブロック回路図である。
【符号の説明】
LD レーザダイオード PD フォトダイオード 1 APC回路 2 APC比較器 3 第1基準電圧回路 4 第2基準電圧回路 5 制御用比較器 6 リミッタ回路 Tr1 駆動用トランジスタ Tr2 制御用トランジスタ I 定電流源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオードと、このレーザダイオ
    ードにバイアス電流を供給する定電流源と、前記レーザ
    ダイオードのバイアス電流を制御する自動出力制御回路
    とを備えるレーザダイオード駆動回路において、前記自
    動出力制御回路は、前記レーザダイオードと定電流源と
    の間にコレクタ・エミッタが接続された駆動用トランジ
    スタと、前記レーザダイオードの発光出力に応じて前記
    駆動用トランジスタのコレクタ電流を制御する自動出力
    制御手段と、前記駆動用トランジスタのベース電流を制
    限する手段とを備えることを特徴とするレーザダイオー
    ド駆動回路
  2. 【請求項2】 レーザダイオードと、このレーザダイオ
    ードにバイアス電流を供給する定電流源と、前記レーザ
    ダイオードのバイアス電流を制御する自動出力制御回路
    とを備えるレーザダイオード駆動回路において、前記自
    動出力制御回路は、駆動用トランジスタのベースにダー
    リントン接続された制御用トランジスタと、前記レーザ
    ダイオードの発光出力に応じた電圧を前記制御用トラン
    ジスタのベースに出力する第1の比較手段と、前記制御
    用トランジスタのコレクタ電流を電圧として検出する手
    段と、検出された電圧を基準電圧と比較する第2の比較
    手段と、前記第2の比較手段の出力に基づいて前記第1
    の比較手段の出力電圧を制限するリミッタ手段とを備え
    ることを特徴とするレーザダイオード駆動回路。
  3. 【請求項3】 制御用トランジスタのコレクタには電圧
    検出用抵抗が接続され、第2の比較手段は前記抵抗によ
    り検出されるコレクタ電圧と基準電圧とを比較し、コレ
    クタ電圧が基準電圧を越えたときにリミッタ手段により
    第1の比較手段の出力電圧の最大レベルを制限する請求
    項2のレーザダイオード駆動回路。
JP5148242A 1993-05-28 1993-05-28 レーザダイオード駆動回路 Expired - Lifetime JP2546144B2 (ja)

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