JPH0734491B2 - Light emitting element drive circuit - Google Patents
Light emitting element drive circuitInfo
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザプリンターや光通信の半導体レーザ駆
動装置や発光ダイオード駆動装置に用いることができる
発光素子駆動回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting element drive circuit that can be used in a laser printer, a semiconductor laser drive device for optical communication, or a light emitting diode drive device.
従来の技術 半導体レーザは、光通信やコンパクトディスクなどの光
源として広く用いられるようになってきたが、近年、レ
ーザプリンターの光源としても注目されている。2. Description of the Related Art Semiconductor lasers have been widely used as a light source for optical communication and compact discs, but in recent years, they have also attracted attention as a light source for laser printers.
半導体レーザのパルス変調回路としては、Si−トランジ
スタを用いた電流切換え型駆動回路がよく使われてい
る。（参考文献：柳井久義編集，「光通信ハンドブッ
ク」，朝倉書店，（1982）,p539）ところが、レーザプ
リンターに用いられる半導体レーザ駆動回路としては、
60〜100mAのパルス電流を1ns以下の立ち上がり及び立ち
下がり時間でスイッチングさせる必要があり、Si−トラ
ンジスタを用いた電流切換え型駆動回路では限界にきて
いる。そこで、GaAs-FETを用いた電流切換え型駆動回路
が用いられるようになってきた。As a pulse modulation circuit for a semiconductor laser, a current switching type drive circuit using a Si-transistor is often used. (Reference: Hisayoshi Yanai, "Optical Communication Handbook", Asakura Shoten, (1982), p539) However, as a semiconductor laser drive circuit used in a laser printer,
It is necessary to switch a pulse current of 60 to 100 mA with rise and fall times of 1 ns or less, which is the limit for current switching type drive circuits using Si-transistors. Therefore, current switching type drive circuits using GaAs-FET have come to be used.
以下、図面を参照しながら、上述したような従来のGaAs
-FETを用いた電流切換え型駆動回路について説明する。The conventional GaAs as described above will be described below with reference to the drawings.
A current switching type drive circuit using -FET will be described.
第２図は従来のGaAs-FETを用いた電流切換え型駆動回路
の構成を示すものである。第２図においてQ1およびQ2は
電流切換えスイッチを構成する一対のGaAs-FETである。
Q4は、定電流源を構成するGaAs-FETである。LDは半導体
レーザである。φ，は、GaAs-FETQ1,Q2のゲートに入
力する非反転および反転入力で、ECLレベル（ハイレベ
ル−0.9V,ローレベル−1.8V）を−1.4Vレベルシフトし
たものを用いている。Ｖssは、ECL.ICに合わせ−5.2Vと
している。FIG. 2 shows the structure of a conventional current switching type drive circuit using a GaAs-FET. In FIG. 2, Q1 and Q2 are a pair of GaAs-FETs forming a current changeover switch.
Q4 is a GaAs-FET that constitutes a constant current source. LD is a semiconductor laser. φ is a non-inverting input and an inverting input input to the gates of the GaAs-FETs Q1 and Q2, which are obtained by shifting the ECL level (high level −0.9V, low level −1.8V) by −1.4V. V ss is set to -5.2V according to ECL.IC.
以上のように構成された従来のGaAs-FETを用いた電流切
換え型駆動回路について以下その動作を説明する。The operation of the current switching type drive circuit using the conventional GaAs-FET configured as described above will be described below.
半導体レーザLDに流れるパルス電流は、GaAs-FETQ4のゲ
ート電位Vpで制御され、GaAs-FETQ1のゲート電位φがGa
As-FETQ2のゲート電位より高い時、GaAs-FETQ1はオン
し、半導体レーザLDに電流が流れ発光する。一方、GaAs
-FETQ1のゲート電位φがGaAs-FETQ2のゲート電位より
低い時、GaAs-FETQ1はオフし、半導体レーザLDに電流が
流れず非発光となる。The pulse current flowing through the semiconductor laser LD is controlled by the gate potential V p of GaAs-FET Q4, and the gate potential φ of GaAs-FET Q1 is Ga
When the potential is higher than the gate potential of As-FETQ2, GaAs-FETQ1 is turned on and current flows to the semiconductor laser LD to emit light. On the other hand, GaAs
-When the gate potential φ of the FET Q1 is lower than the gate potential of the GaAs-FET Q2, the GaAs-FET Q1 is turned off, and no current flows in the semiconductor laser LD, so that no light is emitted.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、GaAs-FETは、Normally-off形FETを作る
ことが困難であるためNormally-on形FETを用いることが
多い。そのため半導体レーザに流れる電流をゼロから制
御しようとすると、GaAs-FETQ4のゲート電位Vpは、ソー
ス電位（Ｖss＝−5.2V）より低い電位から制御する必要
があり、そのためＶss以外に電源を必要とする欠点を有
するとともに、GaAs-FETQ4の温度特性によって、半導体
レーザに流れる電流が温度によって変化するという欠点
を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, as a GaAs-FET, a normally-on type FET is often used because it is difficult to form a normally-off type FET. For that reason to try to control the current flowing through the semiconductor laser from zero, the gate potential V p of GaAs-FET Q4, it is necessary to control the lower than the source potential (V ss = -5.2V) potential, the power supply in addition to its order V ss In addition to the disadvantage that the temperature of the GaAs-FET Q4 changes, the current flowing through the semiconductor laser changes depending on the temperature.
本発明は上記欠点に鑑み、単一電源で電流を完全に制御
でき、高速の大電流スイッチングが可能で、簡単な温度
補償回路で電流の温度変化を防止できる発光素子駆動回
路を提供するものである。In view of the above drawbacks, the present invention provides a light emitting element drive circuit capable of completely controlling current with a single power source, capable of high-speed large current switching, and preventing temperature change of current with a simple temperature compensation circuit. is there.
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の発光素子駆動回
路は、電流切換え型発光素子駆動回路の電流切換えスイ
ッチが一対のFETで構成され、同FETの電流値を制御する
定電流源がバイポーラトランジスタで構成されている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the light emitting element drive circuit of the present invention, the current switching switch of the current switching type light emitting element drive circuit is composed of a pair of FETs, and the current value of the FET is the same. The constant current source that controls the transistor is composed of a bipolar transistor.
作用 この構成により、大電流の高速スイッチングは、FETで
構成される電流切換えスイッチで行なわれ、電流の制御
は、バイポーラトランジスタのベース電位で行なわれる
ので電流制御用の余分な電源を必要とせず、電流の温度
変化も従来用いられてきたバイポーラトランジスタの温
度補償によって防止できる。Action With this configuration, high-speed high-speed switching is performed by the current changeover switch composed of the FET, and current control is performed by the base potential of the bipolar transistor, so an extra power supply for current control is not required, The temperature change of the current can also be prevented by temperature compensation of the bipolar transistor which has been used conventionally.
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明の発光素子駆動回路を用いた半導体レ
ーザ駆動回路の構成を示すものである。第１図におい
て、Q1およびQ2は電流切換えスイッチを構成する一対の
GaAs-FETである。Q3は、定電流源を構成するSi−バイポ
ーラトランジスタである。LDは半導体レーザである。D1
は、温度補償用のダイオードで、Si−バイポーラトラン
ジスタQ3のベース・エミッタ電圧VBEの温度変化とダイ
オードの順方向電圧VFの温度変化が同じものを用いた。
VR1は、Si−バイポーラトランジスタQ3のベース電位を
設定する可変抵抗である。φ，は、GaAs-FETQ1,Q2の
ゲートに入力する非反転および反転入力で、ECLレベル
（ハイレベル−0.9V,ローレベル−1.8V）を−1.4Vレベ
ルシフトしたものを用いている。Ｖssは、ECL.ICに合わ
せ、−5.2Vとしている。FIG. 1 shows the configuration of a semiconductor laser drive circuit using the light emitting element drive circuit of the present invention. In FIG. 1, Q1 and Q2 are a pair of current changeover switches.
It is a GaAs-FET. Q3 is a Si-bipolar transistor that constitutes a constant current source. LD is a semiconductor laser. D1
Is a temperature-compensating diode, which has the same temperature change in the base-emitter voltage V BE of the Si-bipolar transistor Q3 and the diode forward voltage V F.
VR1 is a variable resistor that sets the base potential of the Si-bipolar transistor Q3. φ is a non-inverting input and an inverting input input to the gates of the GaAs-FETs Q1 and Q2, which are obtained by shifting the ECL level (high level −0.9V, low level −1.8V) by −1.4V. V ss is set to -5.2V according to ECL.IC.
以上のように構成された半導体レーザ駆動回路につい
て、その動作を説明する。The operation of the semiconductor laser drive circuit configured as described above will be described.
半導体レーザLDに流れるパルス電流は、Si−バイポーラ
トランジスタのベース電位VBで制御され、VB‐Ｖss≧V
BE0.7Vで電流が流れ始めるので、Ｏ〜Ｖssの範囲で完
全に電流が制御できる。また、電流の温度変化も、Si−
バイポーラトランジスタの温度補償として従来からよく
使われる温度補償用ダイオードD1を用いることで容易に
行なわれる。さらに、定電流源に使われる半導体素子
は、高速性を必要としないので、Si−バイポーラトラン
ジスタで十分である。The pulse current flowing through the semiconductor laser LD is controlled by the base potential V B of the Si-bipolar transistor, and V B −V ss ≧ V
Since the current starts to flow at BE 0.7V, the current can be completely controlled within the range of O to V ss . In addition, the change in current with temperature is
The temperature compensation of the bipolar transistor can be easily performed by using the temperature compensation diode D1 which is often used conventionally. Furthermore, since the semiconductor device used for the constant current source does not need high speed, a Si-bipolar transistor is sufficient.
大電流の高速スイッチング特性を決定するのは、電流切
換えスイッチを構成する半導体素子によるが、GaAs-FET
を用いているので、全く問題はない。The high-speed switching characteristics of large current are determined by the semiconductor elements that make up the current changeover switch.
Since it uses, there is no problem at all.
以上のように本実施例によれば、電流切換え型発光素子
駆動回路の電流切換えスイッチを一対のGaAs-FETで構成
し、定電流源をSi−バイポーラトランジスタで構成する
ことによって電流制御用の余分な電源を必要とせず、大
電流の高速スイッチングが行なえ、電流の温度変化も従
来用いられてきた温度補償用ダイオードによって防止で
きる。As described above, according to the present embodiment, the current changeover switch of the current changeover type light emitting element drive circuit is composed of a pair of GaAs-FETs, and the constant current source is composed of Si-bipolar transistors. A large current can be switched at high speed without the need for a special power supply, and the temperature change of the current can be prevented by the temperature compensating diode which has been used conventionally.
発明の効果 以上のように、本発明の発光素子駆動回路は、電流切換
え型発光素子駆動回路の電流切換えスイッチを構成する
一対の半導体素子をFETで構成し、定電流源を構成する
半導体素子をバイポーラトランジスタで構成することに
よって、電流制御用の余分な電源を必要とせず、大電流
の高速スイッチングが行なえ、電流の温度変化も簡単な
温度補償回路で防止でき、その実用的効果は大なるもの
がある。さらに、バイポーラトランジスタとしてGaAs−
ヘテロバイポーラトランジスタを用いれば、発光素子駆
動回路をワンチップ上にIC化できると言う効果が得られ
る。As described above, the light emitting element drive circuit of the present invention is configured such that the pair of semiconductor elements forming the current changeover switch of the current switching type light emitting element drive circuit is composed of FETs and the semiconductor element forming the constant current source is formed. By using a bipolar transistor, an extra power supply for current control is not required, high-current switching can be performed at high speed, and temperature changes in current can be prevented with a simple temperature compensation circuit, which has a great practical effect. There is. Furthermore, as a bipolar transistor, GaAs-
By using the hetero-bipolar transistor, the effect that the light emitting element drive circuit can be integrated into an IC on a single chip can be obtained.
第１図は本発明の発光素子駆動回路を用いた半導体レー
ザ駆動回路の構成図、第２図は従来のGaAs-FETを用いた
電流切換え型駆動回路の構成図である。 Q1,Q2……電流切換えスイッチを構成するGaAs-FET、Q3
……定電流源を構成するSi−バイポーラトランジスタ、
LD……半導体レーザ、D1……温度温償用ダイオード。FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor laser drive circuit using the light emitting element drive circuit of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a current switching type drive circuit using a conventional GaAs-FET. Q1, Q2 ... GaAs-FET, Q 3 that composes the current selection switch
... Si-bipolar transistor that constitutes a constant current source,
LD ... Semiconductor laser, D1 ... Temperature compensation diode.
Claims (3)
れ、同FETの電流値を制御する定電流源がバイポーラト
ランジスタで構成されることを特徴とする電流切換え型
の発光素子駆動回路。1. A current switching type light emitting element drive circuit, wherein the current switching switch is composed of a pair of FETs, and a constant current source for controlling the current value of the FETs is composed of a bipolar transistor.
許請求の範囲第１項記載の発光素子駆動回路。2. The light emitting element drive circuit according to claim 1, wherein the FET is a GaAs FET.
バイポーラトランジスタを用いることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の発光素子駆動回路。3. A light emitting element drive circuit according to claim 1, wherein a GaAs heterobipolar transistor is used as the bipolar transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11651186A JPH0734491B2 (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Light emitting element drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11651186A JPH0734491B2 (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Light emitting element drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62273787A JPS62273787A (en) | 1987-11-27 |
| JPH0734491B2 true JPH0734491B2 (en) | 1995-04-12 |
Family
ID=14688955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11651186A Expired - Lifetime JPH0734491B2 (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Light emitting element drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0734491B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0296936A (en) * | 1988-06-01 | 1990-04-09 | Canon Inc | Laser diode driving circuit |
| JP2530368B2 (en) * | 1989-04-17 | 1996-09-04 | 富士通株式会社 | Drive current measurement circuit |
| DE69525865T2 (en) * | 1994-04-22 | 2002-09-19 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Driver circuit for a light emitting diode |
| WO2014126258A1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | シチズンホールディングス株式会社 | Led drive circuit |
-
1986
- 1986-05-21 JP JP11651186A patent/JPH0734491B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| INTERGRATED CIRCUITS AND SEMICONDUCTOR DEVICES=1977 * |
| MOS-IC FET=1970 * |
| SEMICONDUCTOR DEVICES AND INTERGRATED ELECTRONICS=1980 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62273787A (en) | 1987-11-27 |
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