JPH08288818A - Light emitting element drive circuit - Google Patents

Light emitting element drive circuit

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JPH08288818A
JPH08288818A JP8826195A JP8826195A JPH08288818A JP H08288818 A JPH08288818 A JP H08288818A JP 8826195 A JP8826195 A JP 8826195A JP 8826195 A JP8826195 A JP 8826195A JP H08288818 A JPH08288818 A JP H08288818A
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voltage
bias voltage
signal
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Kazuo Hasegawa
和男 長谷川
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0427—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser

Abstract

PURPOSE: To provide an inexpensive light emitting element drive circuit which can supply a distortionless current to a light emitting element regardless of the power voltage and the ambient temperature and also has its high designing freedom. CONSTITUTION: A light emitting element drive circuit consists of an AC signal output part 10 which produces the AC signals, a correction bias voltage output part 5 which produces the DC bias voltage including the correction voltage, an element drive part 3 which adds together the AC signal of the part 10 and the DC bias voltage of the part 5 and supplies them to a light emitting element 1, and a current detection part 4 which detects the conduction current of the element 1. The part 10 generates an AC signal by cutting the DC component of an externally supplied drive signal, and the part 5 extracts a DC component out of the detection output of the part 4 and superposes the extracted DC component onto the inverted voltage and the DC reference voltage. Then the DC bias voltage including the correction voltage is generated. If the DC bias voltage of the part 3 varies, this variation is canceled by the correction voltage supplied from the part 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発光素子駆動回路に係
わり、特に、交流信号を重畳した直流バイアス電圧によ
って発光素子を駆動し、発光素子から交流信号に対応し
た光信号を発生する発光素子駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting element driving circuit, and more particularly to a light emitting element which drives a light emitting element by a DC bias voltage on which an AC signal is superimposed and which generates an optical signal corresponding to the AC signal. Regarding a drive circuit.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、光通信システム等の光伝送の技術
分野においては、発光素子を交流信号で駆動して発光素
子からこの交流信号に対応した光信号を発生させ、発生
した光信号を光ファイバーに供給したり、あるいは空間
に放射して伝送させるようにしている。この場合、発光
素子の駆動には、直流バイアス電圧に交流信号を重畳し
た駆動出力信号を発生する発光素子駆動回路が用いられ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the technical field of optical transmission such as an optical communication system, a light emitting element is driven by an AC signal to generate an optical signal corresponding to the AC signal, and the generated optical signal is transmitted through an optical fiber. It is supplied to or emitted to the space for transmission. In this case, a light emitting element drive circuit that generates a drive output signal in which an alternating current signal is superimposed on a direct current bias voltage is used to drive the light emitting element.

【０００３】ここで、図２（ａ）は、既知の発光素子駆
動回路の一例を示す回路構成図（以下、これを既知の第
１例という）であり、図２（ｂ）は、既知の第１例にお
いて、周囲温度変化に伴いエミッタ抵抗に発生するエミ
ッタ電圧の変化状態を示す特性図である。Here, FIG. 2A is a circuit configuration diagram showing an example of a known light emitting element drive circuit (hereinafter, referred to as a known first example), and FIG. 2B is known. In the first example, it is a characteristic diagram showing a change state of the emitter voltage generated in the emitter resistance with a change in ambient temperature.

【０００４】図２（ａ）に示されるように、発光素子
は、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１からなるもので、発
光ダイオード２１に既知の第１例の発光素子駆動回路２
２が接続される。発光素子駆動回路２２は、発光ダイオ
ード２１に直列接続されたトランジスタ２３と、トラン
ジスタ２３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗２４
と、トランジスタ２３のベースに分路接続されたバイア
ス抵抗２５、２６と、トランジスタ２３のベースに直列
接続されたキャパシタ２７とを備える。また、キャパシ
タ２７は、外部配置の入力抵抗２８を介して外部の交流
信号源２９に接続される。As shown in FIG. 2A, the light emitting element comprises a light emitting diode (LED) 21, and the light emitting element drive circuit 2 of the first example known to the light emitting diode 21 is used.
2 are connected. The light emitting element drive circuit 22 includes a transistor 23 connected in series with the light emitting diode 21 and an emitter resistor 24 connected to the emitter of the transistor 23.
And bias resistors 25 and 26 shunt connected to the base of the transistor 23, and a capacitor 27 serially connected to the base of the transistor 23. Further, the capacitor 27 is connected to an external AC signal source 29 via an input resistor 28 arranged externally.

【０００５】また、図２（ｂ）において、縦軸は、エミ
ッタ抵抗２４に発生するエミッタ電圧、横軸は、時間で
あって、常温のとき、高温のとき、及び、低温のときの
各エミッタ電圧の状態を対比して示すものである。In FIG. 2 (b), the vertical axis represents the emitter voltage generated in the emitter resistor 24, and the horizontal axis represents the time, which is the normal temperature, the high temperature, and the low temperature of each emitter. The voltage states are shown in comparison.

【０００６】かかる構成を有する既知の第１例の発光素
子駆動回路の動作は、次のとおりである。The operation of the known light emitting element drive circuit of the first example having such a configuration is as follows.

【０００７】外部の交流信号源２９から出力される駆動
信号は、入力抵抗２８を通して発光素子駆動回路２２に
供給される。発光素子駆動回路２２において、駆動信号
は、キャパシタ２７で直流分がカットされて交流信号に
変換され、この交流信号は、バイアス抵抗２５、２６で
分圧設定された直流バイアス電圧に重畳され、トランジ
スタ２３のベースに供給される。トランジスタ２３は、
ベースに供給された直流バイアス電圧に重畳した交流信
号の大きさに対応したコレクタ電流が流れ、このコレク
タ電流が発光ダイオード２１に供給され、発光ダイオー
ド２１はコレクタ電流の大きさに応じた強さで発光す
る。The drive signal output from the external AC signal source 29 is supplied to the light emitting element drive circuit 22 through the input resistor 28. In the light emitting element drive circuit 22, the drive signal is converted into an AC signal by cutting the direct current component by the capacitor 27, and this alternating current signal is superimposed on the direct current bias voltage divided and set by the bias resistors 25 and 26 to form a transistor. 23 bases. The transistor 23 is
A collector current corresponding to the magnitude of the AC signal superimposed on the DC bias voltage supplied to the base flows, and this collector current is supplied to the light emitting diode 21, and the light emitting diode 21 has an intensity corresponding to the magnitude of the collector current. It emits light.

【０００８】このとき、トランジスタ２３のエミッタ抵
抗２４に発生するエミッタ電圧は、図２（ｂ）に図示さ
れているように、周囲温度が常温であると、正負両極性
の振幅が所定の電圧範囲内に入っていて、正負両極性の
振幅のいずれもクリップされないが、周囲温度が高温で
あると、正極性の振幅が正側電圧範囲を超えて、正極性
の振幅の先端がクリップされるようになり、一方、周囲
温度が低温であると、負側の振幅が負側電圧範囲を超え
て、負極性の振幅の先端が同様にクリップされるように
なる。At this time, as shown in FIG. 2 (b), the emitter voltage generated in the emitter resistance 24 of the transistor 23 has a positive and negative polarity amplitude within a predetermined voltage range when the ambient temperature is room temperature. If the ambient temperature is high, the positive polarity amplitude will exceed the positive voltage range and the positive amplitude tip will be clipped. On the other hand, when the ambient temperature is low, the negative side amplitude exceeds the negative side voltage range, and the tip of the negative polarity amplitude is also clipped.

【０００９】また、図３は、既知の発光素子駆動回路の
他の例を示す回路構成図（以下、これを既知の第２例と
いう）である。FIG. 3 is a circuit diagram showing another example of a known light emitting element drive circuit (hereinafter, referred to as a known second example).

【００１０】図３に示されるように、発光素子は、発光
ダイオード（ＬＥＤ）３１からなるもので、発光ダイオ
ード３１に既知の第２例の発光素子駆動回路３２が接続
される。発光素子駆動回路３２は、発光ダイオード３１
に直列接続されたトランジスタ３３と、トランジスタ３
３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗３４と、出力が
トランジスタ２３のベースに接続されたオペアンプ３５
と、エミッタ抵抗３４に並列接続された光伝送線（図示
なし）の光伝送損失を補償する等価補償回路３６と、ト
ランジスタ３３のエミッタとオペアンプ３５の反転入力
との間に接続された帰還抵抗３７、３８とを備える。ま
た、オペアンプ３５の非反転入力は、外部配置の入力抵
抗３９を介して外部の交流信号源４０に接続される。As shown in FIG. 3, the light emitting element comprises a light emitting diode (LED) 31, and a known second example light emitting element drive circuit 32 is connected to the light emitting diode 31. The light emitting element drive circuit 32 includes a light emitting diode 31.
33 and transistor 3 connected in series to
3 is connected to the emitter and the operational amplifier 35 whose output is connected to the base of the transistor 23.
And an equivalent compensation circuit 36 for compensating the optical transmission loss of an optical transmission line (not shown) connected in parallel to the emitter resistor 34, and a feedback resistor 37 connected between the emitter of the transistor 33 and the inverting input of the operational amplifier 35. , 38. The non-inverting input of the operational amplifier 35 is connected to an external AC signal source 40 via an input resistor 39 arranged externally.

【００１１】かかる構成を有する既知の第２例の発光素
子駆動回路の動作は、次の通りである。The operation of the known second example of the light emitting element drive circuit having such a configuration is as follows.

【００１２】交流信号源４０から出力される交流信号
は、入力抵抗３９を通して発光素子駆動回路３２に供給
される。発光素子駆動回路３２において、交流信号は、
オペアンプ３５で適宜増幅された後、直流バイアス電圧
に重畳された状態でトランジスタ３３のベースに供給さ
れる。トランジスタ３３は、ベースに供給された直流バ
イアス電圧に重畳した交流信号の大きさに対応したコレ
クタ電流が流れ、このコレクタ電流が発光ダイオード３
１に供給され、発光ダイオード３１はコレクタ電流の大
きさに応じた強さで発光する。The AC signal output from the AC signal source 40 is supplied to the light emitting element drive circuit 32 through the input resistor 39. In the light emitting element drive circuit 32, the AC signal is
After being appropriately amplified by the operational amplifier 35, it is supplied to the base of the transistor 33 in a state of being superimposed on the DC bias voltage. In the transistor 33, a collector current corresponding to the magnitude of the AC signal superimposed on the DC bias voltage supplied to the base flows, and this collector current is applied to the light emitting diode 3
1, the light emitting diode 31 emits light with an intensity corresponding to the magnitude of the collector current.

【００１３】このとき、トランジスタ３３のエミッタ抵
抗３４に発生するエミッタ電圧は、等価補償回路３６に
供給され、発光ダイオード３１に光結合される光伝送線
（図示なし）における光伝送損失の補償が行われるとと
もに、帰還抵抗３７、３８を介してオペアンプ３５の反
転入力に負帰還され、オペアンプ３５の非反転入力に供
給される交流信号の特性の補償を行っている。At this time, the emitter voltage generated in the emitter resistance 34 of the transistor 33 is supplied to the equivalent compensation circuit 36 to compensate for the optical transmission loss in the optical transmission line (not shown) optically coupled to the light emitting diode 31. In addition, the characteristics of the AC signal that is negatively fed back to the inverting input of the operational amplifier 35 via the feedback resistors 37 and 38 and is supplied to the non-inverting input of the operational amplifier 35 are compensated.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、既知の第１
例の発光素子駆動回路２２は、電源電圧Ｖｃｃが比較的
高いとき、例えば、１２Ｖ乃至２４Ｖ程度であるときに
は、トランジスタ２３のベースバイアス電圧を比較的高
めに設定することができるので、周囲温度が常温よりも
かなり高くなった高温のとき、または、かなり低くなっ
た低温のときであっても、エミッタ電圧の正極性側の先
端または負極性側の先端がそれぞれクリップしないよう
に設定をすることが可能であって、発光ダイオード２１
に流れる電流も最大値または最小値のいずれもクリップ
されない無歪電流になる。By the way, the known first
The light emitting element drive circuit 22 in the example can set the base bias voltage of the transistor 23 to a relatively high value when the power supply voltage Vcc is relatively high, for example, about 12 V to 24 V, so that the ambient temperature is room temperature. It is possible to set that the tip of the emitter voltage on the positive polarity side or the tip of the negative polarity side does not clip, respectively, even when the temperature is much higher than that or when it is much lower. And the light emitting diode 21
The current flowing in is also a distortion-free current in which neither the maximum value nor the minimum value is clipped.

【００１５】しかるに、電源電圧Ｖｃｃが比較的低いと
き、例えば、３Ｖ乃至５Ｖ程度であるときには、トラン
ジスタ２３のベースバイアス電圧を比較的高く設定する
ことができないことから、周囲温度が常温よりもかなり
高くなった高温のとき、または、かなり低くなった低温
のときに、トランジスタ２３のベース・エミッタ接合電
圧（Ｖｂｅ）の温度特性によって、エミッタ電圧の正極
性側の先端または負極性側の先端のいずれかがクリップ
されるようになり、発光ダイオード２１に流れる電流も
最大値または最小値のいずれかがクリップされ、発光ダ
イオード２１から送出される光信号に歪が発生するよう
になる。However, when the power supply voltage Vcc is relatively low, for example, about 3 V to 5 V, the base bias voltage of the transistor 23 cannot be set relatively high, and therefore the ambient temperature is considerably higher than room temperature. Depending on the temperature characteristics of the base-emitter junction voltage (Vbe) of the transistor 23 when the temperature becomes high or when the temperature becomes considerably low, either the tip on the positive side or the tip on the negative side of the emitter voltage is obtained. Is clipped, and either the maximum value or the minimum value of the current flowing through the light emitting diode 21 is clipped, and the optical signal transmitted from the light emitting diode 21 is distorted.

【００１６】さらに、既知の第１例の発光素子駆動回路
２２は、電源電圧Ｖｃｃが比較的高いときであれば、エ
ミッタ抵抗２４の抵抗値を大きく選んでも、トランジス
タ２３に充分な値のエミッタ（コレクタ）電流を流すこ
とができるが、電源電圧Ｖｃｃが比較的低いときは、エ
ミッタ抵抗２４の抵抗値を小さく選ばないと、トランジ
スタ２３に充分な値のエミッタ（コレクタ）電流を流す
ことができず、発光ダイオード２１を流れる電流の安定
化を達成することができないものである。Further, in the known light emitting element drive circuit 22 of the first example, if the power supply voltage Vcc is relatively high, even if the resistance value of the emitter resistor 24 is selected to be large, the emitter 23 having a sufficient value for the transistor 23 ( Although a collector current can be flown, when the power supply voltage Vcc is relatively low, a sufficient value of emitter (collector) current cannot flow in the transistor 23 unless the resistance value of the emitter resistor 24 is selected to be small. The stabilization of the current flowing through the light emitting diode 21 cannot be achieved.

【００１７】このように、既知の第１例の発光素子駆動
回路２２は、使用温度に応じて発光ダイオード２１から
送出される光信号に歪が生じたり、発光ダイオード２１
に流れる電流を充分安定化させることができない等の問
題を有している。As described above, in the known light emitting element drive circuit 22 of the first example, the optical signal transmitted from the light emitting diode 21 is distorted according to the operating temperature, or the light emitting diode 21 is distorted.
There is a problem that the electric current flowing through the device cannot be sufficiently stabilized.

【００１８】一方、既知の第２例の発光素子駆動回路３
２は、直流バイアス電圧に重畳した交流信号をオペアン
プ３５からトランジスタ３３（発光ダイオード３１）に
供給するようにしているので、オペアンプ３５には、直
流から交流信号に至る周波数範囲をカバーできる良好な
特性のものが必要になり、しかも、交流信号回路部の特
性を変化させることなく、直流バイアス電圧回路部の特
性を変化させることができない、即ち、交流信号回路部
と直流バイアス電圧回路部とをそれぞれ個別に特性を変
化させることができない。On the other hand, a known second example of the light emitting element drive circuit 3
2, the AC signal superimposed on the DC bias voltage is supplied from the operational amplifier 35 to the transistor 33 (light emitting diode 31). Therefore, the operational amplifier 35 has good characteristics capable of covering the frequency range from DC to AC signals. In addition, the characteristics of the DC bias voltage circuit section cannot be changed without changing the characteristics of the AC signal circuit section, that is, the AC signal circuit section and the DC bias voltage circuit section are respectively changed. The characteristics cannot be changed individually.

【００１９】このように、既知の第２例の発光素子駆動
回路３２は、オペアンプ３５に比較的高価なものが必要
であって、しかも、、交流回路部と直流回路部に設計の
自由度が少ないという問題がある。As described above, in the known light emitting element drive circuit 32 of the second example, the operational amplifier 35 needs to be relatively expensive, and the AC circuit section and the DC circuit section have a degree of freedom in design. There is a problem of being few.

【００２０】本発明は、前記問題点を解決するもので、
その目的は、電源電圧や周囲温度に係わりなく発光素子
に無歪電流を供給でき、かつ、安価であって、回路設計
に自由度を有する発光素子駆動回路を提供することにあ
る。The present invention solves the above problems,
An object of the present invention is to provide a light emitting element drive circuit that can supply a distortion-free current to the light emitting element regardless of the power supply voltage and the ambient temperature, is inexpensive, and has a degree of freedom in circuit design.

【００２１】[0021]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、交流信号を供給する交流信号出力部と、
補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧を供給する補正
バイアス電圧出力部と、前記交流信号出力部からの交流
信号と前記補正バイアス電圧出力部からの直流バイアス
電圧を加算重畳して発光素子に供給する素子駆動部と、
前記発光素子を流れる電流を検出する電流検出部とを備
え、前記交流信号出力部は、外部から供給される駆動信
号の直流成分をカットして得た交流信号を発生するもの
であり、前記補正バイアス電圧出力部は、前記電流検出
部の検出出力から直流成分を抽出し、前記抽出した直流
成分を反転するとともに直流基準電圧に重畳させ、前記
補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧を発生する手段
を具備する。To achieve the above object, the present invention provides an AC signal output section for supplying an AC signal,
A correction bias voltage output unit for supplying a DC bias voltage containing a correction voltage component, an AC signal from the AC signal output unit and a DC bias voltage from the correction bias voltage output unit are added and superimposed and supplied to the light emitting element. An element driving unit,
A current detection unit for detecting a current flowing through the light emitting element, wherein the AC signal output unit is configured to generate an AC signal obtained by cutting a DC component of a drive signal supplied from the outside. A bias voltage output unit extracts a DC component from the detection output of the current detection unit, inverts the extracted DC component, superimposes the DC component on a DC reference voltage, and generates a DC bias voltage including the correction voltage component. It is equipped with.

【００２２】[0022]

【作用】前記手段によれば、電流検出部において発光素
子を流れる電流を検出し、この検出出力を補正バイアス
電圧出力部で処理した後、素子駆動部に補正電圧として
供給するようにしているので、電源電圧の変化や周囲温
度の変動により、素子駆動部の直流バイアス電圧が若干
量変動しても、その変動は補正電圧によって補正され、
常時、一定の直流バイアス電圧を素子駆動部に供給する
ことが可能になり、それに伴い、電源電圧値が比較的低
いときであっても、発光素子を流れる電流が正極性及び
負極性側（最大値及び最小値側）でクリップしないよう
にすることができる。According to the above-mentioned means, the current flowing through the light emitting element is detected by the current detecting section, the detected output is processed by the correction bias voltage output section, and then supplied as the correction voltage to the element driving section. , Even if the DC bias voltage of the element driving unit fluctuates slightly due to the change of the power supply voltage or the fluctuation of the ambient temperature, the fluctuation is corrected by the correction voltage,
It becomes possible to supply a constant DC bias voltage to the element drive section at all times, and as a result, even when the power supply voltage value is relatively low, the current flowing through the light emitting element is positive and negative (maximum). It is possible to prevent clipping at the value and the minimum value side).

【００２３】また、前記手段によれば、交流信号を発生
する交流信号出力部と、補正電圧成分を含んだ直流バイ
アス電圧を発生する補正バイアス電圧出力部とは、それ
ぞれ独立に構成されているものであるので、交流信号出
力部と補正バイアス電圧出力部とを個別に自由に設計す
ることが可能になる。According to the above-mentioned means, the AC signal output section for generating the AC signal and the correction bias voltage output section for generating the DC bias voltage containing the correction voltage component are independently configured. Therefore, the AC signal output unit and the correction bias voltage output unit can be freely designed individually.

【００２４】さらに、前記手段によれば、補正バイアス
電圧出力部は、単に、直流成分のみを通過させるもので
あるので、補正バイアス電圧出力部内に広い周波数帯域
で動作可能な高価なオペアンプを使用する必要がなくな
り、安価な発光素子駆動回路を得ることができる。Further, according to the above-mentioned means, since the correction bias voltage output section simply passes only the DC component, an expensive operational amplifier capable of operating in a wide frequency band is used in the correction bias voltage output section. There is no need, and an inexpensive light emitting element drive circuit can be obtained.

【００２５】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【００２６】図１は、本発明に係わる発光素子駆動回路
の一実施例の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of a light emitting element drive circuit according to the present invention.

【００２７】図１に示されるように、発光素子は、発光
ダイオード（ＬＥＤ）１からなっており、発光ダイオー
ド１に本実施例の発光素子駆動回路２が接続される。発
光素子駆動回路２は、発光ダイオード１にコレクタが接
続されたトランジスタ（素子駆動部を構成する）３と、
トランジスタ３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗
（電流検出部を構成する）４と、トランジスタ３のベー
ス・エミッタ間にバッファ抵抗９を介して接続された直
流バイアス回路（補正バイアス電圧出力部を構成する）
５と、トランジスタ３のベースに直列接続されたキャパ
シタ（交流信号出力部を構成する）１０と、基準電圧源
１１とを備える。そして、直流バイアス回路（補正バイ
アス電圧出力部）５は、オペアンプ６と、オペアンプ６
の反転入力と出力との間に接続された帰還キャパシタ７
と、オペアンプ６の反転入力とトランジスタ３のエミッ
タとの間に接続された直列抵抗８とからなっており、オ
ペアンプ６の非反転入力は基準電圧源１１に接続され、
オペアンプ６の出力はバッファ抵抗９に接続される。な
お、オペアンプ６は、帰還キャパシタ７及び直列抵抗８
とともに、ローパスフィルタ回路を構成している。ま
た、キャパシタ１０は、それぞれ外部接続された入力抵
抗１２及び駆動増幅器１３を介して外部の交流信号源１
４に接続され、オペアンプ６の非反転入力は、外部接続
された分圧抵抗１５、１６の分圧点に接続され、この分
圧抵抗１５、１６は同じく外部のマイコンポート１７の
出力に接続される。As shown in FIG. 1, the light emitting element comprises a light emitting diode (LED) 1, and the light emitting diode driving circuit 2 of this embodiment is connected to the light emitting diode 1. The light emitting element drive circuit 2 includes a transistor (which constitutes an element drive section) 3 having a collector connected to the light emitting diode 1,
An emitter resistance (which constitutes a current detection unit) 4 connected to the emitter of the transistor 3 and a DC bias circuit (which constitutes a correction bias voltage output unit) connected between the base and emitter of the transistor 3 via a buffer resistor 9 )
5, a capacitor (constituting an AC signal output section) 10 connected in series to the base of the transistor 3, and a reference voltage source 11. The DC bias circuit (correction bias voltage output unit) 5 includes an operational amplifier 6 and an operational amplifier 6
Feedback capacitor 7 connected between the inverting input and the output of
And a series resistor 8 connected between the inverting input of the operational amplifier 6 and the emitter of the transistor 3, the non-inverting input of the operational amplifier 6 is connected to the reference voltage source 11,
The output of the operational amplifier 6 is connected to the buffer resistor 9. The operational amplifier 6 includes a feedback capacitor 7 and a series resistor 8
Together with this, it constitutes a low-pass filter circuit. Further, the capacitor 10 is connected to the external AC signal source 1 via the input resistor 12 and the drive amplifier 13 which are externally connected.
4, the non-inverting input of the operational amplifier 6 is connected to the voltage dividing point of the externally connected voltage dividing resistors 15 and 16, and the voltage dividing resistors 15 and 16 are also connected to the output of the external microcomputer port 17. It

【００２８】前記構成を有する本実施例の発光素子駆動
回路は、次のように動作する。The light emitting element drive circuit of this embodiment having the above structure operates as follows.

【００２９】交流信号源１４から出力された駆動信号
は、駆動増幅器１３で増幅された後、入力抵抗１２を介
して発光素子駆動回路２に入力される。発光素子駆動回
路２において、駆動信号は、キャパシタ１０で直流分が
カットされて交流信号になり、トランジスタ３のベース
に供給される。また、基準電圧源１１から出力された直
流電圧は、オペアンプ６で増幅された後、バッファ抵抗
９を通してトランジスタ３のベースに供給される。トラ
ンジスタ３は、供給された交流信号と直流電圧とをベー
スにおいて加算重畳し、直流電圧に重畳した交流信号の
大きさに対応したコレクタ電流及びそのコレクタ電流に
略等しいエミッタ電流をそれぞれ発生する。コレクタ電
流は発光ダイオード１に供給され、発光ダイオード１は
コレクタ電流の大きさに応じた強さで発光し、エミッタ
電流はエミッタ抵抗４に供給される。The drive signal output from the AC signal source 14 is amplified by the drive amplifier 13 and then input to the light emitting element drive circuit 2 via the input resistor 12. In the light emitting element drive circuit 2, the drive signal is converted into an AC signal by cutting the direct current component by the capacitor 10 and supplied to the base of the transistor 3. The DC voltage output from the reference voltage source 11 is amplified by the operational amplifier 6 and then supplied to the base of the transistor 3 through the buffer resistor 9. The transistor 3 adds and superimposes the supplied AC signal and DC voltage on the base, and respectively generates a collector current corresponding to the magnitude of the AC signal superimposed on the DC voltage and an emitter current substantially equal to the collector current. The collector current is supplied to the light emitting diode 1, the light emitting diode 1 emits light with an intensity according to the magnitude of the collector current, and the emitter current is supplied to the emitter resistor 4.

【００３０】このとき、エミッタ抵抗４においては、ト
ランジスタ３のエミッタ電流、即ち、エミッタ電流に略
等しい発光ダイオード１に流れる電流が検出され、検出
出力が直流バイアス回路５に供給される。直流バイアス
回路５は、オペアンプ６、帰還キャパシタ７、直列抵抗
８からなるローパスフィルタ回路部において、供給され
た検出出力の中の交流信号成分（基本周波数成分）を阻
止し、残りの直流成分を反転通過させるように働き、同
時に、オペアンプ６において、ローパスフィルタ回路部
を反転通過した直流成分と基準電圧源１１から供給され
た直流電圧とを加算し、補償用直流電圧を発生するよう
に働く。直流バイアス回路５から出力された補償用直流
電圧は、バッファ抵抗９を通してトランジスタ３のベー
スに供給され、前述のように、トランジスタ３のベース
において、キャパシタ１０を介して供給される直流成分
がカットされた交流信号と加算重畳される。この場合、
直流バイアス回路５のオペアンプ６には、その非反転入
力に、基準電圧源１１から直流電圧を供給するようにし
ているが、かかる直流電圧を供給する代わりに、マイコ
ンポート１７の出力電圧を分圧抵抗１５、１６で分圧
し、その分圧電圧を供給するように切換え変更してもよ
い。At this time, in the emitter resistor 4, the emitter current of the transistor 3, that is, the current flowing through the light emitting diode 1 which is substantially equal to the emitter current is detected, and the detection output is supplied to the DC bias circuit 5. The DC bias circuit 5 blocks the AC signal component (fundamental frequency component) in the supplied detection output and inverts the remaining DC component in the low-pass filter circuit unit including the operational amplifier 6, the feedback capacitor 7, and the series resistor 8. At the same time, the operational amplifier 6 adds the DC component inverted and passed through the low-pass filter circuit section and the DC voltage supplied from the reference voltage source 11 to generate a compensation DC voltage. The compensation DC voltage output from the DC bias circuit 5 is supplied to the base of the transistor 3 through the buffer resistor 9, and the DC component supplied via the capacitor 10 is cut off at the base of the transistor 3 as described above. It is added and superimposed with the AC signal. in this case,
The operational amplifier 6 of the DC bias circuit 5 is supplied with a DC voltage from the reference voltage source 11 to its non-inverting input. Instead of supplying the DC voltage, the output voltage of the microcomputer port 17 is divided. The resistors 15 and 16 may be used for voltage division, and switching may be performed so as to supply the divided voltage.

【００３１】ここで、電源電圧の変動や周囲温度の変化
によって、トランジスタ３に供給される直流バイアス電
圧が若干量増大すると、そのベースバイアス電圧の若干
量の増大により、トランジスタ３のエミッタ電流及び発
光ダイオード１に流れる電流が若干量増大するようにな
り、エミッタ抵抗４を流れるエミッタ電流も若干量増大
して、エミッタ抵抗４から取り出される検出出力（直流
成分）も若干量増大する。直流バイアス回路５は、若干
量増大した検出出力（直流成分）が供給されると、オペ
アンプ６における反転増幅動作により、若干量増大する
直流成分が若干量減少する直流成分に変換され、変換さ
れた直流成分は基準電圧源１１から供給された直流電圧
と加算重畳され、オペアンプ６、即ち、直流バイアス回
路５から若干量減少する補償用直流電圧として出力され
る。そして、この補償用直流電圧がバッファ抵抗９を介
してトランジスタ３のベースに供給されると、補償用直
流電圧の若干量の減少分が直流バイアス電圧の若干量の
増大分を相殺するので、トランジスタ３のベースの直流
バイアス電圧は一定に維持されるようになる。Here, when the DC bias voltage supplied to the transistor 3 increases slightly due to fluctuations in the power supply voltage and ambient temperature, the emitter current and light emission of the transistor 3 increase due to the slight increase in the base bias voltage. The current flowing through the diode 1 increases slightly, the emitter current flowing through the emitter resistor 4 also increases slightly, and the detection output (DC component) extracted from the emitter resistor 4 also increases slightly. When the detection output (DC component) slightly increased in amount is supplied to the DC bias circuit 5, the inverting amplification operation of the operational amplifier 6 converts the DC component that increases slightly to a DC component that decreases slightly, and the converted DC component is converted. The DC component is added and superposed with the DC voltage supplied from the reference voltage source 11, and is output from the operational amplifier 6, that is, the DC bias circuit 5 as a compensation DC voltage that is slightly reduced. When this compensation DC voltage is supplied to the base of the transistor 3 via the buffer resistor 9, a slight decrease in the compensation DC voltage offsets a slight increase in the DC bias voltage. The DC bias voltage of the base of No. 3 becomes constant.

【００３２】一方、電源電圧の変動や周囲温度の変化に
よって、トランジスタ３に供給される直流バイアス電圧
が若干量減少すると、トランジスタ３のエミッタ電流及
び発光ダイオード１に流れる電流が若干量減少するよう
になり、エミッタ抵抗４を流れるエミッタ電流も若干量
減少し、エミッタ抵抗４から取り出される検出出力（直
流成分）も若干量減少する。直流バイアス回路５は、若
干量減少した検出出力（直流成分）が供給されると、前
述の場合と同様に、オペアンプ６における反転増幅動作
及び加算動作によって、直流バイアス回路５の出力に若
干量増大する補償用直流電圧を発生する。そして、この
補償用直流電圧がバッファ抵抗９を介してトランジスタ
３のベースに供給されると、補償用直流電圧の若干量の
増大分が直流バイアス電圧の若干量の減少分を相殺し
て、トランジスタ３のベースの直流バイアス電圧が一定
に維持されるようになる。On the other hand, when the DC bias voltage supplied to the transistor 3 is slightly reduced by the fluctuation of the power supply voltage or the ambient temperature, the emitter current of the transistor 3 and the current flowing through the light emitting diode 1 are slightly decreased. Therefore, the emitter current flowing through the emitter resistor 4 is also slightly reduced, and the detection output (DC component) extracted from the emitter resistor 4 is also slightly reduced. When the detection output (DC component) slightly reduced in amount is supplied to the DC bias circuit 5, the output of the DC bias circuit 5 is slightly increased by the inverting amplification operation and the addition operation in the operational amplifier 6 as in the case described above. Generates a DC voltage for compensation. Then, when this compensation DC voltage is supplied to the base of the transistor 3 via the buffer resistor 9, a slight increase in the compensation DC voltage offsets a slight decrease in the DC bias voltage, so that the transistor The DC bias voltage of the base of No. 3 becomes constant.

【００３３】このように、本実施例によれば、電源電圧
の変動や周囲温度の変化によって、トランジスタ３のベ
ースに供給される直流バイアス電圧が若干量変化して
も、直流バイアス回路５を通してエミッタ抵抗４に得ら
れた検出出力をトランジスタ３のベースに負帰還し、そ
の直流バイアス電圧の変化を相殺するようにしているの
で、常時、トランジスタ３のベースの直流バイアス電圧
が一定に維持されるようになる。そして、電源電圧の変
動や周囲温度の変化にも係わらず、トランジスタ３のベ
ースの直流バイアス電圧が一定に維持されれば、電源電
圧値を比較的低く選んだとしても、常時、発光ダイオー
ド１を流れる電流の正極性及び負極性側（最大値及び最
小値側）がクリップしないようにすることができる。As described above, according to this embodiment, even if the DC bias voltage supplied to the base of the transistor 3 changes a little due to the fluctuation of the power supply voltage and the change of the ambient temperature, the emitter is fed through the DC bias circuit 5. The detection output obtained at the resistor 4 is negatively fed back to the base of the transistor 3 to cancel the change in the DC bias voltage, so that the DC bias voltage at the base of the transistor 3 is always maintained constant. become. If the DC bias voltage at the base of the transistor 3 is maintained constant regardless of the fluctuation of the power supply voltage and the change of the ambient temperature, the light emitting diode 1 is always operated even if the power supply voltage value is relatively low. It is possible to prevent the positive and negative sides (maximum value and minimum value side) of the flowing current from clipping.

【００３４】また、本実施例によれば、直流バイアス回
路５は、直流成分を通過させるだけのものであるので、
直流バイアス回路５に使用されるオペアンプ６は、周波
数帯域が低くかつ狭い汎用的なもので足り、それにより
安価な発光素子駆動回路を得ることができるようにな
る。Further, according to this embodiment, since the DC bias circuit 5 only allows the DC component to pass,
The operational amplifier 6 used in the DC bias circuit 5 need only be a general-purpose one having a low frequency band and a narrow frequency band, whereby an inexpensive light emitting element drive circuit can be obtained.

【００３５】さらに、本実施例によれば、トランジスタ
３のベースに直流電圧に重畳された交流信号を供給する
場合、交流信号出力部１０と補正バイアス電圧出力部５
（直流電圧出力部）とは回路的に全く別構成になってい
るので、補正バイアス電圧出力部５の特性を変えること
なく交流信号出力部１０の設計を、また、交流信号出力
部１０の特性を変えることなく補正バイアス電圧出力部
５の設計を自由に行うことができ、交流信号出力部１０
と補正バイアス電圧出力部５の設計の自由度が向上す
る。Further, according to the present embodiment, when supplying the AC signal superimposed on the DC voltage to the base of the transistor 3, the AC signal output unit 10 and the correction bias voltage output unit 5 are provided.
Since the circuit is completely different from the (DC voltage output section), it is possible to design the AC signal output section 10 without changing the characteristics of the correction bias voltage output section 5 and the characteristics of the AC signal output section 10. The correction bias voltage output unit 5 can be freely designed without changing the
The degree of freedom in designing the correction bias voltage output unit 5 is improved.

【００３６】なお、前記実施例においては、交流信号出
力部がコンデンサ１０で構成され、補正バイアス電圧出
力部がオペアンプ６、帰還キャパシタ７、直列抵抗８で
構成されている例を挙げて説明したが、本発明による交
流信号出力部及び補正バイアス電圧出力部は、かかる構
成のものに限られるものでなく、それらの機能を変えな
い限り、他の構成のものを用いてもよいことは勿論であ
る。In the above embodiment, an example in which the AC signal output section is composed of the capacitor 10 and the correction bias voltage output section is composed of the operational amplifier 6, the feedback capacitor 7 and the series resistor 8 has been described. The AC signal output unit and the correction bias voltage output unit according to the present invention are not limited to those having such a configuration, and needless to say, other configurations may be used as long as their functions are not changed. .

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電源電圧の変動や周囲温度の変化によって、トラ
ンジスタ３のベースに供給される直流バイアス電圧が若
干量変化したとしても、直流バイアス回路５を通してエ
ミッタ抵抗４に得られた検出出力がトランジスタ３のベ
ースに負帰還され、直流バイアス電圧の変化を相殺する
ようにしているので、常時、トランジスタ３のベースの
直流バイアス電圧を一定に維持させることができるとい
う効果がある。そして、電源電圧の変動や周囲温度の変
化にも係わらず、トランジスタ３のベースの直流バイア
ス電圧が一定に維持されていれば、電源電圧値を比較的
低く選んだときであっても、常時、発光ダイオード１を
流れる電流が正極性及び負極性側（最大値及び最小値
側）でクリップしないようにできるという効果がある。As described in detail above, according to the present invention, even if the DC bias voltage supplied to the base of the transistor 3 is slightly changed by the fluctuation of the power supply voltage or the change of the ambient temperature, the DC voltage is changed. The detection output obtained at the emitter resistor 4 through the bias circuit 5 is negatively fed back to the base of the transistor 3 so as to cancel the change in the DC bias voltage, so that the DC bias voltage at the base of the transistor 3 is always kept constant. The effect is that it can be maintained. If the DC bias voltage of the base of the transistor 3 is kept constant regardless of the fluctuation of the power supply voltage and the change of the ambient temperature, even when the power supply voltage value is selected to be relatively low, There is an effect that the current flowing through the light emitting diode 1 can be prevented from clipping on the positive polarity side and the negative polarity side (the maximum value and the minimum value side).

【００３８】また、本実施例によれば、直流バイアス回
路５は、直流成分を通過させるだけのものであるので、
直流バイアス回路５に使用されるオペアンプ６は、周波
数帯域が低くかつ狭い汎用的なもので足り、それにより
安価な発光素子駆動回路を得ることができるという効果
がある。Further, according to the present embodiment, the DC bias circuit 5 only passes the DC component,
The operational amplifier 6 used in the DC bias circuit 5 is a general-purpose one having a low frequency band and a narrow frequency band, and thus an inexpensive light emitting element drive circuit can be obtained.

【００３９】さらに、本実施例によれば、トランジスタ
３のベースに直流電圧に重畳された交流信号を供給する
場合、交流信号出力部１０と補正バイアス電圧出力部５
（直流電圧出力部）とは回路的に全く別構成になってい
るので、補正バイアス電圧出力部５の特性を変えること
なく交流信号出力部１０の設計を、また、交流信号出力
部１０の特性を変えることなく補正バイアス電圧出力部
５の設計を自由に行うことができ、交流信号出力部１０
と補正バイアス電圧出力部５の設計の自由度が向上する
という効果がある。Further, according to the present embodiment, when the AC signal superimposed on the DC voltage is supplied to the base of the transistor 3, the AC signal output unit 10 and the correction bias voltage output unit 5 are provided.
Since the circuit is completely different from the (DC voltage output section), it is possible to design the AC signal output section 10 without changing the characteristics of the correction bias voltage output section 5 and the characteristics of the AC signal output section 10. The correction bias voltage output unit 5 can be freely designed without changing the
The effect is that the degree of freedom in designing the correction bias voltage output unit 5 is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係わる発光素子駆動回路の一実施例の
構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a light emitting element drive circuit according to the present invention.

【図２】既知の発光素子駆動回路の一例を示す回路構成
図（既知の第１例）及び既知の第１例における発光素子
に流れる電流の特性図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an example of a known light emitting element drive circuit (known first example) and a characteristic diagram of a current flowing through a light emitting element in the known first example.

【図３】既知の発光素子駆動回路の他の例を示す回路構
成図（既知の第２例）である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram (known second example) showing another example of a known light emitting element drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 発光ダイオード ２ 発光素子駆動回路 ３ トランジスタ（素子駆動部） ４ エミッタ抵抗（電流検出部） ５ 直流バイアス回路（補正バイアス電圧出力部） ６ オペアンプ ７ 帰還キャパシタ ８ 直列抵抗 ９ バッファ抵抗 １０ キャパシタ（交流信号出力部） １１ 基準電圧源 １２ 入力抵抗 １３ 駆動増幅器 １４ 交流信号源 １５、１６ 分圧抵抗 １７ マイコンポート 1 light emitting diode 2 light emitting element drive circuit 3 transistor (element drive section) 4 emitter resistance (current detection section) 5 DC bias circuit (correction bias voltage output section) 6 operational amplifier 7 feedback capacitor 8 series resistance 9 buffer resistance 10 capacitor (AC signal Output part) 11 Reference voltage source 12 Input resistance 13 Drive amplifier 14 AC signal source 15 and 16 Voltage dividing resistance 17 Microcomputer port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H04B 10/04 10/06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 交流信号を供給する交流信号出力部と、
補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧を供給する補正
バイアス電圧出力部と、前記交流信号出力部からの交流
信号と前記補正バイアス電圧出力部からの直流バイアス
電圧を加算重畳して発光素子に供給する素子駆動部と、
前記発光素子を流れる電流を検出する電流検出部とを備
え、前記交流信号出力部は、外部から供給される駆動信
号の直流成分をカットして得た交流信号を発生するもの
であり、前記補正バイアス電圧出力部は、前記電流検出
部の検出出力から直流成分を抽出し、前記抽出した直流
成分を反転するとともに直流基準電圧に重畳させ、前記
補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧を発生するもの
であることを特徴とする発光素子駆動回路。1. An AC signal output section for supplying an AC signal,
A correction bias voltage output unit for supplying a DC bias voltage containing a correction voltage component, an AC signal from the AC signal output unit and a DC bias voltage from the correction bias voltage output unit are added and superimposed and supplied to the light emitting element. An element driving unit,
A current detection unit for detecting a current flowing through the light emitting element, wherein the AC signal output unit is configured to generate an AC signal obtained by cutting a DC component of a drive signal supplied from the outside. The bias voltage output unit extracts a DC component from the detection output of the current detection unit, inverts the extracted DC component and superimposes it on a DC reference voltage, and generates a DC bias voltage including the correction voltage component. A light-emitting element drive circuit characterized in that. 【請求項２】 前記発光素子は、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子
駆動回路。2. The light emitting device is a light emitting diode (LE).
2. The light emitting element drive circuit according to claim 1, wherein the light emitting element drive circuit is D). 【請求項３】 前記素子駆動部は、前記発光素子に直列
接続されたトランジスタであることを特徴とする請求項
１乃至２のいずれかに記載の発光素子駆動回路。3. The light emitting element driving circuit according to claim 1, wherein the element driving unit is a transistor connected in series to the light emitting element. 【請求項４】 前記補正バイアス電圧出力部における前
記直流成分の抽出は、ローパスフィルタ回路で行われる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発
光素子駆動回路。4. The light emitting element drive circuit according to claim 1, wherein the DC component is extracted by the correction bias voltage output unit by a low pass filter circuit. 【請求項５】 前記補正バイアス電圧出力部における前
記抽出した直流成分の反転及び前記直流基準電圧への重
畳は、非反転入力に前記直流基準電圧が、反転入力に前
記抽出した直流成分がそれぞれ供給されるオペアンプで
行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
記載の発光素子駆動回路。5. The inversion of the extracted DC component in the correction bias voltage output unit and the superimposition on the DC reference voltage are performed by supplying the DC reference voltage to a non-inverting input and supplying the extracted DC component to an inverting input, respectively. 5. The light emitting element drive circuit according to claim 1, wherein the light emitting element drive circuit is performed by an operational amplifier.
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