JPH09289493A - 光送信器 - Google Patents

光送信器

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Publication number
JPH09289493A
JPH09289493A JP8101229A JP10122996A JPH09289493A JP H09289493 A JPH09289493 A JP H09289493A JP 8101229 A JP8101229 A JP 8101229A JP 10122996 A JP10122996 A JP 10122996A JP H09289493 A JPH09289493 A JP H09289493A
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JP
Japan
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transistor
current
circuit
emitting element
light emitting
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Pending
Application number
JP8101229A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kuzugami
寛 葛上
Kazuhiro Suzuki
和裕 鈴木
Yuji Miyaki
裕司 宮木
Tomoko Anzai
朋子 安齋
Yoshinori Okuma
義則 大隈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】発光素子の発光効率低下や電源投入、および断
時における回路のサージ電流発生に対して安定した最大
電流制限がかけることができる光送信器を提供する。 【解決手段】発光素子と、発光素子に駆動電流を供給す
る駆動回路と、発光素子に流れる電流をモニタするモニ
タ回路と、モニタ回路によりモニタされる発光素子に流
れる電流が該所定の電流最大値を越えない様、駆動回路
を帰還制御する帰還回路を有し、帰還回路は、発光素子
の発光の一部を電流に変換する受光素子と、受光素子に
より変換された電流を前記モニタ回路に流す第一のトラ
ンジスタを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
等の発光素子の温度変動による光出力変動を安定化する
ために発光素子駆動電流を制御するAPC(Automatic
Power Control)回路において、サージ電流に対応する回
路構成を有する光送信器に関する。
【0002】
【従来の技術】上記APC(Automatic Power Control)
回路を有する光送信器の従来例を図13に示す。図13
においてLDは、レーザダイオード等の発光素子であ
り、駆動回路1により所定の大きさの閾値電流と入力信
号に対応する信号電流を有する駆動電流が発光素子LD
に流される。これにより、発光素子LDは閾値電流を越
える信号電流相当分の光出力を発する。
【0003】一方、発光素子LDからの発光出力は、そ
の一部が受光ダイオードPDに入力される。受光ダイオ
ードPDは、入力される発光出力を対応する電流に変換
し、その変換電流が抵抗R1 に流れる。したがって、受
光ダイオードPDのカソード側に対応する検出電圧VBP
が生じる。
【0004】この検出電圧は、圧縮増幅器AMP1 によ
り基準電圧Vref との差分Vaに圧縮されて出力され
る。更に、電圧制限回路2により圧縮増幅器AMP1 の
差分出力Vaに比例するLD駆動回路1の制御電圧Vli
m を出力する。
【0005】LD駆動回路1は、制御電圧Vlim を電流
に変換して発光素子LDの駆動電流とする。
【0006】上記のように、発光素子LDの発光の一部
を受光ダイオードPDで受光し、その平均値を抵抗R1
で電圧VBPに変換している。増幅器AMP1 は、上記電
圧VBPが基準電圧Vref と等しくなるように差分Vaを
制御し、この結果光出力を一定に保つように帰還制御さ
れる。
【0007】ここで、発光素子LDは、温度変動や経年
劣化により発光効率が低下することがある。このとき、
APC回路は発光素子LDの駆動電流を増加させ、光出
力を安定させるように動作するが、発光効率の低下が更
に進行した場合、発光素子LD駆動回路1に定格を超え
た駆動電流が流れてしまうことがある。
【0008】また、電源投入、および電源断時におい
て、回路にサージ電流が発生した場合にも、LD駆動回
路1や発光素子LDに定格を超えた発光素子駆動電流が
流れてしまうことがある。
【0009】したがって、発光素子駆動電流の最大値を
規定し、LD駆動回路1の保護、及び発光素子LDの保
護を行う必要がある。電圧制限回路2は、制御電圧Vli
m の最大値を制限し、発光素子駆動電流の最大値を制限
するものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、図13
に示す従来の回路構成において、電圧制限回路2は、発
光素子LDの発光効率低下や電圧制限回路2より前段に
発生源を有するサージ電流に対する保護としては有効で
あるが、電圧制限回路2より後段に発生源を有するサー
ジ電流に対しては保護することができない。
【0011】したがって、本発明の目的は、上記の従来
技術の問題点であった電圧制限回路2より後段の回路を
発生源とするサージ電流に対して制限をかけることがで
きる光送信器を提供することにある。
【0012】更に、本発明は、発光素子の発光効率低下
や電源投入、および断時における回路のサージ電流発生
に対して安定した最大電流制限がかけることができる光
送信器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の課題を達
成する、請求項1に記載の本発明の光送信器は、発光素
子と、該発光素子に駆動電流を供給する駆動回路と、該
発光素子に流れる電流をモニタするモニタ回路と、該モ
ニタ回路によりモニタされる該発光素子に流れる電流が
該所定の電流最大値を越えない様、該駆動回路を帰還制
御する帰還回路を有して構成される。
【0014】更に請求項2に記載の光送信器は、請求項
1に記載の光送信器において、前記帰還回路は、前記発
光素子の発光の一部を電流に変換する受光素子と、該受
光素子により変換された電流を前記モニタ回路に流す第
一のトランジスタを有する。
【0015】また、請求項3に記載の光送信器は、請求
項2に記載の光送信器において、前記駆動回路は、電流
源トランジスタを有し、前記モニタ回路は、前記第一の
トランジスタに直列に接続され、前記発光素子に流れる
電流に比例する、前記受光素子により変換された電流が
流れる電流検出抵抗を有し、該電流検出抵抗に生じる電
圧降下が所定以上になる時、該電流源トランジスタを飽
和又はしゃ断して該発光素子に流れる電流を制限する。
【0016】更にまた、請求項4に記載の光送信器は、
請求項3に記載の光送信器において、前記抵抗をFET
により構成したことを特徴とする。
【0017】更に、請求項5に記載の光送信器は、請求
項4に記載の光送信器において、更に前記FETの温度
及び電圧変動特性に対し、補償する変動補償回路を有す
る。
【0018】また、請求項6に記載の光送信器は、請求
項3に記載の光送信器において、前記電流源トランジス
タは、カレントミラー回路を構成し、前記発光素子に直
列接続される第2のトランジスタと前記第1のトランジ
スタに直列接続される第3のトランジスタを有し、前記
電流検出抵抗が該第1のトランジスタと該第3のトラン
ジスタに直列接続され、該電流検出抵抗に生じる電圧降
下が所定値以下となる時、該第3のトランジスタを飽和
又はしゃ断する様に構成される。
【0019】更にまた、請求項7に記載の光送信器は、
請求項3記載の光送信器において、前記電流源トランジ
スタは、カレントミラー回路を構成し、前記発光素子に
直列接続される第2のトランジスタと前記第1のトラン
ジスタに直列接続される第3のトランジスタを有し、前
記電流検出抵抗が該第2のトランジスタに直列接続さ
れ、該電流検出抵抗に生じる電圧降下が所定値以下とな
る時、該第2のトランジスタを飽和又はしゃ断する様に
構成される。
【0020】また、請求項8に記載の光送信器は、請求
項6に記載の光送信器において、前記電流検出抵抗が前
記第1のトランジスタと前記第3のトランジスタの間に
直列接続されていることを特徴とする。
【0021】更に、請求項9に記載の光送信器は、請求
項6に記載の光送信器において、前記第1のトランジス
タが前記電流検出抵抗と前記第3のトランジスタの間に
直列接続されていることを特徴とする。
【0022】更にまた、請求項10に記載の光送信器
は、請求項6に記載の光送信器において、前記第3のト
ランジスタが前記第1のトランジスタと前記電流検出抵
抗の間に直列接続される。
【0023】さらに、請求項11に記載の光送信器は、
請求項2乃至10に記載の光送信器において、更に前記
電流検出抵抗に生じる電圧降下が所定以上の時、アラー
ム信号を出力する過電流アラーム回路を備えたことを特
徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しながら説明する。尚、図において同一または類似
のものには同一の参照番号または参照記号を付して説明
する。
【0025】図1は、本発明の基本概念構成を説明する
図である。図に示されるように、本発明回路は、レーザ
ダイオード等の発光素子LDの駆動電流をモニタする駆
動電流モニタ回路3を設けている。更に、この駆動電流
モニタ回路3のモニタ情報に基づき、発光素子LDの駆
動電流を制限するように、LD駆動回路1を制御する制
御回路4を有している。
【0026】ここで図1において、制御電圧Vaは、L
D駆動回路1の制御電圧であり、LD駆動回路1は、制
御電圧Vaに比例する大きさの駆動電流を発光素子に流
し、発光させる。発光素子LDから出力される光の一部
を受光ダイオードPDで受光し、その平均値を抵抗R1
で電圧VBPに変換する。圧縮増幅器AMP1 は上記電圧
VBPが基準電圧Vref と等しくなるように制御電圧Va
を出力し、発光素子LDの光出力を一定に保っている。
【0027】制御回路4は、発光素子LDの駆動電流を
モニタし、設定電流以上の駆動電流が流れないようにL
D駆動回路1を制御する。
【0028】このような構成により本発明においては、
駆動電流をモニタし、LD駆動回路1を帰還制御するこ
とにより、発光素子の発光効率低下や電源投入、および
断時における回路のサージ電流発生に対して安定した最
大電流制限がかけられる。
【0029】図2は、上記図1の本発明の概念構成に対
応する第1の実施の形態である。図2において、トラン
ジスタQ2 、Q3 はカレントミラー回路を構成し、トラ
ンジスタQ2 に流れる電流に比例する電流がトランジス
タQ3 に流れる。
【0030】発光素子LDにサージ電流が流れる時、ト
ランジスタQ3 にも同じサージ電流が流れる。この時、
トランジスタQ3 とミラー回路を構成するトランジスタ
Q2にも比例する大きさの電流が流れる。
【0031】したがって、発光素子LDにサージ電流が
流れる状態において、トランジスタQ2 に流れる電流を
制限することにより発光素子LD及びトランジスタQ3
に流れる電流を制限することができる。
【0032】即ち、図2において、増幅器AMP2、抵
抗R2及びトランジスタQ1により電圧電流変換回路が
構成される。この電圧電流変換回路は、入力電圧Va に
より制御された電流Ia を出力する。
【0033】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
より構成されるカレントミラー回路は電流Ia がn倍さ
れた電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発光
素子LDから出力される光の一部を受光ダイオードPD
で受光し、その平均値を抵抗R1で電圧VBPに変換して
いる。
【0034】増幅器AMP1は上記電圧VBPが基準電圧
Vref と等しくなるように電圧Vaを制御し、光出力を
一定に保っている。ここで発光素子LDの劣化・電源投
入などにより電流Ia が増加した場合、電流制限抵抗R
lim に生じる電圧降下が大きくなる。
【0035】即ち、電流制限抵抗Rlim が言わば、図1
の基本構成図における発光素子LDに流れる電流のモニ
タ回路と等価の機能を有すると考えることができる。
【0036】したがって、検出される電流Ia の増加分
だけ電圧降下Vlim が増大し、電流Ia が増加した場
合、下記式(1)で規定される制限電流値Ialimに達し
た時、トランジスタQ2 が飽和し、電流Ia の増加が抑
えられる。
【0037】 Ialim=(VEE−VBEQ2)/(R2 +Rlim) ・・・・(1) カレントミラー回路により、Ia をミラーしている受光
素子電流ILDも、制限値ILDlim =n×Ialimにより最
大電流が規定される。図3は、この様子を示すグラフで
あり、電圧降下Vlim が所定値(VEE−VBEQ2)以上に
なるとILDは、制限値ILDlim に飽和する様子が示され
る。
【0038】尚、上記図2の回路において電流制限抵抗
はFETを使用し、そのソース・ドレイン間インピーダ
ンスを用いて構成することが可能である。図4は、第2
の実施の形態であり、図2の実施の形態に対し、FET
変動補償回路5を有している。増幅器AMP2、抵抗R
2 、及びトランジスタQ1 により構成される電圧電流変
換回路は入力電圧Va により制御された電流Ia を出力
する。
【0039】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
により構成されるカレントミラー回路はIa がn倍され
た電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発光素
子LDから出力される光の一部を受光素子PDで受光
し、その平均値を抵抗R1 で電圧VBPに変換している。
【0040】増幅器AMP1は、上記VBPが基準電圧V
ref と等しくなるようにVa を制御し光出力を一定に保
っている。
【0041】本実施例において、発光素子LDの劣化・
電源投入などによりIa が増加した場合、図2の電流制
限抵抗Rlim に相当するFETQlim がこれを検出し、
式(2)で規定される制限値Ialimに達した時、トラン
ジスタQ2 が飽和し、 電流Ia の増加が抑えられる。こ
こでトランジスタQ2をしゃ断するようにしても同様で
ある。
【0042】 Ialim=IDSS (1−VGS/Vp)2 =IDSS {1−(Vcnt-VEE+VBEQ2) /Vp }2 ・・・(2) ここで、Vcnt は、FET変動補償回路5からの制御電
圧であり、IDSS は制御電圧Vcnt が、0の時の電流で
ある。この様子は、図5に示されるごとくである。した
がって、カレントミラー回路により、Ia をミラーして
いる発光素子LDの電流ILDも制限値ILDlim =n×I
alimにより最大電流が規定される。
【0043】更に、この実施の形態ではIalimが、FE
T変動補償回路5からの制御電圧Vcnt により制御可能
である。したがって、FET変動補償回路5をFETQ
limの静特性の温度・バラツキ変動に対して、これを補
償すべく、サーミスタ、ダイオード、可変抵抗等を用い
た補償回路とすることが可能である。かかる点におい
て、図2の実施の形態に対して有利である。
【0044】図6は、更に第3の実施の形態である。図
6において、増幅器AMP2、電流制限抵抗Rlim 、及
びトランジスタQ1 より構成される電圧電流変換回路は
入力電圧Va により制御された電流Ia を出力する。
【0045】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
より構成されるカレントミラー回路はIa がn倍された
電流ILDを発光素子LDに流し発光させる。発光素子L
Dから出力される増幅器AMP1から出力される光の一
部を受光ダイオードPDで受光し、その平均値を抵抗R
1 で電圧VBPに変換している。
【0046】増幅器AMP1は上記VBPが基準電圧Vre
f と等しくなるようにVa を制御し光出力を一定に保っ
ている。本実施例において、発光素子LDの劣化・電源
投入などによりIa が増加した場合、抵抗Rlim がこれ
を検出し、電圧降下Vlim が増大する。
【0047】さらに電流Ia が増加し、式(3)で規定
される制限値Ialimに達した時、トランジスタQlim が
オン状態となる。 トランジスタQlim がオン状態となる
ことにより電圧Va が強制的にHigh側に上昇し、I
a は制限値Ialimに抑えられる。
【0048】Ialim=VBEQlim/Rlim ・・・・(3) したがって、 カレントミラー回路により、Ia をミラー
しているILDも制限値ILDlim =n×Ialimにより最大
電流が規定される。この最大電流の規定の様子は、図3
に示す特性と同様である。
【0049】さらに、本実施例においては、図に破線で
囲まれた回路により過電流アラーム機能を持たせること
も可能である。即ち、電圧降下Vlim によりトランジス
タQ4 がオン、Vb が強制的にHigh側に持ち上げら
れる。
【0050】Vb の変動は閾値Vth、及び比較器CMP
1より構成される過電流アラーム回路により検出され、
閾値Vthを越える時、過電流アラームVALM を発出させ
る。本実施の形態ではトランジスタQ1 〜Q2 間に検出
抵抗を挿入しないため低電圧電源による対応が可能な
点、及び過電流アラーム機能を持たせることが出来る点
で図2、図4の第1、第2の実施の形態に対して有利で
ある。
【0051】図7は、更に第4の実施の形態である。図
7において、増幅器AMP2、抵抗R2 及びトランジス
タQ1 より構成される電圧電流変換回路は入力電圧Va
により制御された電流Ia を出力する。
【0052】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
により構成されるカレントミラー回路は電流Ia がn倍
された電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発
光素子LDから出力される光の一部を受光ダイオードP
Dで受光し、その平均値を抵抗R1 で電圧VBPに変換し
ている。
【0053】増幅器AMP1は、上記VBPが基準電圧V
ref と等しくなるようにVa を制御し光出力を一定に保
っている。本実施例において、発光素子LDの劣化・電
源投入などによりIa が増加した場合、抵抗Rlim がこ
れを検出し、 電圧降下Vlimが増大する。
【0054】さらに、 Ia が増加し、式(4)で規定さ
れる制限値Ialimに達した時、 トランジスQlim がオン
となる。トランジスタQlim がオンとなることにより、
電流Ia を吸い込み、トランジスタQ2 に流れる電流分
が制限値に抑えられる。
【0055】 Ialim=VBEQlim/Rlim ・・・・(4) カレントミラー回路により、トランジスタQ2 に流れる
電流をミラーしているILDも制限値ILDlim =n×Ial
imにより最大電流が規定される。
【0056】さらに、本実施の形態においては、以下に
示す過電流アラーム機能を持たせることも可能である。
尚、最大電流の特性は、図3に示すものと同様である。
【0057】即ち、電圧降下Vlim によりトランジスタ
Q4 がオンし、Vb が強制的にLow側に引き下げられ
る。Vb の変動は閾値Vth、及び比較器CMP1より構
成される過電流アラーム回路により検出される。、過電
流アラーム回路は、Vb の変動は閾値Vthを越えると
き、過電流アラームVALM を発出させる本実施の形態で
は、図6の第3の実施の形態と同様にトランジスタQ1
とQ2の間に検出抵抗を挿入しないため低電源電圧設計
に対応可能な点、及び過電流アラーム機能を持たせるこ
との出来る点で上記の第1、第2の実施の形態に対して
有利である。
【0058】図8は、本発明の第5の実施の形態であ
る。増幅器AMP2、抵抗R2 及びトランジスタQ1 よ
り構成される電圧電流変換回路は入力電圧Va により制
御された電流Ia を出力する。
【0059】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
により構成されるカレントミラー回路は電流Ia がn倍
された電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発
光素子LDから出力される光の一部を受光ダイオードP
Dで受光し、その平均値を抵抗R1 で電圧VBPに変換し
ている。増幅器AMP1は、上記VBPが基準電圧Vref
と等しくなるようにVa を制御し光出力を一定に保って
いる。
【0060】本実施例において、発光素子LDの劣化・
電源投入などによりIa が増加した場合、抵抗Rlim が
これを検出し、 電圧降下Vlim が増大する。
【0061】さらにILDが増加し、式(5)で規定され
る制限値ILDlim に達した時、トランジスタQlim がオ
ンする。トランジスタQlim がオンすることによりトラ
ンジスタQlim が電流Ia を吸い込み、トランジスタQ
3 に流れる電流ILDが制限値ILDlim に抑えられる。
【0062】 ILDlim =VBEQlim/Rlim ・・・・(5) さらに、本実施例においては以下に示す過電流アラーム
機能を持たせることも可能である。電圧降下Vlim によ
りトランジスタQ4 がオンし、Vb が強制的にLOW側
に引き下げられる。
【0063】Vbの変動は閾値Vth、及び比較費CMP
1より構成される過電流アラーム回路により検出され、
過電流アラームを発出させる。本実施の形態はトランジ
スタQ1 、Q2 間に検出抵抗を挿入しないため低電源電
圧設計に対応可能な点、及び過電流アラーム機能を持た
せることの出来る点で先の第1、第2の実施の形態と同
様に有利である。
【0064】図9は、更に第6の実施の形態であり、図
6の第3の実施の形態を拡張したものである。本実施例
においても増幅器AMP2、抵抗Rlim 、基準電圧Vre
f2、及びトランジスタQ1 より構成される電圧電流変換
回路は入力電圧Va により制御された電流Ia を出力す
る。
【0065】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
により構成されるカレントミラー回路は電流Ia がn倍
された電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発
光素子LDから出力される光の一部を受光ダイオードP
Dで受光し、その平均値を抵抗R1 で電圧VBPに変換し
ている。増幅器AMP1は、上記VBPが基準電圧Vref
と等しくなるようにVa を制御し光出力を一定に保って
いる。
【0066】本実施例において、発光素子LDの劣化・
電源投入などによりIa が増加した場合、抵抗Rlim が
これを検出し、電圧降下Vlim が増大する。
【0067】更に電流Ia が増加し、式(6)で規定さ
れる制限値Ialimに達した時、トランジスタQlim がオ
ンする。更にトランジスタQlim がオンすることによ
り、Va =Highとなり、したがってVc =Lowと
なりIa は制限値に抑えられる。
【0068】 Ialim=VBEQlim/Rlim ・・・・(6) カレントミラー回路により、トランジスタQ2 に流れる
電流をミラーしているILDも制限値ILDlim =n×Ial
imにより最大電流が規定される。
【0069】さらに、本実施例においては、以下に示す
過電流アラーム機能を持たせることも可能である。即
ち、電圧降下Vlim によりトランジスタQ4 オンし、V
b が強制的にHigh側に持ち上げられる。
【0070】Vb の変動は閾値Vth、及び比較器CMP
1より構成される過電流アラーム回路により検出され、
過電流アラームVALM を発出させる。
【0071】本実施の形態はトランジスQ1 〜Q2 間に
検出抵抗を挿入しないため、 低電源電圧設計に対応可能
な点、及び過電流アラーム機能を持たせることの出来る
点で上記ノ 第3乃至第5の実施の形態と同様に有利であ
る。
【0072】図10は、本発明の更に別の第7の実施の
形態である。増幅器AMP2、抵抗Rlim 、基準電圧V
ref2、及びトランジスタQ1 より構成される電圧電流変
換回路は入力電圧Va により制御された電流Ia を出力
する。
【0073】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
により構成されるカレントミラー回路は電流Ia がn倍
された電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発
光素子LDから出力される光の一部を受光ダイオードP
Dで受光し、その平均値を抵抗R1 で電圧VBPに変換し
ている。増幅器AMP1は、上記VBPが基準電圧Vref1
と等しくなるようにVa を制御し、光出力を一定に保っ
ている。
【0074】本実施の形態において、発光素子LDの劣
化・電源投入などによりIa が増加した場合、抵抗Rli
m がこれを検出し、電圧降下Vlim が増大する。
【0075】さらに電流Ia が増加し、式(7)で規定
される制限値Ialimに達した時、トランジスタQlim1が
オンとなる。トランジスタQlim1がオンの時、トランジ
スタQlim2がオンとなる。したがって、Vc が強制的に
Low側に引き下げられ、電流Ia は制限値Ialimに抑
えられる。
【0076】 Ialim=VBEQlim1 /Rlim1 ・・・・(7) カレントミラー回路により、トランジスタQ2 に流れる
電流をミラーしているILDも制限値ILDlim =n×Ial
imにより最大電流が規定される。
【0077】さらに、本実施の形態においても、以下に
示す過電流アラーム機能を持たせることが可能である。
電圧降下Vlim によりトランジスタQ4 がオンし、Vb
が強制的にLow側に引き下げられる。Vb の変動は閾
値Vth、及び比較器CMP1より構成される過電流アラ
ームにより検出され、過電流アラームValm を発出させ
る。
【0078】本実施の形態もトランジスタQ1 〜Q2 間
に検出抵抗を挿入しないため低電源電圧設計に対応可能
な点、及び過電流アラーム機能を持たせることの出来る
点で第1、第2の実施の形態に比して有利である。
【0079】また、増幅器AMP2の出力電圧Vc を直
接制御するために、増幅器AMP2の異常動作による過
電流に対しても電流制限可能である点で図9の実施の形
態にに対して有利である。
【0080】図11は、本発明の第8の実施の形態であ
る。この実施の形態は、図2と図4の実施の形態の関係
と同様に図10の実施の形態に対し、更にFET変動補
償回路5を備えたものである。
【0081】増幅器AMP2、FETQlim3、基準電圧
Vref2、及びトランジスタQ1 より構成される電圧電流
変換回路は入力電圧Va により制御された電流Ia を出
力する。
【0082】トランジスタQ2 、及びトランジスタQ3
により構成されるカレントミラー回路は電流Ia がn倍
された電流ILDを発光素子LDに流し、発光させる。発
光素子LDから出力される光の一部を受光ダイオードP
Dで受光し、その平均値を抵抗R1 で電圧VBPに変換し
ている。増幅器AMP1は、上記VBPが基準電圧Vref1
と等しくなるようにVa を制御し、光出力を一定に保っ
ている。
【0083】本実施の形態において、発光素子LDの劣
化・電源投入などによりIa が増加した場合、FETQ
lim3がこれを検出し、電圧降下Vlim が増大する。
【0084】さらに電流Ia が増加し、式(8)で規定
される制限値Ialimに達した時、トランジスタQlim1が
オンとなる。トランジスタQlim1がオンの時、トランジ
スタQlim2がオンとなる。したがって、Vc が強制的に
Low側に引き下げられ、電流Ia は制限値Ialimに抑
えられる。
【0085】 Ialim=VBEQlim1 /Ronlim ・・・・(8) 但し、式(8)において、Ronlim は、FETQlim3の
オン抵抗値である。
【0086】カレントミラー回路により、トランジスタ
Q2 に流れる電流Ia をミラーしているILDも制限値I
LDlim =n×Ialimにより最大電流が規定される。
【0087】又、本実施の形態においてFETQlim3の
オン抵抗値Ronlim の温度・バラツキ変動に対しては、
サーミスタダイオード、、可変抵抗等を用いた補償回路
5を設け補償している。
【0088】さらに、本実施の形態においても以下に示
す過電流アラーム機能を持たせることも可能である。電
圧降下Vlim によりトランジスタQ4 がオンし、Vb が
強制的にLow側に引き下げられる。
【0089】Vb の変動は閾値Vth、及び比較器CMP
1より構成される過電流アラーム回路により検出され、
過電流アラームVALM を発出させる。本実施の形態はト
ランジスタQ1 〜Q2 間に検出抵抗を挿入しないため低
電源電圧設計に対応可能な点、及び過電流アラーム機能
を持たせることが出来る点で図2〜図4の実施の形態に
対して有利である。
【0090】本実施の形態はFETQlim3のオン抵抗値
Ronlimが電圧Vcnt により制御可能であるため、オン抵
抗値Ronlimの温度・バラツキ変動に対する補償回路5を
設けている点で図10の実施の形態に対して有利であ
る。
【0091】尚、図12は、FETQlim3のオン抵抗値
Ronlimと制御電圧Vcnt の関係を示す図である。
【0092】
【発明の効果】以上、実施の形態に従い説明したよう
に、発光素子LDの電流ILDをモニタしLD駆動回路を
帰還制御することにより、発光素子LDの発光効率低下
や電源投入時等の回路の異常動作に対し、安定した最大
電流制限がかけられ光送信器の信頼度を向上させること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を説明する図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図3】図2の最大制限電流の特性図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図5】図4におけるアラーム電流特性を示す図であ
る。
【図6】本発明の第3の実施の形態を示す図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態を示す図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態を示す図である。
【図9】本発明の第6の実施の形態を示す図である。
【図10】本発明の第7の実施の形態を示す図である。
【図11】本発明の第8の実施の形態を示す図である。
【図12】図11のFETの特性図を示す図である。
【図13】従来例を示す図である。
【符号の説明】
AMP1、AMP2 増幅器 LD 発光素子 PD 受光素子 Q1 〜Q4 トランジスタ 5 FET変動補償回路 R1 〜R4 抵抗 Vref 基準電圧
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/26 (72)発明者 宮木 裕司 神奈川県横浜市港北区新横浜2丁目3番9 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 (72)発明者 安齋 朋子 神奈川県横浜市港北区新横浜2丁目3番9 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 (72)発明者 大隈 義則 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発光素子と、 該発光素子に駆動電流を供給する駆動回路と、 該発光素子に流れる電流をモニタするモニタ回路と、 該モニタ回路によりモニタされる該発光素子に流れる電
    流が該所定の電流最大値を越えない様、該駆動回路を帰
    還制御する帰還回路を有して構成されることを特徴とす
    る光送信器。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記帰還回路は、 前記発光素子の発光の一部を電流に変換する受光素子
    と、 該受光素子により変換された電流を前記モニタ回路に流
    す第一のトランジスタを有することを特徴とする光送信
    器。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記駆動回路は、電流源トランジスタを有し、 前記モニタ回路は、前記第一のトランジスタに直列に接
    続され、前記発光素子に流れる電流に比例する、前記受
    光素子により変換された電流が流れる電流検出抵抗を有
    し、 該電流検出抵抗に生じる電圧降下が所定以上になる時、
    該電流源トランジスタを飽和又はしゃ断して該発光素子
    に流れる電流を制限することを特徴とする光送信器。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記抵抗をFETにより構成したことを特徴とする光送
    信器。
  5. 【請求項5】請求項4において、更に前記FETの温度
    及び電圧変動特性に対し、補償する変動補償回路を有す
    ることを特徴とする光送信器。
  6. 【請求項6】請求項3において、 前記電流源トランジスタは、カレントミラー回路を構成
    し、前記発光素子に直列接続される第2のトランジスタ
    と前記第1のトランジスタに直列接続される第3のトラ
    ンジスタを有し、 前記電流検出抵抗が該第1のトランジスタと該第3のト
    ランジスタに直列接続され、該電流検出抵抗に生じる電
    圧降下が所定値以下となる時、該第3のトランジスタを
    飽和又はしゃ断する様に構成されたことを特徴とする光
    送信器。
  7. 【請求項7】請求項3において、 前記電流源トランジスタは、カレントミラー回路を構成
    し、前記発光素子に直列接続される第2のトランジスタ
    と前記第1のトランジスタに直列接続される第3のトラ
    ンジスタを有し、 前記電流検出抵抗が該第2のトランジスタに直列接続さ
    れ、 該電流検出抵抗に生じる電圧降下が所定値以下となる
    時、該第2のトランジスタを飽和又はしゃ断する様に構
    成されたことを特徴とする光送信器。
  8. 【請求項8】請求項6において、 前記電流検出抵抗が前記第1のトランジスタと前記第3
    のトランジスタの間に直列接続されていることを特徴と
    する光送信器。
  9. 【請求項9】請求項6において、 前記第1のトランジスタが前記電流検出抵抗と前記第3
    のトランジスタの間に直列接続されていることを特徴と
    する光送信器。
  10. 【請求項10】請求項6において、 前記第3のトランジスタが前記第1のトランジスタと前
    記電流検出抵抗の間に直列接続されていることを特徴と
    する光送信器。
  11. 【請求項11】請求項2乃至10において、更に前記電
    流検出抵抗に生じる電圧降下が所定以上の時、アラーム
    信号を出力する過電流アラーム回路を備えたことを特徴
    とする光送信器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8804784B2 (en) 2009-08-21 2014-08-12 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor laser driving device and image forming apparatus having the semiconductor laser driving device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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