JPH11251668A - 発光素子の駆動回路 - Google Patents
発光素子の駆動回路Info
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- JPH11251668A JPH11251668A JP4767098A JP4767098A JPH11251668A JP H11251668 A JPH11251668 A JP H11251668A JP 4767098 A JP4767098 A JP 4767098A JP 4767098 A JP4767098 A JP 4767098A JP H11251668 A JPH11251668 A JP H11251668A
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- H—ELECTRICITY
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- 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
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- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06808—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the electrical laser parameters, e.g. voltage or current
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低電源電圧下においても発光に必要な順方向電
圧を保持しつつ、所望の定電流を設定でき高速にかつ安
定に動作可能な発光素子の駆動回路を提供する。 【解決手段】差動駆動信号を受けて供給される駆動電圧
ＶA のレベルに応じたレベルの差動信号Ｓ２１，Ｓ２１
Ｂを出力する入力回路２１と、トランジスタＱ221 ，Ｑ
222 のエミッタ結合部Ｎ221 が抵抗素子Ｒ221 を介して
接地され、各ベースに差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂが供給
され、トランジスタＱ221 のコレクタにレーザダイオー
ドＬＤが接続された差動出力回路２２と、リファレンス
電圧ＶE を生成するリファレンス電圧生成回路２３と、
エミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電圧Ｖ
E とを比較し、比較結果に応じたレベルの信号Ｓ２４を
出力する比較回路２４と、信号Ｓ２４の入力レベルに応
じた電圧ＶF を生成し、入力回路２１の駆動電圧ＶA と
して供給する可変電圧供給回路２５とを設ける。
圧を保持しつつ、所望の定電流を設定でき高速にかつ安
定に動作可能な発光素子の駆動回路を提供する。 【解決手段】差動駆動信号を受けて供給される駆動電圧
ＶA のレベルに応じたレベルの差動信号Ｓ２１，Ｓ２１
Ｂを出力する入力回路２１と、トランジスタＱ221 ，Ｑ
222 のエミッタ結合部Ｎ221 が抵抗素子Ｒ221 を介して
接地され、各ベースに差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂが供給
され、トランジスタＱ221 のコレクタにレーザダイオー
ドＬＤが接続された差動出力回路２２と、リファレンス
電圧ＶE を生成するリファレンス電圧生成回路２３と、
エミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電圧Ｖ
E とを比較し、比較結果に応じたレベルの信号Ｓ２４を
出力する比較回路２４と、信号Ｓ２４の入力レベルに応
じた電圧ＶF を生成し、入力回路２１の駆動電圧ＶA と
して供給する可変電圧供給回路２５とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等で用いら
れるレーザダイオード(Laser Diode) 等の発光素子を駆
動する駆動回路に関するものである。
れるレーザダイオード(Laser Diode) 等の発光素子を駆
動する駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の発光素子としてのレーザ
ダイオード用駆動回路の構成例を示す回路図である。こ
のレーザダイオード用駆動回路１０は、差動入力回路１
１、レベルシフト回路１２、差動出力回路１３、および
電流設定回路１４により構成されている。また、ＬＤが
レーザダイオードを示している。
ダイオード用駆動回路の構成例を示す回路図である。こ
のレーザダイオード用駆動回路１０は、差動入力回路１
１、レベルシフト回路１２、差動出力回路１３、および
電流設定回路１４により構成されている。また、ＬＤが
レーザダイオードを示している。
【０００３】入力回路１１は、ｎｐｎ型トランジスタＱ
111 ，Ｑ112 、抵抗素子Ｒ111 ，Ｒ112 、および電流源
Ｉ111 により構成されている。トランジスタＱ111 およ
びＱ112 のエミッタ同士が接続され、このエミッタ同士
の接続点が電流源Ｉ111 に接続されている。トランジス
タＱ111 のベースが駆動信号Ｄの入力端子ＴD に接続さ
れ、コレクタが抵抗素子Ｒ111 を介して電源電圧ＶCCの
供給ラインに接続されている。トランジスタＱ112 のベ
ースが駆動信号Ｄの相補的なレベルをとる駆動信号ＤＢ
の入力端子ＴDBに接続され、コレクタが抵抗素子Ｒ112
を介して電源電圧ＶCCの供給ラインに接続されている。
111 ，Ｑ112 、抵抗素子Ｒ111 ，Ｒ112 、および電流源
Ｉ111 により構成されている。トランジスタＱ111 およ
びＱ112 のエミッタ同士が接続され、このエミッタ同士
の接続点が電流源Ｉ111 に接続されている。トランジス
タＱ111 のベースが駆動信号Ｄの入力端子ＴD に接続さ
れ、コレクタが抵抗素子Ｒ111 を介して電源電圧ＶCCの
供給ラインに接続されている。トランジスタＱ112 のベ
ースが駆動信号Ｄの相補的なレベルをとる駆動信号ＤＢ
の入力端子ＴDBに接続され、コレクタが抵抗素子Ｒ112
を介して電源電圧ＶCCの供給ラインに接続されている。
【０００４】レベルシフト回路１２は、ｎｐｎ型トラン
ジスタＱ121 ，Ｑ122 ，Ｑ123 ，Ｑ124 、および電流源
Ｉ121 ，Ｉ122 により構成されている。トランジスタＱ
121 のベースが入力回路１１のトランジスタＱ111 のコ
レクタに接続され、コレクタが電源電圧ＶCCの供給ライ
ンに接続され、エミッタがトランジスタＱ123 のコレク
タおよびベースに接続されている。すなわち、トランジ
スタＱ123 はダイオード接続されており、そのエミッタ
が電流源Ｉ121 に接続されている。トランジスタＱ122
のベースが入力回路１１のトランジスタＱ112 のコレク
タに接続され、コレクタが電源電圧ＶCCの供給ラインに
接続され、エミッタがトランジスタＱ124 のコレクタお
よびベースに接続されている。すなわち、トランジスタ
Ｑ124 はダイオード接続されており、そのエミッタが電
流源Ｉ122 に接続されている。
ジスタＱ121 ，Ｑ122 ，Ｑ123 ，Ｑ124 、および電流源
Ｉ121 ，Ｉ122 により構成されている。トランジスタＱ
121 のベースが入力回路１１のトランジスタＱ111 のコ
レクタに接続され、コレクタが電源電圧ＶCCの供給ライ
ンに接続され、エミッタがトランジスタＱ123 のコレク
タおよびベースに接続されている。すなわち、トランジ
スタＱ123 はダイオード接続されており、そのエミッタ
が電流源Ｉ121 に接続されている。トランジスタＱ122
のベースが入力回路１１のトランジスタＱ112 のコレク
タに接続され、コレクタが電源電圧ＶCCの供給ラインに
接続され、エミッタがトランジスタＱ124 のコレクタお
よびベースに接続されている。すなわち、トランジスタ
Ｑ124 はダイオード接続されており、そのエミッタが電
流源Ｉ122 に接続されている。
【０００５】差動出力回路１３は、ｎｐｎ型トランジス
タＱ131 ，Ｑ132 ，Ｑ133 および抵抗素子Ｒ131 により
構成されている。トランジスタＱ131 およびＱ132 のエ
ミッタ同士が接続され、このエミッタ同士の接続点が電
流源としてのトランジスタＱ133 のコレクタに接続され
ている。トランジスタＱ131 のベースがレベルシフト回
路１２のトランジスタＱ124 のエミッタに接続され、コ
レクタが接続端子Ｔ131 を介してレーザダイオードＬＤ
（のカソード）に接続されている。トランジスタＱ132
のベースがレベルシフト回路１２のトランジスタＱ123
のエミッタに接続され、コレクタが接続端子Ｔ132 を介
して電源電圧ＶCCの供給ラインに接続されている。そし
て、トランジスタＱ133 のエミッタが抵抗素子Ｒ131 を
介して接地されている。
タＱ131 ，Ｑ132 ，Ｑ133 および抵抗素子Ｒ131 により
構成されている。トランジスタＱ131 およびＱ132 のエ
ミッタ同士が接続され、このエミッタ同士の接続点が電
流源としてのトランジスタＱ133 のコレクタに接続され
ている。トランジスタＱ131 のベースがレベルシフト回
路１２のトランジスタＱ124 のエミッタに接続され、コ
レクタが接続端子Ｔ131 を介してレーザダイオードＬＤ
（のカソード）に接続されている。トランジスタＱ132
のベースがレベルシフト回路１２のトランジスタＱ123
のエミッタに接続され、コレクタが接続端子Ｔ132 を介
して電源電圧ＶCCの供給ラインに接続されている。そし
て、トランジスタＱ133 のエミッタが抵抗素子Ｒ131 を
介して接地されている。
【０００６】電流設定回路１４は、ｎｐｎ型トランジス
タＱ141 、抵抗素子Ｒ141 、および外付けの電流源Ｉ14
1 により構成されている。トランジスタＱ141 のベース
が差動出力回路１３のトランジスタＱ133 のベースに接
続されているとともに、自身のコレクタに接続され、コ
レクタは接続端子Ｔ141 を介して電流源Ｉ141 に接続さ
れている。そして、トランジスタＱ141 のエミッタは抵
抗素子Ｒ141 を介して接地されている。この電流設定回
路１４のトランジスタＱ141 、抵抗素子Ｒ141 、差動出
力回路１３のトランジスタＱ133 および抵抗素子Ｒ131
により、いわゆるカレントミラー回路が構成されてい
る。この場合、たとえば差動出力回路１３のトランジス
タＱ133 のトランジスタサイズ（エミッタサイズ）は電
流設定回路１４のトランジスタＱ141 のトランジスタの
ｎ倍に設定される。また、電流設定回路１４の抵抗素子
Ｒ141 の抵抗値をＲとした場合、差動出力回路１３の抵
抗素子Ｒ131 の抵抗値はＲ／ｎに設定される。これによ
り、差動出力回路１３にはｎ×Ｉset の変調電流が供給
されることになる。
タＱ141 、抵抗素子Ｒ141 、および外付けの電流源Ｉ14
1 により構成されている。トランジスタＱ141 のベース
が差動出力回路１３のトランジスタＱ133 のベースに接
続されているとともに、自身のコレクタに接続され、コ
レクタは接続端子Ｔ141 を介して電流源Ｉ141 に接続さ
れている。そして、トランジスタＱ141 のエミッタは抵
抗素子Ｒ141 を介して接地されている。この電流設定回
路１４のトランジスタＱ141 、抵抗素子Ｒ141 、差動出
力回路１３のトランジスタＱ133 および抵抗素子Ｒ131
により、いわゆるカレントミラー回路が構成されてい
る。この場合、たとえば差動出力回路１３のトランジス
タＱ133 のトランジスタサイズ（エミッタサイズ）は電
流設定回路１４のトランジスタＱ141 のトランジスタの
ｎ倍に設定される。また、電流設定回路１４の抵抗素子
Ｒ141 の抵抗値をＲとした場合、差動出力回路１３の抵
抗素子Ｒ131 の抵抗値はＲ／ｎに設定される。これによ
り、差動出力回路１３にはｎ×Ｉset の変調電流が供給
されることになる。
【０００７】このように電流設定回路１４の電流源Ｉ14
1 による電流Ｉset のｎ倍の変調電流が差動出力回路１
３に供給された状態で、駆動信号Ｄの入力レベルに応じ
て、差動出力回路１３のトランジスタＱ131 ，Ｑ132 か
らなる差動回路をスイッチング駆動することにより、レ
ーザダイオードＬＤが発光駆動される。
1 による電流Ｉset のｎ倍の変調電流が差動出力回路１
３に供給された状態で、駆動信号Ｄの入力レベルに応じ
て、差動出力回路１３のトランジスタＱ131 ，Ｑ132 か
らなる差動回路をスイッチング駆動することにより、レ
ーザダイオードＬＤが発光駆動される。
【０００８】具体的には、駆動信号Ｄ，ＤＢがそれぞれ
ハイレベル（Ｈ）、ローレベル（Ｌ）で入力回路１１に
供給されると、トランジスタＱ111 側に流れる電流が増
大し（トランジスタＱ111 がオン状態となり）、トラン
ジスタＱ112 側に流れる電流が減少する（トランジスタ
Ｑ112 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ
111 のコレクタ電流が増大し、レベルシフト回路１２の
トランジスタＱ121 がオフ状態となり、さらにダイオー
ドとしてのトランジスタＱ123 でレベルシフト（ここで
は降圧）されて、差動出力回路１３のトランジスタＱ13
2 のベースに供給される。このとき、レベルシフト回路
１２のトランジスタＱ124 はハイ状態となり、差動出力
回路１３のトランジスタＱ131 のベースに供給される。
したがって、差動出力回路１３のトランジスタＱ131 に
流れる電流が増大し（トランジスタＱ131 がオン状態と
なり）、トランジスタＱ132 側に流れる電流が減少する
（トランジスタＱ132 がオフ状態となる）。その結果、
レーザダイオードＬＤが発光する。
ハイレベル（Ｈ）、ローレベル（Ｌ）で入力回路１１に
供給されると、トランジスタＱ111 側に流れる電流が増
大し（トランジスタＱ111 がオン状態となり）、トラン
ジスタＱ112 側に流れる電流が減少する（トランジスタ
Ｑ112 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ
111 のコレクタ電流が増大し、レベルシフト回路１２の
トランジスタＱ121 がオフ状態となり、さらにダイオー
ドとしてのトランジスタＱ123 でレベルシフト（ここで
は降圧）されて、差動出力回路１３のトランジスタＱ13
2 のベースに供給される。このとき、レベルシフト回路
１２のトランジスタＱ124 はハイ状態となり、差動出力
回路１３のトランジスタＱ131 のベースに供給される。
したがって、差動出力回路１３のトランジスタＱ131 に
流れる電流が増大し（トランジスタＱ131 がオン状態と
なり）、トランジスタＱ132 側に流れる電流が減少する
（トランジスタＱ132 がオフ状態となる）。その結果、
レーザダイオードＬＤが発光する。
【０００９】一方、駆動信号Ｄ，ＤＢがそれぞれローレ
ベル（Ｌ）、ハイレベル（Ｈ）で入力回路１１に供給さ
れると、トランジスタＱ112 側に流れる電流が増大し
（トランジスタＱ112 がオン状態となり）、トランジス
タＱ111 側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ11
1 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ112
のコレクタ電流が増大し、レベルシフト回路１２のトラ
ンジスタＱ122 がオフ状態となり、増幅作用を受けた入
力信号は、さらにダイオードとしてのトランジスタＱ12
4 でレベルシフト（ここでは降圧）されて、差動出力回
路１３のトランジスタＱ131 のベースに供給される。こ
のとき、レベルシフト回路１２のトランジスタＱ123 は
ハイ状態となり、差動出力回路１３のトランジスタＱ13
2 のベースに供給される。したがって、差動出力回路１
３のトランジスタＱ132 に流れる電流が増大し（トラン
ジスタＱ132 がオン状態となり）、トランジスタＱ131
側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ131 がオフ
状態となる）。その結果、レーザダイオードＬＤが発光
しない。
ベル（Ｌ）、ハイレベル（Ｈ）で入力回路１１に供給さ
れると、トランジスタＱ112 側に流れる電流が増大し
（トランジスタＱ112 がオン状態となり）、トランジス
タＱ111 側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ11
1 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ112
のコレクタ電流が増大し、レベルシフト回路１２のトラ
ンジスタＱ122 がオフ状態となり、増幅作用を受けた入
力信号は、さらにダイオードとしてのトランジスタＱ12
4 でレベルシフト（ここでは降圧）されて、差動出力回
路１３のトランジスタＱ131 のベースに供給される。こ
のとき、レベルシフト回路１２のトランジスタＱ123 は
ハイ状態となり、差動出力回路１３のトランジスタＱ13
2 のベースに供給される。したがって、差動出力回路１
３のトランジスタＱ132 に流れる電流が増大し（トラン
ジスタＱ132 がオン状態となり）、トランジスタＱ131
側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ131 がオフ
状態となる）。その結果、レーザダイオードＬＤが発光
しない。
【００１０】以上のように、駆動信号Ｄ，ＤＢの入力レ
ベルに応じて差動出力回路１３の差動対トランジスタＱ
131 ，Ｑ132 をスイッチングさせてレーザダイオードＬ
Ｄの発光制御が行われる。
ベルに応じて差動出力回路１３の差動対トランジスタＱ
131 ，Ｑ132 をスイッチングさせてレーザダイオードＬ
Ｄの発光制御が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の低電
力化の要求に伴い光通信等に用いられる発光素子用駆動
回路も低電源電圧（たとえば３．３Ｖ）化が求められて
いる。これを実現するに際し問題となるのが、レーザダ
イオード等の発光素子が持つ駆動時の順方向バイアス電
圧（Ｖf ）の特性である。この順方向バイアス電圧Ｖf
は全温度範囲において所望の光パワーを得るために最大
で１．８〜２．０Ｖ必要であるが、上述した従来の駆動
回路では、３．３Ｖ電源にてこの特性を満たすことが困
難である。
力化の要求に伴い光通信等に用いられる発光素子用駆動
回路も低電源電圧（たとえば３．３Ｖ）化が求められて
いる。これを実現するに際し問題となるのが、レーザダ
イオード等の発光素子が持つ駆動時の順方向バイアス電
圧（Ｖf ）の特性である。この順方向バイアス電圧Ｖf
は全温度範囲において所望の光パワーを得るために最大
で１．８〜２．０Ｖ必要であるが、上述した従来の駆動
回路では、３．３Ｖ電源にてこの特性を満たすことが困
難である。
【００１２】すなわち、従来の駆動回路１０において変
調電流を設定する回路は、上述したようにカレントミラ
ー回路が用いられるが、このカレントミラー回路からな
る定電流源に必要な電圧（ＶX ）は最低（低温、大電流
時）でも１．０Ｖ程度必要であり、駆動トランジスタ
（Ｑ131 ）のＶf （ＶLD）が最大で１．０Ｖしか保持で
きない。したがって、従来の駆動回路１０では、発光素
子にかかる電圧（ＶLD）を２．０Ｖとることは温度特性
を考えるとカレントミラー回路を用いる限り不可能であ
る。
調電流を設定する回路は、上述したようにカレントミラ
ー回路が用いられるが、このカレントミラー回路からな
る定電流源に必要な電圧（ＶX ）は最低（低温、大電流
時）でも１．０Ｖ程度必要であり、駆動トランジスタ
（Ｑ131 ）のＶf （ＶLD）が最大で１．０Ｖしか保持で
きない。したがって、従来の駆動回路１０では、発光素
子にかかる電圧（ＶLD）を２．０Ｖとることは温度特性
を考えるとカレントミラー回路を用いる限り不可能であ
る。
【００１３】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、低電源電圧下においても発光素
子が必要とする順方向電圧を保持しつつ、所望の定電流
を設定でき、しかも高速にかつ安定に動作可能な発光素
子の駆動回路を提供することにある。
のであり、その目的は、低電源電圧下においても発光素
子が必要とする順方向電圧を保持しつつ、所望の定電流
を設定でき、しかも高速にかつ安定に動作可能な発光素
子の駆動回路を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、発光するために所定の順方向電圧を必要
とする発光素子の駆動回路であって、第１および第２の
電流入出力端子を有し、制御端子への供給信号レベルに
応じて当該第１および第２の電流入出力端子間に流れる
電流量が調整可能で、互いの第１の電流入出力端子同士
が接続された第１および第２のトランジスタと、当該第
１および第２のトランジスタの第１の電流入出力端子同
士の接続点と基準電位間に接続された電流／電圧変換素
子とを有し、上記第１のトランジスタの第２の電流入出
力端子と電源電圧源との間に上記発光素子が接続された
差動出力回路と、差動の駆動信号を受けて供給される駆
動電圧のレベルに応じたレベルの差動信号を上記差動出
力回路の第１および第２のトランジスタの制御端子にそ
れぞれ供給する入力回路と、リファレンス電圧を生成す
るリファレンス電圧生成回路と、上記差動出力回路の第
１および第２のトランジスタの第１の電流入出力端子同
士の接続点の電位とリファレンス電圧とを比較し、比較
結果に応じたレベルの信号を出力する比較回路と、上記
比較回路の出力信号の入力レベルに応じた電圧を生成
し、上記入力回路に上記駆動電圧として供給する可変電
圧供給回路とを有する。
め、本発明は、発光するために所定の順方向電圧を必要
とする発光素子の駆動回路であって、第１および第２の
電流入出力端子を有し、制御端子への供給信号レベルに
応じて当該第１および第２の電流入出力端子間に流れる
電流量が調整可能で、互いの第１の電流入出力端子同士
が接続された第１および第２のトランジスタと、当該第
１および第２のトランジスタの第１の電流入出力端子同
士の接続点と基準電位間に接続された電流／電圧変換素
子とを有し、上記第１のトランジスタの第２の電流入出
力端子と電源電圧源との間に上記発光素子が接続された
差動出力回路と、差動の駆動信号を受けて供給される駆
動電圧のレベルに応じたレベルの差動信号を上記差動出
力回路の第１および第２のトランジスタの制御端子にそ
れぞれ供給する入力回路と、リファレンス電圧を生成す
るリファレンス電圧生成回路と、上記差動出力回路の第
１および第２のトランジスタの第１の電流入出力端子同
士の接続点の電位とリファレンス電圧とを比較し、比較
結果に応じたレベルの信号を出力する比較回路と、上記
比較回路の出力信号の入力レベルに応じた電圧を生成
し、上記入力回路に上記駆動電圧として供給する可変電
圧供給回路とを有する。
【００１５】本発明では、上記電流／電圧変換素子は抵
抗素子である。
抗素子である。
【００１６】また、本発明は、発光するために所定の順
方向電圧を必要とする発光素子の駆動回路であって、第
１および第２の電流入出力端子を有し、制御端子への供
給信号レベルに応じて当該第１および第２の電流入出力
端子間に流れる電流量が調整可能で、互いの第１の電流
入出力端子同士が接続された第１および第２のトランジ
スタと、当該第１および第２のトランジスタの第１の電
流入出力端子同士の接続点と基準電位間に接続された電
流／電圧変換素子とを有し、上記第１のトランジスタの
第２の電流入出力端子と電源電圧源との間に上記発光素
子が接続された差動出力回路と、差動の駆動信号を受け
て供給される駆動電圧のレベルに応じたレベルの差動信
号を上記差動出力回路の第１および第２のトランジスタ
の制御端子にそれぞれ供給する入力回路と、リファレン
ス電圧を生成するリファレンス電圧生成回路と、上記駆
動電圧を受けて上記差動出力回路の第１および第２のト
ランジスタの第１の電流入出力端子同士の接続点の電位
と略同値の比較電圧を生成可能なダミー回路と、上記ダ
ミー回路で生成された比較電圧とリファレンス電圧とを
比較し、比較結果に応じたレベルの信号を出力する比較
回路と、上記比較回路の出力信号の入力レベルに応じた
電圧を生成し、上記入力回路およびダミー回路に上記駆
動電圧として供給する可変電圧供給回路とを有する。
方向電圧を必要とする発光素子の駆動回路であって、第
１および第２の電流入出力端子を有し、制御端子への供
給信号レベルに応じて当該第１および第２の電流入出力
端子間に流れる電流量が調整可能で、互いの第１の電流
入出力端子同士が接続された第１および第２のトランジ
スタと、当該第１および第２のトランジスタの第１の電
流入出力端子同士の接続点と基準電位間に接続された電
流／電圧変換素子とを有し、上記第１のトランジスタの
第２の電流入出力端子と電源電圧源との間に上記発光素
子が接続された差動出力回路と、差動の駆動信号を受け
て供給される駆動電圧のレベルに応じたレベルの差動信
号を上記差動出力回路の第１および第２のトランジスタ
の制御端子にそれぞれ供給する入力回路と、リファレン
ス電圧を生成するリファレンス電圧生成回路と、上記駆
動電圧を受けて上記差動出力回路の第１および第２のト
ランジスタの第１の電流入出力端子同士の接続点の電位
と略同値の比較電圧を生成可能なダミー回路と、上記ダ
ミー回路で生成された比較電圧とリファレンス電圧とを
比較し、比較結果に応じたレベルの信号を出力する比較
回路と、上記比較回路の出力信号の入力レベルに応じた
電圧を生成し、上記入力回路およびダミー回路に上記駆
動電圧として供給する可変電圧供給回路とを有する。
【００１７】また、本発明では、上記ダミー回路は、第
１および第２の電流入出力端子を有し、制御端子への供
給信号レベルに応じて当該第１および第２の電流入出力
端子間に流れる電流量が調整可能で、上記制御端子に上
記駆動電圧が供給されるダミー用トランジスタと、当該
ダミー用トランジスタの第１の電流入出力端子と基準電
位との間に接続された電流／電圧変換素子とを有する。
１および第２の電流入出力端子を有し、制御端子への供
給信号レベルに応じて当該第１および第２の電流入出力
端子間に流れる電流量が調整可能で、上記制御端子に上
記駆動電圧が供給されるダミー用トランジスタと、当該
ダミー用トランジスタの第１の電流入出力端子と基準電
位との間に接続された電流／電圧変換素子とを有する。
【００１８】また、本発明では、上記差動出力回路およ
びダミー回路の電流／電圧変換素子は抵抗素子からな
り、ダミー回路の抵抗素子の抵抗値は差動出力回路の抵
抗素子の抵抗値Ｒのｍ（ただしｍは自然数）倍に設定さ
れ、かつ、上記ダミー回路のダミー用トランジスタのサ
イズが上記差動出力回路の第１のトランジスタのサイズ
の１／ｍに設定されている。
びダミー回路の電流／電圧変換素子は抵抗素子からな
り、ダミー回路の抵抗素子の抵抗値は差動出力回路の抵
抗素子の抵抗値Ｒのｍ（ただしｍは自然数）倍に設定さ
れ、かつ、上記ダミー回路のダミー用トランジスタのサ
イズが上記差動出力回路の第１のトランジスタのサイズ
の１／ｍに設定されている。
【００１９】また、本発明では、上記リファレンス電圧
生成回路は、電源電圧源と基準電位との間に直列に接続
された電流源および抵抗素子からなり、この抵抗素子の
抵抗値は、上記電流／電圧変換素子としての抵抗素子の
抵抗値Ｒのｎ（ただしｎは自然数）倍に設定されてい
る。
生成回路は、電源電圧源と基準電位との間に直列に接続
された電流源および抵抗素子からなり、この抵抗素子の
抵抗値は、上記電流／電圧変換素子としての抵抗素子の
抵抗値Ｒのｎ（ただしｎは自然数）倍に設定されてい
る。
【００２０】また、本発明では、発光素子の発光を強制
的に停止させるシャットダウン回路を有する。そして、
このシャットダウン回路は、たとえば可変電圧供給回路
からも入力回路への駆動電圧の供給を停止させて、発光
素子の発光を強制的に停止させる。
的に停止させるシャットダウン回路を有する。そして、
このシャットダウン回路は、たとえば可変電圧供給回路
からも入力回路への駆動電圧の供給を停止させて、発光
素子の発光を強制的に停止させる。
【００２１】本発明によれば、リファレンス電圧生成回
路において、リファレンス電圧が生成されて比較回路に
供給され、可変電圧供給回路から駆動電圧が入力回路に
供給されている。この状態で、差動の駆動信号が所定の
レベルで入力回路に供給されると、駆動電圧に応じた差
動信号として差動出力回路の第１および第２のトランジ
スタの制御端子に供給される。そして、第１のトランジ
スタに流れる電流が増大し、その結果、発光素子が発光
する。
路において、リファレンス電圧が生成されて比較回路に
供給され、可変電圧供給回路から駆動電圧が入力回路に
供給されている。この状態で、差動の駆動信号が所定の
レベルで入力回路に供給されると、駆動電圧に応じた差
動信号として差動出力回路の第１および第２のトランジ
スタの制御端子に供給される。そして、第１のトランジ
スタに流れる電流が増大し、その結果、発光素子が発光
する。
【００２２】このとき、差動出力回路の第１の電流入出
力端子同士の接続部に接続された電流／電圧変換素子、
たとえば抵抗素子には略一定の変調電流が流れる。した
がって、この変調電流が電圧に変換されて比較回路に供
給される。比較回路では、差動出力回路からの供給電圧
とリファレンス電圧発生回路で発生されたリファレンス
電圧とが比較され、比較結果に応じたレベルの信号が可
変電圧供給回路に出力される。可変電圧供給回路におい
ては、入力信号のレベルに応じて電圧が生成され、駆動
電圧として入力回路に供給される。したがって、たとえ
ば入力回路から差動出力回路に供給される差動信号のレ
ベルは、差動出力回路の第１の電流入出力端子同士の接
続点の電圧がリファレンス電圧より大きいときにはその
レベルが低くなるように調整、換言すれば差動出力回路
に流れる変調電流が一定の値に収束するように帰還制御
される。逆に、差動出力回路の第１の電流入出力端子同
士の接続点の電圧がリファレンス電圧より小さいときに
は、入力回路から差動出力回路に供給される差動信号の
レベルが高くなるように調整され、同様に、差動出力回
路に流れる変調電流が一定の値に収束するように帰還制
御される。
力端子同士の接続部に接続された電流／電圧変換素子、
たとえば抵抗素子には略一定の変調電流が流れる。した
がって、この変調電流が電圧に変換されて比較回路に供
給される。比較回路では、差動出力回路からの供給電圧
とリファレンス電圧発生回路で発生されたリファレンス
電圧とが比較され、比較結果に応じたレベルの信号が可
変電圧供給回路に出力される。可変電圧供給回路におい
ては、入力信号のレベルに応じて電圧が生成され、駆動
電圧として入力回路に供給される。したがって、たとえ
ば入力回路から差動出力回路に供給される差動信号のレ
ベルは、差動出力回路の第１の電流入出力端子同士の接
続点の電圧がリファレンス電圧より大きいときにはその
レベルが低くなるように調整、換言すれば差動出力回路
に流れる変調電流が一定の値に収束するように帰還制御
される。逆に、差動出力回路の第１の電流入出力端子同
士の接続点の電圧がリファレンス電圧より小さいときに
は、入力回路から差動出力回路に供給される差動信号の
レベルが高くなるように調整され、同様に、差動出力回
路に流れる変調電流が一定の値に収束するように帰還制
御される。
【００２３】また、消光時には、差動出力回路の第２の
トランジスタ側に流れるに電流が増大するように、差動
信号が入力回路から供給される。その結果、発光素子は
発光しない。
トランジスタ側に流れるに電流が増大するように、差動
信号が入力回路から供給される。その結果、発光素子は
発光しない。
【００２４】また、本発明によれば、リファレンス電圧
生成回路において、リファレンス電圧が生成されて比較
回路に供給され、可変電圧供給回路から駆動電圧が入力
回路およびダミー回路に供給されている。この状態で、
差動の駆動信号が所定のレベルで入力回路２１に供給さ
れると、駆動電圧に応じた差動信号として差動出力回路
の第１および第２のトランジスタの制御端子に供給され
る。そして、第１のトランジスタに流れる電流が増大
し、その結果、発光素子が発光する。
生成回路において、リファレンス電圧が生成されて比較
回路に供給され、可変電圧供給回路から駆動電圧が入力
回路およびダミー回路に供給されている。この状態で、
差動の駆動信号が所定のレベルで入力回路２１に供給さ
れると、駆動電圧に応じた差動信号として差動出力回路
の第１および第２のトランジスタの制御端子に供給され
る。そして、第１のトランジスタに流れる電流が増大
し、その結果、発光素子が発光する。
【００２５】このとき、ダミー回路においては、駆動電
圧を受けて差動出力回路の第１および第２のトランジス
タの第１の電流入出力端子同士の接続点の電位と略同値
の比較電圧が生成されて比較回路に供給される。比較回
路では、ダミー回路からの供給電圧とリファレンス電圧
発生回路で発生されたリファレンス電圧とが比較され、
比較結果に応じたレベルの信号が可変電圧供給回路に出
力される。可変電圧供給回路においては、入力信号のレ
ベルに応じて電圧が生成され、駆動電圧として入力回路
に供給される。したがって、たとえば入力回路から差動
出力回路に供給される差動信号のレベルは、差動出力回
路の第１の電流入出力端子同士が接続点の電位と略等し
いダミー回路による比較電圧がリファレンス電圧より大
きいときにはそのレベルが低くなるように調整、換言す
れば差動出力回路に流れる変調電流が一定の値にに収束
するように制御される。逆に、ダミー回路による比較電
圧がリファレンス電圧より小さいときには、入力回路か
ら差動出力回路に供給される差動信号のレベルが高くな
るように調整され、同様に、差動出力回路に流れる変調
電流が一定の値に収束するように制御される。
圧を受けて差動出力回路の第１および第２のトランジス
タの第１の電流入出力端子同士の接続点の電位と略同値
の比較電圧が生成されて比較回路に供給される。比較回
路では、ダミー回路からの供給電圧とリファレンス電圧
発生回路で発生されたリファレンス電圧とが比較され、
比較結果に応じたレベルの信号が可変電圧供給回路に出
力される。可変電圧供給回路においては、入力信号のレ
ベルに応じて電圧が生成され、駆動電圧として入力回路
に供給される。したがって、たとえば入力回路から差動
出力回路に供給される差動信号のレベルは、差動出力回
路の第１の電流入出力端子同士が接続点の電位と略等し
いダミー回路による比較電圧がリファレンス電圧より大
きいときにはそのレベルが低くなるように調整、換言す
れば差動出力回路に流れる変調電流が一定の値にに収束
するように制御される。逆に、ダミー回路による比較電
圧がリファレンス電圧より小さいときには、入力回路か
ら差動出力回路に供給される差動信号のレベルが高くな
るように調整され、同様に、差動出力回路に流れる変調
電流が一定の値に収束するように制御される。
【００２６】
【発明の実施の形態】第１実施形態 図１は、本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
１の実施形態を示す回路図である。
１の実施形態を示す回路図である。
【００２７】このレーザダイオード用駆動回路２０は、
図１に示すように、入力回路２１、差動出力回路２２、
リファレンス電圧発生回路２３、比較回路２４、および
定電流設定用可変電圧供給回路２５により構成されてい
る。
図１に示すように、入力回路２１、差動出力回路２２、
リファレンス電圧発生回路２３、比較回路２４、および
定電流設定用可変電圧供給回路２５により構成されてい
る。
【００２８】入力回路２１は、ｎｐｎ型トランジスタＱ
211 〜Ｑ214 、および抵抗素子Ｒ211 〜Ｒ216 により構
成されており、差動の駆動信号Ｄ，ＤＢを受けて可変電
圧供給回路２５から供給される駆動電圧ＶA のレベルに
応じた差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂを差動出力回路２２に
供給する。トランジスタＱ211 およびＱ212 のエミッタ
同士が接続され、このエミッタ同士の接続点が抵抗素子
Ｒ211 を介して接地されている。トランジスタＱ212 の
ベースが駆動信号Ｄの入力端子ＴD に接続され、コレク
タが抵抗素子Ｒ213 を介して可変電圧供給回路２５の電
圧供給ライン（トランジスタＱ252 のエミッタ）に接続
されている。トランジスタＱ211 のベースが駆動信号Ｄ
の相補的なレベルをとる駆動信号ＤＢの入力端子ＴDBに
接続され、コレクタが抵抗素子Ｒ212 を介して可変電圧
供給回路２５の電圧供給ラインに接続されている。トラ
ンジスタＱ213 およびＱ214 のエミッタ同士が接続さ
れ、このエミッタ同士の接続点が抵抗素子Ｒ214 を介し
て接地されている。トランジスタＱ213 のベースがトラ
ンジスタＱ212 のコレクタに接続され、コレクタが抵抗
素子Ｒ215 を介して可変電圧供給回路２５の電圧供給ラ
インに接続されている。トランジスタＱ214 のベースが
トランジスタＱ211 のコレクタに接続され、コレクタが
抵抗素子Ｒ216 を介して可変電圧供給回路２５の電圧供
給ラインに接続されている。
211 〜Ｑ214 、および抵抗素子Ｒ211 〜Ｒ216 により構
成されており、差動の駆動信号Ｄ，ＤＢを受けて可変電
圧供給回路２５から供給される駆動電圧ＶA のレベルに
応じた差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂを差動出力回路２２に
供給する。トランジスタＱ211 およびＱ212 のエミッタ
同士が接続され、このエミッタ同士の接続点が抵抗素子
Ｒ211 を介して接地されている。トランジスタＱ212 の
ベースが駆動信号Ｄの入力端子ＴD に接続され、コレク
タが抵抗素子Ｒ213 を介して可変電圧供給回路２５の電
圧供給ライン（トランジスタＱ252 のエミッタ）に接続
されている。トランジスタＱ211 のベースが駆動信号Ｄ
の相補的なレベルをとる駆動信号ＤＢの入力端子ＴDBに
接続され、コレクタが抵抗素子Ｒ212 を介して可変電圧
供給回路２５の電圧供給ラインに接続されている。トラ
ンジスタＱ213 およびＱ214 のエミッタ同士が接続さ
れ、このエミッタ同士の接続点が抵抗素子Ｒ214 を介し
て接地されている。トランジスタＱ213 のベースがトラ
ンジスタＱ212 のコレクタに接続され、コレクタが抵抗
素子Ｒ215 を介して可変電圧供給回路２５の電圧供給ラ
インに接続されている。トランジスタＱ214 のベースが
トランジスタＱ211 のコレクタに接続され、コレクタが
抵抗素子Ｒ216 を介して可変電圧供給回路２５の電圧供
給ラインに接続されている。
【００２９】差動出力回路２２は、ｎｐｎ型トランジス
タＱ221 ，Ｑ222 および電流／電圧変換素子としての抵
抗値Ｒの抵抗素子Ｒ221 により構成されており、入力回
路２１からの差動信号Ｓ２１，２１Ｂを受けて、差動回
路がスイッチングしてレーザダイオードＬＤへの電流の
供給量を調整して発光駆動する。トランジスタＱ221 お
よびＱ222 のエミッタ同士が接続され、このエミッタ同
士の接続点が抵抗素子Ｒ221 を介して接地されている。
トランジスタＱ221 のベースが入力回路２１のトランジ
スタＱ213 のコレクタに接続され、コレクタが接続端子
Ｔ221 を介してレーザダイオードＬＤ（のカソード）に
接続されている。トランジスタＱ222 のベースが入力回
路２１のトランジスタＱ214 のコレクタに接続され、コ
レクタが接続端子Ｔ222 を介して電源電圧ＶCCの供給ラ
インに接続されている。
タＱ221 ，Ｑ222 および電流／電圧変換素子としての抵
抗値Ｒの抵抗素子Ｒ221 により構成されており、入力回
路２１からの差動信号Ｓ２１，２１Ｂを受けて、差動回
路がスイッチングしてレーザダイオードＬＤへの電流の
供給量を調整して発光駆動する。トランジスタＱ221 お
よびＱ222 のエミッタ同士が接続され、このエミッタ同
士の接続点が抵抗素子Ｒ221 を介して接地されている。
トランジスタＱ221 のベースが入力回路２１のトランジ
スタＱ213 のコレクタに接続され、コレクタが接続端子
Ｔ221 を介してレーザダイオードＬＤ（のカソード）に
接続されている。トランジスタＱ222 のベースが入力回
路２１のトランジスタＱ214 のコレクタに接続され、コ
レクタが接続端子Ｔ222 を介して電源電圧ＶCCの供給ラ
インに接続されている。
【００３０】リファレンス電圧発生回路２３は、外付け
の電流源Ｉ231 、および抵抗値がｎ×Ｒ、すなわち差動
出力回路２２の抵抗素子Ｒ221 の抵抗値Ｒのｎ倍に設定
された抵抗素子Ｒ231 により構成されており、リファレ
ンス電圧ＶE （＝Ｉset ×(n×R)）を生成して比較回路
２４に供給する。抵抗素子Ｒ231 の一端が接続端子Ｔ23
1 を介して電流源Ｉ231 に接続され、その接続点（ノー
ド）Ｎ231 が比較回路２４の一入力に接続されている。
そして、抵抗素子Ｒ231 の他端が接地されている。
の電流源Ｉ231 、および抵抗値がｎ×Ｒ、すなわち差動
出力回路２２の抵抗素子Ｒ221 の抵抗値Ｒのｎ倍に設定
された抵抗素子Ｒ231 により構成されており、リファレ
ンス電圧ＶE （＝Ｉset ×(n×R)）を生成して比較回路
２４に供給する。抵抗素子Ｒ231 の一端が接続端子Ｔ23
1 を介して電流源Ｉ231 に接続され、その接続点（ノー
ド）Ｎ231 が比較回路２４の一入力に接続されている。
そして、抵抗素子Ｒ231 の他端が接地されている。
【００３１】比較回路２４は、オペアンプＯＰ241 によ
り構成されており、差動出力回路２２のエミッタ結合部
Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電圧発生回路２３で発
生されたリファレンス電圧ＶE とを比較し、比較結果に
応じたレベルの信号Ｓ２４を可変電圧供給回路２５に出
力する。オペアンプＯＰ241 の反転入力（−）がリファ
レンス電圧発生回路２３のノードＮ231 に接続され、非
反転入力（＋）が差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ
２２１に接続されている。
り構成されており、差動出力回路２２のエミッタ結合部
Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電圧発生回路２３で発
生されたリファレンス電圧ＶE とを比較し、比較結果に
応じたレベルの信号Ｓ２４を可変電圧供給回路２５に出
力する。オペアンプＯＰ241 の反転入力（−）がリファ
レンス電圧発生回路２３のノードＮ231 に接続され、非
反転入力（＋）が差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ
２２１に接続されている。
【００３２】可変電圧供給回路２５は、ｎｐｎ型トラン
ジスタＱ251 ，Ｑ252 、抵抗素子Ｒ251 、および位相補
償用キャパシタＣ251 により構成されており、比較回路
２４の出力信号Ｓ２４の入力レベルに応じた電圧ＶF を
入力回路２１の駆動電圧ＶAとして供給する。実際に
は、供給電圧は電圧ＶF からトランジスタＱ252 の順方
向バイアスＶf 分下がった電圧（ＶF −Ｖf ）となる。
トランジスタＱ251 のベースが比較回路２４としてのオ
ペアンプＯＰ241 の出力に接続され、エミッタが接地さ
れ、コレクタがトランジスタＱ252 のベースに接続され
ているとともに、抵抗素子Ｒ251 を介して電源電圧ＶCC
の供給ラインに接続され、また、キャパシタＣ251 の一
方の電極に接続されている。キャパシタＣ251 の他方の
電極は電源電圧ＶCCの供給ラインに接続されている。ト
ランジスタＱ252 のコレクタが電源電圧ＶCCの供給ライ
ンに接続され、エミッタが入力回路２１の負荷用抵抗素
子Ｒ212 ，Ｒ213 ，Ｒ215 ，Ｒ216 に接続されている。
ジスタＱ251 ，Ｑ252 、抵抗素子Ｒ251 、および位相補
償用キャパシタＣ251 により構成されており、比較回路
２４の出力信号Ｓ２４の入力レベルに応じた電圧ＶF を
入力回路２１の駆動電圧ＶAとして供給する。実際に
は、供給電圧は電圧ＶF からトランジスタＱ252 の順方
向バイアスＶf 分下がった電圧（ＶF −Ｖf ）となる。
トランジスタＱ251 のベースが比較回路２４としてのオ
ペアンプＯＰ241 の出力に接続され、エミッタが接地さ
れ、コレクタがトランジスタＱ252 のベースに接続され
ているとともに、抵抗素子Ｒ251 を介して電源電圧ＶCC
の供給ラインに接続され、また、キャパシタＣ251 の一
方の電極に接続されている。キャパシタＣ251 の他方の
電極は電源電圧ＶCCの供給ラインに接続されている。ト
ランジスタＱ252 のコレクタが電源電圧ＶCCの供給ライ
ンに接続され、エミッタが入力回路２１の負荷用抵抗素
子Ｒ212 ，Ｒ213 ，Ｒ215 ，Ｒ216 に接続されている。
【００３３】次に、上記構成による動作を説明する。初
期状態においては、リファレンス電圧生成回路２３にお
いて、ＶE （＝Ｉset ×(n×R)）なるリファレンス電圧
が生成されて比較回路２４に供給され、可変電圧供給回
路２５からＶA なる駆動電圧が入力回路２１に供給され
ている。
期状態においては、リファレンス電圧生成回路２３にお
いて、ＶE （＝Ｉset ×(n×R)）なるリファレンス電圧
が生成されて比較回路２４に供給され、可変電圧供給回
路２５からＶA なる駆動電圧が入力回路２１に供給され
ている。
【００３４】この状態で、たとえば駆動信号Ｄ，ＤＢが
それぞれハイレベル（Ｈ）、ローレベル（Ｌ）で入力回
路２１に供給されると、トランジスタＱ212 側に流れる
電流が増大し（トランジスタＱ212 がオン状態とな
り）、トランジスタＱ211 側に流れる電流が減少する
（トランジスタＱ211 がオフ状態となる）。その結果、
トランジスタＱ212 のコレクタ電流が増大し、後段の差
動増幅回路を構成するトランジスタＱ213 がオフ状態と
なり、増幅作用を受けた入力信号はレベルＶB の差動信
号Ｓ２１として差動出力回路２２のトランジスタＱ221
のベースに供給される。このとき、入力回路２１の後段
の差動増幅回路を構成するトランジスタＱ214はオン状
態に保持されており、差動信号Ｓ２１Ｂはローレベルで
差動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給
される。これにより、差動出力回路２２のトランジスタ
Ｑ221 に流れる電流が増大し（トランジスタＱ221 がオ
ン状態となり）、トランジスタＱ222 側に流れる電流が
減少する（トランジスタＱ222 がオフ状態となる）。そ
の結果、レーザダイオードＬＤが発光する。
それぞれハイレベル（Ｈ）、ローレベル（Ｌ）で入力回
路２１に供給されると、トランジスタＱ212 側に流れる
電流が増大し（トランジスタＱ212 がオン状態とな
り）、トランジスタＱ211 側に流れる電流が減少する
（トランジスタＱ211 がオフ状態となる）。その結果、
トランジスタＱ212 のコレクタ電流が増大し、後段の差
動増幅回路を構成するトランジスタＱ213 がオフ状態と
なり、増幅作用を受けた入力信号はレベルＶB の差動信
号Ｓ２１として差動出力回路２２のトランジスタＱ221
のベースに供給される。このとき、入力回路２１の後段
の差動増幅回路を構成するトランジスタＱ214はオン状
態に保持されており、差動信号Ｓ２１Ｂはローレベルで
差動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給
される。これにより、差動出力回路２２のトランジスタ
Ｑ221 に流れる電流が増大し（トランジスタＱ221 がオ
ン状態となり）、トランジスタＱ222 側に流れる電流が
減少する（トランジスタＱ222 がオフ状態となる）。そ
の結果、レーザダイオードＬＤが発光する。
【００３５】このとき、差動回路のエミッタ結合部側に
接続された抵抗素子Ｒ221 には略Ｉset ×ｎなる変調電
流が流れる。したがって、エミッタ結合部Ｎ221 の電位
ＶDは、略Ｉset ×ｎ×Ｒとなり、この電圧ＶD は比較
回路２４としてのオペアンプＯＰ241 の非反転入力
（＋）に供給（帰還）される。
接続された抵抗素子Ｒ221 には略Ｉset ×ｎなる変調電
流が流れる。したがって、エミッタ結合部Ｎ221 の電位
ＶDは、略Ｉset ×ｎ×Ｒとなり、この電圧ＶD は比較
回路２４としてのオペアンプＯＰ241 の非反転入力
（＋）に供給（帰還）される。
【００３６】比較回路２４では、差動出力回路２２のエ
ミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電圧発生
回路２３で発生されたリファレンス電圧ＶE とが比較さ
れ、比較結果に応じたレベルの信号Ｓ２４が可変電圧供
給回路２５に出力される。具体的には、エミッタ結合部
Ｎ221 の電圧ＶD がリファレンス電圧ＶE より大きいと
きには信号Ｓ２４のレベルを上げ、小さいときには信号
Ｓ２４のレベルを下げて出力される。
ミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電圧発生
回路２３で発生されたリファレンス電圧ＶE とが比較さ
れ、比較結果に応じたレベルの信号Ｓ２４が可変電圧供
給回路２５に出力される。具体的には、エミッタ結合部
Ｎ221 の電圧ＶD がリファレンス電圧ＶE より大きいと
きには信号Ｓ２４のレベルを上げ、小さいときには信号
Ｓ２４のレベルを下げて出力される。
【００３７】可変電圧供給回路２５においては、入力信
号Ｓ２４のレベルに応じてトランジスタＱ251 に流れる
電流量が調整され、この可変電流と抵抗素子Ｒ251 の抵
抗値で決まる電圧ＶF が生成される。そして、この電圧
ＶF がトランジスタＱ252 を通して駆動電圧ＶA として
入力回路２１に供給される。実際には、供給電圧は電圧
ＶF からトランジスタＱ２５２の順方向バイアスＶｆ
分下がった電圧（ＶF −Ｖf ）となる。
号Ｓ２４のレベルに応じてトランジスタＱ251 に流れる
電流量が調整され、この可変電流と抵抗素子Ｒ251 の抵
抗値で決まる電圧ＶF が生成される。そして、この電圧
ＶF がトランジスタＱ252 を通して駆動電圧ＶA として
入力回路２１に供給される。実際には、供給電圧は電圧
ＶF からトランジスタＱ２５２の順方向バイアスＶｆ
分下がった電圧（ＶF −Ｖf ）となる。
【００３８】したがって、入力回路２１から差動出力回
路２２に供給される差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂのレベル
は、差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧Ｖ
D がリファレンス電圧ＶE より大きいときにはそのレベ
ルが低くなるように調整、換言すれば差動出力回路２２
に流れる変調電流がｎ×Ｉset に収束するように制御さ
れる。逆に、差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ221
の電圧ＶD がリファレンス電圧ＶE より小さいときに
は、入力回路２１から差動出力回路２２に供給される差
動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂのレベルが高くなるように調整
され、同様に、差動出力回路２２に流れる変調電流がｎ
×Ｉset に収束するように制御される。
路２２に供給される差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂのレベル
は、差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧Ｖ
D がリファレンス電圧ＶE より大きいときにはそのレベ
ルが低くなるように調整、換言すれば差動出力回路２２
に流れる変調電流がｎ×Ｉset に収束するように制御さ
れる。逆に、差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ221
の電圧ＶD がリファレンス電圧ＶE より小さいときに
は、入力回路２１から差動出力回路２２に供給される差
動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂのレベルが高くなるように調整
され、同様に、差動出力回路２２に流れる変調電流がｎ
×Ｉset に収束するように制御される。
【００３９】一方、駆動信号Ｄ，ＤＢがそれぞれローレ
ベル（Ｌ）、ハイレベル（Ｈ）で入力回路２１に供給さ
れると、トランジスタＱ211 側に流れる電流が増大し
（トランジスタＱ211 がオン状態となり）、トランジス
タＱ212 側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ21
2 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ211
のコレクタ電流が増大し、後段の差動増幅回路を構成す
るトランジスタＱ214 がオフ状態となり、増幅作用を受
けた入力信号はレベルＶB の差動信号Ｓ２１Ｂとして差
動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給さ
れる。このとき、入力回路２１の後段の差動増幅回路を
構成するトランジスタＱ213はオン状態に保持されてお
り、差動信号Ｓ２１はローレベルで差動出力回路２２の
トランジスタＱ221 のベースに供給される。これによ
り、差動出力回路２２のトランジスタＱ222 に流れる電
流が増大し（トランジスタＱ222 がオン状態となり）、
トランジスタＱ221 側に流れる電流が減少する（トラン
ジスタＱ221 がオフ状態となる）。その結果、レーザダ
イオードＬＤが発光しない。この場合も、上述したよう
に変調電流の帰還制御が行われる。
ベル（Ｌ）、ハイレベル（Ｈ）で入力回路２１に供給さ
れると、トランジスタＱ211 側に流れる電流が増大し
（トランジスタＱ211 がオン状態となり）、トランジス
タＱ212 側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ21
2 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ211
のコレクタ電流が増大し、後段の差動増幅回路を構成す
るトランジスタＱ214 がオフ状態となり、増幅作用を受
けた入力信号はレベルＶB の差動信号Ｓ２１Ｂとして差
動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給さ
れる。このとき、入力回路２１の後段の差動増幅回路を
構成するトランジスタＱ213はオン状態に保持されてお
り、差動信号Ｓ２１はローレベルで差動出力回路２２の
トランジスタＱ221 のベースに供給される。これによ
り、差動出力回路２２のトランジスタＱ222 に流れる電
流が増大し（トランジスタＱ222 がオン状態となり）、
トランジスタＱ221 側に流れる電流が減少する（トラン
ジスタＱ221 がオフ状態となる）。その結果、レーザダ
イオードＬＤが発光しない。この場合も、上述したよう
に変調電流の帰還制御が行われる。
【００４０】このようにリファレンス電圧発生回路２３
の電流源Ｉ231 による電流Ｉset のｎ倍の変調電流が差
動出力回路２２に供給されるように帰還制御された状態
で、駆動信号Ｄ，ＤＢの入力レベルに応じて、差動出力
回路２２のトランジスタＱ221 ，Ｑ222 からなる差動回
路をスイッチング駆動することにより、レーザダイオー
ドＬＤが発光駆動される。
の電流源Ｉ231 による電流Ｉset のｎ倍の変調電流が差
動出力回路２２に供給されるように帰還制御された状態
で、駆動信号Ｄ，ＤＢの入力レベルに応じて、差動出力
回路２２のトランジスタＱ221 ，Ｑ222 からなる差動回
路をスイッチング駆動することにより、レーザダイオー
ドＬＤが発光駆動される。
【００４１】以上説明したように、本第１の実施形態に
よれば、差動の駆動信号Ｄ，ＤＢを受けて可変電圧供給
回路２５から供給される駆動電圧ＶA のレベルに応じた
レベルの差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂを出力する入力回路
２１と、トランジスタＱ221，Ｑ222 のエミッタ同士が
接続され、このエミッタ結合部Ｎ221 が抵抗値Ｒの抵抗
素子Ｒ221 を介して接地され、各ベースに差動信号Ｓ２
１，Ｓ２１Ｂが供給され、トランジスタＱ221 のコレク
タにレーザダイオードＬＤが接続された差動出力回路２
２と、Ｉset ×ｎ×Ｒなるリファレンス電圧ＶE を生成
するリファレンス電圧生成回路２３と、差動出力回路２
２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電
圧発生回路２３で発生されたリファレンス電圧ＶE とを
比較し、比較結果に応じたレベルの信号Ｓ２４を出力す
る比較回路２４と、比較回路２４の出力信号Ｓ２４の入
力レベルに応じた電圧ＶF を生成し、入力回路２１の駆
動電圧ＶA として供給する可変電圧供給回路２５とを設
け、リファレンス電圧ＶEと差動出力回路２２のエミッ
タ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とが等しくなるように帰還制
御を行うようにしたので、カレントミラー回路の定電流
源用のトランジスタが不要となり、大変調電流設定時で
も飽和することがなく、低電源電圧（３．３Ｖ）下にお
いても発光素子が必要とする順方向電圧を保持しつつ、
所望の定電流（変調電流）を設定できる。また、抵抗素
子Ｒ221 の抵抗値Ｒ、およびその両端の電圧ＶY を適切
な値に設定することにより、低電源電圧（３．３Ｖ）下
においても広い出力電圧範囲（ＶLD＞２Ｖ）を得ること
ができる。さらに、レーザダイオードＬＤの駆動はトラ
ンジスタの差動回路で行うので、高速にかつ安定な動作
を実現できる利点がある。
よれば、差動の駆動信号Ｄ，ＤＢを受けて可変電圧供給
回路２５から供給される駆動電圧ＶA のレベルに応じた
レベルの差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂを出力する入力回路
２１と、トランジスタＱ221，Ｑ222 のエミッタ同士が
接続され、このエミッタ結合部Ｎ221 が抵抗値Ｒの抵抗
素子Ｒ221 を介して接地され、各ベースに差動信号Ｓ２
１，Ｓ２１Ｂが供給され、トランジスタＱ221 のコレク
タにレーザダイオードＬＤが接続された差動出力回路２
２と、Ｉset ×ｎ×Ｒなるリファレンス電圧ＶE を生成
するリファレンス電圧生成回路２３と、差動出力回路２
２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とリファレンス電
圧発生回路２３で発生されたリファレンス電圧ＶE とを
比較し、比較結果に応じたレベルの信号Ｓ２４を出力す
る比較回路２４と、比較回路２４の出力信号Ｓ２４の入
力レベルに応じた電圧ＶF を生成し、入力回路２１の駆
動電圧ＶA として供給する可変電圧供給回路２５とを設
け、リファレンス電圧ＶEと差動出力回路２２のエミッ
タ結合部Ｎ221 の電圧ＶD とが等しくなるように帰還制
御を行うようにしたので、カレントミラー回路の定電流
源用のトランジスタが不要となり、大変調電流設定時で
も飽和することがなく、低電源電圧（３．３Ｖ）下にお
いても発光素子が必要とする順方向電圧を保持しつつ、
所望の定電流（変調電流）を設定できる。また、抵抗素
子Ｒ221 の抵抗値Ｒ、およびその両端の電圧ＶY を適切
な値に設定することにより、低電源電圧（３．３Ｖ）下
においても広い出力電圧範囲（ＶLD＞２Ｖ）を得ること
ができる。さらに、レーザダイオードＬＤの駆動はトラ
ンジスタの差動回路で行うので、高速にかつ安定な動作
を実現できる利点がある。
【００４２】第２実施形態 図２は、本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
２の実施形態を示す回路図である。
２の実施形態を示す回路図である。
【００４３】本第２の実施形態が前述した第１の実施形
態と異なる点は、比較回路２４でリファレンス電圧ＶE
と比較する電圧として、差動出力回路２２のエミッタ結
合Ｎ221 の電圧ＶD を直接用いる代わりに、差動出力回
路２２の駆動トランジスタＱ221 と等価なｎｐｎ型トラ
ンジスタＱ261 、およびトランジスタＱ261 のエミッタ
と接地ＧＮＤ間に接続された抵抗素子Ｒ261 からなり、
トランジスタＱ261 のベースが可変電圧供給回路２５の
電圧供給ラインに接続されたダミー回路２６を設け、ト
ランジスタＱ261 のエミッタ側電圧ＶG を比較電圧とし
て用いるようにしたことにある。
態と異なる点は、比較回路２４でリファレンス電圧ＶE
と比較する電圧として、差動出力回路２２のエミッタ結
合Ｎ221 の電圧ＶD を直接用いる代わりに、差動出力回
路２２の駆動トランジスタＱ221 と等価なｎｐｎ型トラ
ンジスタＱ261 、およびトランジスタＱ261 のエミッタ
と接地ＧＮＤ間に接続された抵抗素子Ｒ261 からなり、
トランジスタＱ261 のベースが可変電圧供給回路２５の
電圧供給ラインに接続されたダミー回路２６を設け、ト
ランジスタＱ261 のエミッタ側電圧ＶG を比較電圧とし
て用いるようにしたことにある。
【００４４】これは、差動出力回路２２のエミッタ結合
Ｎ221 の電圧ＶD はダイナミックに変化していることか
ら、オペアンプＯＰ241 により電圧比較の点でオフセッ
トを生じる可能性があることから、オフセットの発生を
防止するための回路構成となっている。
Ｎ221 の電圧ＶD はダイナミックに変化していることか
ら、オペアンプＯＰ241 により電圧比較の点でオフセッ
トを生じる可能性があることから、オフセットの発生を
防止するための回路構成となっている。
【００４５】なお、ダミー回路２６におけるトランジス
タＱ261 のサイズ（エミッタサイズ）は、差動回路２２
のトランジスタＱ221 ，Ｑ222 の１／ｍに設定され、抵
抗素子Ｒ261 の抵抗値は、抵抗素子Ｒ221 の抵抗値Ｒの
ｍ倍のｍ×Ｒに設定されている。したがって、ダミー回
路２６に流れる電流は、差動出力回路２２の変調電流を
ＩQ とした場合、このＩQ の１／ｍの電流が流れるよう
に制御され、電圧ＶG は（ＩQ ／ｍ）×ｍ×Ｒ、すなわ
ちＩQ ×Ｒとなる。この電圧ＩQ ×Ｒは差動出力回路２
２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD と等しい。
タＱ261 のサイズ（エミッタサイズ）は、差動回路２２
のトランジスタＱ221 ，Ｑ222 の１／ｍに設定され、抵
抗素子Ｒ261 の抵抗値は、抵抗素子Ｒ221 の抵抗値Ｒの
ｍ倍のｍ×Ｒに設定されている。したがって、ダミー回
路２６に流れる電流は、差動出力回路２２の変調電流を
ＩQ とした場合、このＩQ の１／ｍの電流が流れるよう
に制御され、電圧ＶG は（ＩQ ／ｍ）×ｍ×Ｒ、すなわ
ちＩQ ×Ｒとなる。この電圧ＩQ ×Ｒは差動出力回路２
２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧ＶD と等しい。
【００４６】次に、本第２の実施形態の動作を説明す
る。初期状態においては、リファレンス電圧生成回路２
３において、ＶE （＝Ｉset ×(n×R)）なるリファレン
ス電圧が生成されて比較回路２４に供給され、可変電圧
供給回路２５からＶA なる駆動電圧が入力回路２１およ
びダミー回路２６に供給されている。
る。初期状態においては、リファレンス電圧生成回路２
３において、ＶE （＝Ｉset ×(n×R)）なるリファレン
ス電圧が生成されて比較回路２４に供給され、可変電圧
供給回路２５からＶA なる駆動電圧が入力回路２１およ
びダミー回路２６に供給されている。
【００４７】この状態で、たとえば駆動信号Ｄ，ＤＢが
それぞれハイレベル（Ｈ）、ローレベル（Ｌ）で入力回
路２１に供給されると、トランジスタＱ212 側に流れる
電流が増大し（トランジスタＱ212 がオン状態とな
り）、トランジスタＱ211 側に流れる電流が減少する
（トランジスタＱ211 がオフ状態となる）。その結果、
トランジスタＱ212 のコレクタ電流が増大し、後段の差
動増幅回路を構成するトランジスタＱ213 がオフ状態と
なり、増幅作用を受けた入力信号はレベルＶB の差動信
号Ｓ２１として差動出力回路２２のトランジスタＱ221
のベースに供給される。このとき、入力回路２１の後段
の差動増幅回路を構成するトランジスタＱ214はオン状
態に保持されており、差動信号Ｓ２１Ｂはローレベルで
差動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給
される。これにより、差動出力回路２２のトランジスタ
Ｑ221 に流れる電流が増大し（トランジスタＱ221 がオ
ン状態となり）、トランジスタＱ222 側に流れる電流が
減少する（トランジスタＱ222 がオフ状態となる）。そ
の結果、レーザダイオードＬＤが発光する。
それぞれハイレベル（Ｈ）、ローレベル（Ｌ）で入力回
路２１に供給されると、トランジスタＱ212 側に流れる
電流が増大し（トランジスタＱ212 がオン状態とな
り）、トランジスタＱ211 側に流れる電流が減少する
（トランジスタＱ211 がオフ状態となる）。その結果、
トランジスタＱ212 のコレクタ電流が増大し、後段の差
動増幅回路を構成するトランジスタＱ213 がオフ状態と
なり、増幅作用を受けた入力信号はレベルＶB の差動信
号Ｓ２１として差動出力回路２２のトランジスタＱ221
のベースに供給される。このとき、入力回路２１の後段
の差動増幅回路を構成するトランジスタＱ214はオン状
態に保持されており、差動信号Ｓ２１Ｂはローレベルで
差動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給
される。これにより、差動出力回路２２のトランジスタ
Ｑ221 に流れる電流が増大し（トランジスタＱ221 がオ
ン状態となり）、トランジスタＱ222 側に流れる電流が
減少する（トランジスタＱ222 がオフ状態となる）。そ
の結果、レーザダイオードＬＤが発光する。
【００４８】このとき、ダミー回路２６のトランジスタ
Ｑ261 のエミッタ側には略ＩQ ／ｍなる電流が流れる。
したがって、エミッタ側の電位ＶG は、略ＩQ ／ｍ×ｍ
×Ｒ（＝ＩQ ×Ｒ）となり、この電圧ＶG は比較回路２
３としてのオペアンプＯＰ241 の非反転入力（＋）に供
給（帰還）される。
Ｑ261 のエミッタ側には略ＩQ ／ｍなる電流が流れる。
したがって、エミッタ側の電位ＶG は、略ＩQ ／ｍ×ｍ
×Ｒ（＝ＩQ ×Ｒ）となり、この電圧ＶG は比較回路２
３としてのオペアンプＯＰ241 の非反転入力（＋）に供
給（帰還）される。
【００４９】比較回路２４では、ダミー回路２６のエミ
ッタ側電圧ＶG とリファレンス電圧発生回路２３で発生
されたリファレンス電圧ＶE とが比較され、比較結果に
応じたレベルの信号Ｓ２４が可変電圧供給回路２５に出
力される。具体的には、ダミー回路２６のエミッタ側電
圧ＶG がリファレンス電圧ＶE より大きいときには信号
Ｓ２４のレベルを上げ、小さいときには信号Ｓ２４のレ
ベルを下げて出力される。
ッタ側電圧ＶG とリファレンス電圧発生回路２３で発生
されたリファレンス電圧ＶE とが比較され、比較結果に
応じたレベルの信号Ｓ２４が可変電圧供給回路２５に出
力される。具体的には、ダミー回路２６のエミッタ側電
圧ＶG がリファレンス電圧ＶE より大きいときには信号
Ｓ２４のレベルを上げ、小さいときには信号Ｓ２４のレ
ベルを下げて出力される。
【００５０】可変電圧供給回路２５においては、入力信
号Ｓ２４のレベルに応じてトランジスタＱ251 に流れる
電流量が調整され、この可変電流と抵抗素子Ｒ251 の抵
抗値で決まる電圧ＶF が生成される。そして、この電圧
ＶF がトランジスタＱ252 を通して駆動電圧ＶA として
入力回路２１およびダミー回路２６に供給される。実際
には、供給電圧は電圧ＶF からトランジスタＱ252 の順
方向バイアスＶf 分下がった電圧（ＶF −Ｖf ）とな
る。
号Ｓ２４のレベルに応じてトランジスタＱ251 に流れる
電流量が調整され、この可変電流と抵抗素子Ｒ251 の抵
抗値で決まる電圧ＶF が生成される。そして、この電圧
ＶF がトランジスタＱ252 を通して駆動電圧ＶA として
入力回路２１およびダミー回路２６に供給される。実際
には、供給電圧は電圧ＶF からトランジスタＱ252 の順
方向バイアスＶf 分下がった電圧（ＶF −Ｖf ）とな
る。
【００５１】したがって、入力回路２１から差動出力回
路２２に供給される差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂのレベル
は、差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧Ｖ
D と等しいダミー回路２６のエミッタ側電圧ＶG がリフ
ァレンス電圧ＶE より大きいときにはそのレベルが低く
なるように調整、換言すれば差動出力回路２２に流れる
変調電流がＩQ （ｎ×Ｉset ）に収束するように制御さ
れる。逆に、ダミー回路２６のエミッタ側電圧ＶG がリ
ファレンス電圧ＶE より小さいときには、入力回路２１
から差動出力回路２２に供給される差動信号Ｓ２１，Ｓ
２１Ｂのレベルが高くなるように調整され、同様に、差
動出力回路２２に流れる変調電流がＩQ （ｎ×Ｉset ）
に収束するように制御される。
路２２に供給される差動信号Ｓ２１，Ｓ２１Ｂのレベル
は、差動出力回路２２のエミッタ結合部Ｎ221 の電圧Ｖ
D と等しいダミー回路２６のエミッタ側電圧ＶG がリフ
ァレンス電圧ＶE より大きいときにはそのレベルが低く
なるように調整、換言すれば差動出力回路２２に流れる
変調電流がＩQ （ｎ×Ｉset ）に収束するように制御さ
れる。逆に、ダミー回路２６のエミッタ側電圧ＶG がリ
ファレンス電圧ＶE より小さいときには、入力回路２１
から差動出力回路２２に供給される差動信号Ｓ２１，Ｓ
２１Ｂのレベルが高くなるように調整され、同様に、差
動出力回路２２に流れる変調電流がＩQ （ｎ×Ｉset ）
に収束するように制御される。
【００５２】一方、駆動信号Ｄ，ＤＢがそれぞれローレ
ベル（Ｌ）、ハイレベル（Ｈ）で入力回路２１に供給さ
れると、トランジスタＱ211 側に流れる電流が増大し
（トランジスタＱ211 がオン状態となり）、トランジス
タＱ212 側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ21
2 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ211
のコレクタ電流が増大し、後段の差動増幅回路を構成す
るトランジスタＱ214 がオフ状態となり、増幅作用を受
けた入力信号はレベルＶB の差動信号Ｓ２１Ｂとして差
動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給さ
れる。このとき、入力回路２１の後段の差動増幅回路を
構成するトランジスタＱ213はオン状態に保持されてお
り、差動信号Ｓ２１はローレベルで差動出力回路２２の
トランジスタＱ221 のベースに供給される。これによ
り、差動出力回路２２のトランジスタＱ222 に流れる電
流が増大し（トランジスタＱ222 がオン状態となり）、
トランジスタＱ221 側に流れる電流が減少する（トラン
ジスタＱ221 がオフ状態となる）。その結果、レーザダ
イオードＬＤが発光しない。この場合も、上述したよう
に変調電流の帰還制御が行われる。
ベル（Ｌ）、ハイレベル（Ｈ）で入力回路２１に供給さ
れると、トランジスタＱ211 側に流れる電流が増大し
（トランジスタＱ211 がオン状態となり）、トランジス
タＱ212 側に流れる電流が減少する（トランジスタＱ21
2 がオフ状態となる）。その結果、トランジスタＱ211
のコレクタ電流が増大し、後段の差動増幅回路を構成す
るトランジスタＱ214 がオフ状態となり、増幅作用を受
けた入力信号はレベルＶB の差動信号Ｓ２１Ｂとして差
動出力回路２２のトランジスタＱ222 のベースに供給さ
れる。このとき、入力回路２１の後段の差動増幅回路を
構成するトランジスタＱ213はオン状態に保持されてお
り、差動信号Ｓ２１はローレベルで差動出力回路２２の
トランジスタＱ221 のベースに供給される。これによ
り、差動出力回路２２のトランジスタＱ222 に流れる電
流が増大し（トランジスタＱ222 がオン状態となり）、
トランジスタＱ221 側に流れる電流が減少する（トラン
ジスタＱ221 がオフ状態となる）。その結果、レーザダ
イオードＬＤが発光しない。この場合も、上述したよう
に変調電流の帰還制御が行われる。
【００５３】以上説明したように、本第２の実施形態に
よれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、プロ
セスばらつき、温度変化、電源変動に対してさらに安定
かつ精度の良い電流設定比を確保することができる利点
がある。
よれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、プロ
セスばらつき、温度変化、電源変動に対してさらに安定
かつ精度の良い電流設定比を確保することができる利点
がある。
【００５４】第３実施形態 図３は、本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
３の実施形態を示す回路図である。
３の実施形態を示す回路図である。
【００５５】本第３の実施形態が前述した第１の実施形
態と異なる点は、たとえば本駆動回路を光通信に適用し
た場合、レーザダイオードＬＤの発光（光出射）面に対
向して光信号伝搬路としての光ファイバ端面がコネクタ
等を用いて配置されるが、この光ファイバとレーザダイ
オードＬＤの発光（光出射）面との接続状態が何らかの
原因で外れた場合やレーザダイオードＬＤに過大電流が
流れることを防ぐ安全（safety）回路等に、人間の眼等
への影響を考慮またはレーザダイオードＬＤの破壊を考
慮して、レーザダイオードＬＤの発光（発振）を強制的
に停止させるシャットダウン回路２７を設けたことにあ
る。
態と異なる点は、たとえば本駆動回路を光通信に適用し
た場合、レーザダイオードＬＤの発光（光出射）面に対
向して光信号伝搬路としての光ファイバ端面がコネクタ
等を用いて配置されるが、この光ファイバとレーザダイ
オードＬＤの発光（光出射）面との接続状態が何らかの
原因で外れた場合やレーザダイオードＬＤに過大電流が
流れることを防ぐ安全（safety）回路等に、人間の眼等
への影響を考慮またはレーザダイオードＬＤの破壊を考
慮して、レーザダイオードＬＤの発光（発振）を強制的
に停止させるシャットダウン回路２７を設けたことにあ
る。
【００５６】本第３の実施形態に係るシャットダウン回
路２７は、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光
（光出射）面との接続状態の異常の有無を検出し、異常
を検出した場合に検出信号Ｓ２７１を出力する検出回路
２７１と、検出信号Ｓ２７１を受けると、リファレンス
電圧発生回路２３の電圧出力ノードＮ231 を抵抗素子Ｒ
231 をバイパスさせて接地ラインＧＮＤに接続させるス
イッチ回路２７２から構成される。
路２７は、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光
（光出射）面との接続状態の異常の有無を検出し、異常
を検出した場合に検出信号Ｓ２７１を出力する検出回路
２７１と、検出信号Ｓ２７１を受けると、リファレンス
電圧発生回路２３の電圧出力ノードＮ231 を抵抗素子Ｒ
231 をバイパスさせて接地ラインＧＮＤに接続させるス
イッチ回路２７２から構成される。
【００５７】シャットダウン回路２７の検出回路２７１
で、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光（光出
射）面との接続状態の異常が検出されると、検出信号Ｓ
２７１がスイッチ回路２７２に出力される。検出信号Ｓ
２７１を受けたスイッチ回路２７２はオン状態となる。
その結果、リファレンス電圧発生回路２３の電圧出力ノ
ードＮ231 が接地され、差動出力回路２２のエミッタ結
合部Ｎ221 の電圧ＶD が帰還制御により接地され、レー
ザダイオードＬＤの発光が強制的に停止される。
で、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光（光出
射）面との接続状態の異常が検出されると、検出信号Ｓ
２７１がスイッチ回路２７２に出力される。検出信号Ｓ
２７１を受けたスイッチ回路２７２はオン状態となる。
その結果、リファレンス電圧発生回路２３の電圧出力ノ
ードＮ231 が接地され、差動出力回路２２のエミッタ結
合部Ｎ221 の電圧ＶD が帰還制御により接地され、レー
ザダイオードＬＤの発光が強制的に停止される。
【００５８】本第３の実施形態によれば、上述した第１
の実施形態の効果に加えて、より安全な発光制御を行え
る利点がある。
の実施形態の効果に加えて、より安全な発光制御を行え
る利点がある。
【００５９】第４実施形態 図４は、本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
４の実施形態を示す回路図である。
４の実施形態を示す回路図である。
【００６０】本第４の実施形態が前述した第２の実施形
態と異なる点は、上述した第３の実施形態と第１の実施
形態の関係と同様である。すなわち、たとえば本駆動回
路を光通信に適用した場合、レーザダイオードＬＤの発
光（光出射）面に対向して光信号伝搬路としての光ファ
イバ端面がコネクタ等を用いて配置されるが、この光フ
ァイバとレーザダイオードＬＤの発光（光出射）面との
接続状態が何らかの原因で外れた場合やレーザダイオー
ドＬＤに過大電流が流れることを防ぐ安全（safety）回
路等に、人間の眼等への影響を考慮またはレーザダイオ
ードＬＤの破壊を考慮して、レーザダイオードＬＤの発
光（発振）を強制的に停止させるシャットダウン回路２
８を設けたことにある。
態と異なる点は、上述した第３の実施形態と第１の実施
形態の関係と同様である。すなわち、たとえば本駆動回
路を光通信に適用した場合、レーザダイオードＬＤの発
光（光出射）面に対向して光信号伝搬路としての光ファ
イバ端面がコネクタ等を用いて配置されるが、この光フ
ァイバとレーザダイオードＬＤの発光（光出射）面との
接続状態が何らかの原因で外れた場合やレーザダイオー
ドＬＤに過大電流が流れることを防ぐ安全（safety）回
路等に、人間の眼等への影響を考慮またはレーザダイオ
ードＬＤの破壊を考慮して、レーザダイオードＬＤの発
光（発振）を強制的に停止させるシャットダウン回路２
８を設けたことにある。
【００６１】本第４の実施形態に係るシャットダウン回
路２８は、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光
（光出射）面との接続状態の異常の有無を検出し、異常
を検出した場合に検出信号Ｓ２８１を出力する検出回路
２８１と、検出信号Ｓ２８１を受けると、リファレンス
電圧発生回路２３の電圧出力ノードＮ231 を抵抗素子Ｒ
231 をバイパスさせて接地ラインＧＮＤに接続させるス
イッチ回路２８２から構成される。
路２８は、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光
（光出射）面との接続状態の異常の有無を検出し、異常
を検出した場合に検出信号Ｓ２８１を出力する検出回路
２８１と、検出信号Ｓ２８１を受けると、リファレンス
電圧発生回路２３の電圧出力ノードＮ231 を抵抗素子Ｒ
231 をバイパスさせて接地ラインＧＮＤに接続させるス
イッチ回路２８２から構成される。
【００６２】シャットダウン回路２８の検出回路２８１
で、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光（光出
射）面との接続状態の異常が検出されると、検出信号Ｓ
２８１がスイッチ回路２８２に出力される。検出信号Ｓ
２８１を受けたスイッチ回路２８２はオン状態となる。
その結果、リファレンス電圧発生回路２３の電圧出力ノ
ードＮ231 が接地され、入力回路２１への駆動電圧の供
給が停止され、レーザダイオードＬＤの発光が強制的に
停止される。
で、光ファイバとレーザダイオードＬＤの発光（光出
射）面との接続状態の異常が検出されると、検出信号Ｓ
２８１がスイッチ回路２８２に出力される。検出信号Ｓ
２８１を受けたスイッチ回路２８２はオン状態となる。
その結果、リファレンス電圧発生回路２３の電圧出力ノ
ードＮ231 が接地され、入力回路２１への駆動電圧の供
給が停止され、レーザダイオードＬＤの発光が強制的に
停止される。
【００６３】本第４の実施形態によれば、上述した第２
の実施形態の効果に加えて、より安全な発光制御を行え
る利点がある。
の実施形態の効果に加えて、より安全な発光制御を行え
る利点がある。
【００６４】なお、上述した第１〜第４の実施形態にお
いては、バイポーラトランジスタを適用した回路につい
て説明したが、絶縁ゲート型、あるいは接合型の電界効
果トランジスタについても本発明が適用できることはい
うまでもない。
いては、バイポーラトランジスタを適用した回路につい
て説明したが、絶縁ゲート型、あるいは接合型の電界効
果トランジスタについても本発明が適用できることはい
うまでもない。
【００６５】また、発光素子としてレーザダイオードを
例に説明したが、ＬＥＤの駆動回路の場合も同様に構成
され、同様の効果を得ることができる。
例に説明したが、ＬＥＤの駆動回路の場合も同様に構成
され、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カレントミラー回路の定電流源用のトランジスタが不要
となり、大変調電流設定時でも飽和することがなく、低
電源電圧下においても発光素子が必要とする順方向電圧
を保持しつつ、所望の定電流（変調電流）を設定でき
る。さらに、発光素子の駆動はトランジスタの差動回路
で行うので、高速にかつ安定な動作を実現できる。
カレントミラー回路の定電流源用のトランジスタが不要
となり、大変調電流設定時でも飽和することがなく、低
電源電圧下においても発光素子が必要とする順方向電圧
を保持しつつ、所望の定電流（変調電流）を設定でき
る。さらに、発光素子の駆動はトランジスタの差動回路
で行うので、高速にかつ安定な動作を実現できる。
【００６７】また、本発明によれば、ダミー回路を設
け、このダミー回路の出力電圧とリファレンス電圧を比
較して帰還制御するようにしたので、プロセスばらつ
き、温度変化、電源変動に対してさらに安定かつ精度の
良い電流設定比を確保することができる。
け、このダミー回路の出力電圧とリファレンス電圧を比
較して帰還制御するようにしたので、プロセスばらつ
き、温度変化、電源変動に対してさらに安定かつ精度の
良い電流設定比を確保することができる。
【００６８】さらに、シャットダウン回路を設けたの
で、より安全な発光制御を行える利点がある。
で、より安全な発光制御を行える利点がある。
【図１】本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
１の実施形態を示す回路図である。
１の実施形態を示す回路図である。
【図２】本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
２の実施形態を示す回路図である。
２の実施形態を示す回路図である。
【図３】本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
３の実施形態を示す回路図である。
３の実施形態を示す回路図である。
【図４】本発明に係るレーザダイオード用駆動回路の第
４の実施形態を示す回路図である。
４の実施形態を示す回路図である。
【図５】従来のレーザダイオード用駆動回路の構成例を
示す回路図である。
示す回路図である。
２０…レーザダイオード用駆動回路、２１…入力回路、
Ｑ211 〜Ｑ214 …ｎｐｎ型トランジスタ、Ｒ211 〜Ｒ21
6 …抵抗素子、２２…差動出力回路、Ｑ221 ，Ｑ222 …
ｎｐｎ型トランジスタ、Ｒ221 …電流／電圧変換素子と
しての抵抗素子、２３…リファレンス電圧発生回路、Ｉ
231 …電流源、Ｒ231 …抵抗素子、２４…比較回路、Ｏ
Ｐ241 …オペアンプ、２５…定電流設定用可変電圧供給
回路、Ｑ251 ，Ｑ252 …ｎｐｎ型トランジスタ，Ｒ251
…抵抗素子、Ｃ251 …キャパシタ、２６…ダミー回路、
Ｑ261 …ｎｐｎ型トランジスタ、Ｒ261 …抵抗素子、２
７，２８…シャットダウン回路、２７１，２８１…検出
回路、２７２，２８２…スイッチ回路。
Ｑ211 〜Ｑ214 …ｎｐｎ型トランジスタ、Ｒ211 〜Ｒ21
6 …抵抗素子、２２…差動出力回路、Ｑ221 ，Ｑ222 …
ｎｐｎ型トランジスタ、Ｒ221 …電流／電圧変換素子と
しての抵抗素子、２３…リファレンス電圧発生回路、Ｉ
231 …電流源、Ｒ231 …抵抗素子、２４…比較回路、Ｏ
Ｐ241 …オペアンプ、２５…定電流設定用可変電圧供給
回路、Ｑ251 ，Ｑ252 …ｎｐｎ型トランジスタ，Ｒ251
…抵抗素子、Ｃ251 …キャパシタ、２６…ダミー回路、
Ｑ261 …ｎｐｎ型トランジスタ、Ｒ261 …抵抗素子、２
７，２８…シャットダウン回路、２７１，２８１…検出
回路、２７２，２８２…スイッチ回路。
Claims (11)
- 【請求項１】 発光するために所定の順方向電圧を必要
とする発光素子の駆動回路であって、 第１および第２の電流入出力端子を有し、制御端子への
供給信号レベルに応じて当該第１および第２の電流入出
力端子間に流れる電流量が調整可能で、互いの第１の電
流入出力端子同士が接続された第１および第２のトラン
ジスタと、当該第１および第２のトランジスタの第１の
電流入出力端子同士の接続点と基準電位間に接続された
電流／電圧変換素子とを有し、上記第１のトランジスタ
の第２の電流入出力端子と電源電圧源との間に上記発光
素子が接続された差動出力回路と、 差動の駆動信号を受けて供給される駆動電圧のレベルに
応じたレベルの差動信号を上記差動出力回路の第１およ
び第２のトランジスタの制御端子にそれぞれ供給する入
力回路と、 リファレンス電圧を生成するリファレンス電圧生成回路
と、 上記差動出力回路の第１および第２のトランジスタの第
１の電流入出力端子同士の接続点の電位とリファレンス
電圧とを比較し、比較結果に応じたレベルの信号を出力
する比較回路と、 上記比較回路の出力信号の入力レベルに応じた電圧を生
成し、上記入力回路に上記駆動電圧として供給する可変
電圧供給回路とを有する発光素子の駆動回路。 - 【請求項２】 上記電流／電圧変換素子は抵抗素子であ
る請求項１記載の発光素子の駆動回路。 - 【請求項３】 上記リファレンス電圧生成回路は、電源
電圧源と基準電位との間に直列に接続された電流源およ
び抵抗素子からなり、この抵抗素子の抵抗値は、上記電
流／電圧変換素子としての抵抗素子の抵抗値Ｒのｎ（た
だしｎは自然数）倍に設定されている請求項２記載の発
光素子の駆動回路。 - 【請求項４】 発光素子の発光を強制的に停止させるシ
ャットダウン回路を有する請求項１記載の発光素子の駆
動回路。 - 【請求項５】 上記シャットダウン回路は、可変電圧供
給回路からの入力回路への駆動電圧の供給を停止させ
て、発光素子の発光を強制的に停止させる請求項４記載
の発光素子の駆動回路。 - 【請求項６】 発光するために所定の順方向電圧を必要
とする発光素子の駆動回路であって、 第１および第２の電流入出力端子を有し、制御端子への
供給信号レベルに応じて当該第１および第２の電流入出
力端子間に流れる電流量が調整可能で、互いの第１の電
流入出力端子同士が接続された第１および第２のトラン
ジスタと、当該第１および第２のトランジスタの第１の
電流入出力端子同士の接続点と基準電位間に接続された
電流／電圧変換素子とを有し、上記第１のトランジスタ
の第２の電流入出力端子と電源電圧源との間に上記発光
素子が接続された差動出力回路と、 差動の駆動信号を受けて供給される駆動電圧のレベルに
応じたレベルの差動信号を上記差動出力回路の第１およ
び第２のトランジスタの制御端子にそれぞれ供給する入
力回路と、 リファレンス電圧を生成するリファレンス電圧生成回路
と、 上記駆動電圧を受けて上記差動出力回路の第１および第
２のトランジスタの第１の電流入出力端子同士の接続点
の電位と略同値の比較電圧を生成可能なダミー回路と、 上記ダミー回路で生成された比較電圧とリファレンス電
圧とを比較し、比較結果に応じたレベルの信号を出力す
る比較回路と、 上記比較回路の出力信号の入力レベルに応じた電圧を生
成し、上記入力回路およびダミー回路に上記駆動電圧と
して供給する可変電圧供給回路とを有する発光素子の駆
動回路。 - 【請求項７】 上記ダミー回路は、第１および第２の電
流入出力端子を有し、制御端子への供給信号レベルに応
じて当該第１および第２の電流入出力端子間に流れる電
流量が調整可能で、上記制御端子に上記駆動電圧が供給
されるダミー用トランジスタと、当該ダミー用トランジ
スタの第１の電流入出力端子と基準電位との間に接続さ
れた電流／電圧変換素子とを有する請求項６記載の発光
素子の駆動回路。 - 【請求項８】 上記差動出力回路およびダミー回路の電
流／電圧変換素子は抵抗素子からなり、ダミー回路の抵
抗素子の抵抗値は差動出力回路の抵抗素子の抵抗値Ｒの
ｍ（ただしｍは自然数）倍に設定され、 かつ、上記ダミー回路のダミー用トランジスタのサイズ
が上記差動出力回路の第１のトランジスタのサイズの１
／ｍに設定されている請求項７記載の発光素子の駆動回
路。 - 【請求項９】 上記リファレンス電圧生成回路は、電源
電圧源と基準電位との間に直列に接続された電流源およ
び抵抗素子からなり、この抵抗素子の抵抗値は、上記電
流／電圧変換素子としての抵抗素子の抵抗値Ｒのｎ（た
だしｎは自然数）倍に設定されている請求項８記載の発
光素子の駆動回路。 - 【請求項１０】 発光素子の発光を強制的に停止させる
シャットダウン回路を有する請求項６記載の発光素子の
駆動回路。 - 【請求項１１】 上記シャットダウン回路は、可変電圧
供給回路からも入力回路への駆動電圧の供給を停止させ
て、発光素子の発光を強制的に停止させる請求項１０記
載の発光素子の駆動回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04767098A JP4200535B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 発光素子の駆動回路 |
| US09/256,094 US6097159A (en) | 1998-02-27 | 1999-02-24 | Drive circuit of light emitting element |
| DE69934448T DE69934448T2 (de) | 1998-02-27 | 1999-02-26 | Treiberschaltung für ein lichtemittierendes Element |
| EP99301474A EP0939468B1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-26 | Drive circuit for light emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04767098A JP4200535B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 発光素子の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251668A true JPH11251668A (ja) | 1999-09-17 |
| JP4200535B2 JP4200535B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=12781710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04767098A Expired - Fee Related JP4200535B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 発光素子の駆動回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6097159A (ja) |
| EP (1) | EP0939468B1 (ja) |
| JP (1) | JP4200535B2 (ja) |
| DE (1) | DE69934448T2 (ja) |
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| US11126017B2 (en) | 2019-11-07 | 2021-09-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Driving circuit for optical device |
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