JPS5940311B2 - 発光ダイオ−ド駆動回路 - Google Patents
発光ダイオ−ド駆動回路Info
- Publication number
- JPS5940311B2 JPS5940311B2 JP54048534A JP4853479A JPS5940311B2 JP S5940311 B2 JPS5940311 B2 JP S5940311B2 JP 54048534 A JP54048534 A JP 54048534A JP 4853479 A JP4853479 A JP 4853479A JP S5940311 B2 JPS5940311 B2 JP S5940311B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting diode
- circuit
- current
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発光ダイオードの高速、駆動回路に関するもの
である。
である。
発光ダイオードは扱い易いことや信頼度が高いことなど
から、半導体レーザー等と共に光信号伝送方式の光源と
して多く使用されている。
から、半導体レーザー等と共に光信号伝送方式の光源と
して多く使用されている。
しかしながら、前者は後者に比べ応答周波数が低いため
、応答周波数以上の変調速度で駆動する場合には、、駆
動回路に高速化の工夫を施す必要がある。一般に、発光
ダイオードの応答周波数は、発光ダイオードの接合部に
おけるキャリヤの再結合時間、拡散容量、接合容量によ
つて決まる。このため拡散容量および接合容量を回路に
より急速に充放電すれば、キャリヤの再結合時間で決ま
る応答周波数まで、原理的には変調速度を高めることが
できる。このような高速化の手法としては、従来から抵
抗とコンデンサの並列回路によつて駆動パルスの立上が
りおよび立下がり時の過渡的な駆動インピーダンスを小
さくし、発光ダイオードの駆動電流にピーキングをかけ
る方法が知られている。
、応答周波数以上の変調速度で駆動する場合には、、駆
動回路に高速化の工夫を施す必要がある。一般に、発光
ダイオードの応答周波数は、発光ダイオードの接合部に
おけるキャリヤの再結合時間、拡散容量、接合容量によ
つて決まる。このため拡散容量および接合容量を回路に
より急速に充放電すれば、キャリヤの再結合時間で決ま
る応答周波数まで、原理的には変調速度を高めることが
できる。このような高速化の手法としては、従来から抵
抗とコンデンサの並列回路によつて駆動パルスの立上が
りおよび立下がり時の過渡的な駆動インピーダンスを小
さくし、発光ダイオードの駆動電流にピーキングをかけ
る方法が知られている。
第１図はかかるピーキング回路を有し、例えばＲＺ信号
などのパルス信号で発光ダイオードを変調するための従
来の駆動回路の一例を示すものである。第１図において
ＬＥＤは発光ダイオード、ＴＲＩ、ＴＲ２、ＴＲ３はト
ランジスタ、Ｒｃ、Ｒｏは抵抗、Ｃｏはコンデンサ、Ｊ
ｏは定電流回路、ＶｃｃＶＥＥは電源電圧、ＶＲは参照
電圧である。入力信号ＶＩは入力端ＥＩに印加される。
この入力信号ＶＩのハイレベルとローレベノＶの中間の
一定電圧が参照電圧ＶＲとしてトランジスタＴＲ２のベ
ースに加えられ、また定電流回路Ｊ。の働きによりトラ
ンジスタＴＲＩ、ＴＲ２に流れる電流の和は常に一定値
１０となつている。このようにトランジスタＴＲＩ、Ｔ
Ｒ２および定電流回路Ｊ。は電流切替回路を構成し、入
力信号ＶＩの論理゛０’’、゛１’’に対応して各トラ
ンジスタＴＲＩ、ＴＲ２に流れる電流を切替える。トラ
ンジスタＴＲ２のコレクタに接続された抵抗堤によつて
入力信号に対応した電圧ＶＴがトランジスタＴＲ、のベ
ースに加えられ、この電圧ＶＴに応じて、発光ダイオー
ドＬＥＤを流れる電流ＩＬを増減させる。第２図は第１
図の要部における信号波形の一例を示し、、駆動回路の
入力端ＥＩに入力信号電巴’Ｉを加えたときにトランジ
スタＴＲ３のベースに加えられる駆動信号電圧ＶＴと発
光ダイオードＬＥＤに流れる電流１Ｌおよび発光ダイオ
ードＬＥＤの発光出力波形Ｐを示したものである。
などのパルス信号で発光ダイオードを変調するための従
来の駆動回路の一例を示すものである。第１図において
ＬＥＤは発光ダイオード、ＴＲＩ、ＴＲ２、ＴＲ３はト
ランジスタ、Ｒｃ、Ｒｏは抵抗、Ｃｏはコンデンサ、Ｊ
ｏは定電流回路、ＶｃｃＶＥＥは電源電圧、ＶＲは参照
電圧である。入力信号ＶＩは入力端ＥＩに印加される。
この入力信号ＶＩのハイレベルとローレベノＶの中間の
一定電圧が参照電圧ＶＲとしてトランジスタＴＲ２のベ
ースに加えられ、また定電流回路Ｊ。の働きによりトラ
ンジスタＴＲＩ、ＴＲ２に流れる電流の和は常に一定値
１０となつている。このようにトランジスタＴＲＩ、Ｔ
Ｒ２および定電流回路Ｊ。は電流切替回路を構成し、入
力信号ＶＩの論理゛０’’、゛１’’に対応して各トラ
ンジスタＴＲＩ、ＴＲ２に流れる電流を切替える。トラ
ンジスタＴＲ２のコレクタに接続された抵抗堤によつて
入力信号に対応した電圧ＶＴがトランジスタＴＲ、のベ
ースに加えられ、この電圧ＶＴに応じて、発光ダイオー
ドＬＥＤを流れる電流ＩＬを増減させる。第２図は第１
図の要部における信号波形の一例を示し、、駆動回路の
入力端ＥＩに入力信号電巴’Ｉを加えたときにトランジ
スタＴＲ３のベースに加えられる駆動信号電圧ＶＴと発
光ダイオードＬＥＤに流れる電流１Ｌおよび発光ダイオ
ードＬＥＤの発光出力波形Ｐを示したものである。
入力信号電圧Ｖ，がローレベルのときでもトランジスタ
ＴＲ３がカツトオフせず、発光ダイオードＬＥＤに電流
が流れるように抵抗式の値を適切に選定しておくと、抵
抗現とコンデンサＣ。との並列回路のピーキング効果に
より、第２図の如く電流１にオーバーシユートと共にア
ンダーシユートをも生じさせることができる。このピー
キングにより発光ダイオードＬＥＤの発光出力波形Ｐの
立上がり時間と立下がり時間を短縮でき、発光ダイオー
ドＬＥＤの応答周波数を越える変調速度で駆動すること
ができる。しかしながら、この方法では、駆動インピー
ダンスを下げるために並列回路のコンデンサＣ。
ＴＲ３がカツトオフせず、発光ダイオードＬＥＤに電流
が流れるように抵抗式の値を適切に選定しておくと、抵
抗現とコンデンサＣ。との並列回路のピーキング効果に
より、第２図の如く電流１にオーバーシユートと共にア
ンダーシユートをも生じさせることができる。このピー
キングにより発光ダイオードＬＥＤの発光出力波形Ｐの
立上がり時間と立下がり時間を短縮でき、発光ダイオー
ドＬＥＤの応答周波数を越える変調速度で駆動すること
ができる。しかしながら、この方法では、駆動インピー
ダンスを下げるために並列回路のコンデンサＣ。
の容量を大きくすると、時定数が大きくなり、高速で連
続動作させたときに符号間干渉が生じて、逆に応答速度
が下がり、使用する発光ダイオードの原理的な変調限界
まで必ずしも高速駆動できない欠点があつた。本発明の
目的は、上述した従来の駆動回路の欠点を解消すること
にあり、そのために、本発明では、入力信号にタイミン
グが同期したスパイク状パルスを付加することによつて
、駆動電流のピーキングの量を増大させる。
続動作させたときに符号間干渉が生じて、逆に応答速度
が下がり、使用する発光ダイオードの原理的な変調限界
まで必ずしも高速駆動できない欠点があつた。本発明の
目的は、上述した従来の駆動回路の欠点を解消すること
にあり、そのために、本発明では、入力信号にタイミン
グが同期したスパイク状パルスを付加することによつて
、駆動電流のピーキングの量を増大させる。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第３図は本発明の一実施例を示し、ここでＬＥＤは発光
ダイオード、ＴＲｌ，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４，ＴＲ５
，ＴＲ６はトランジスタ、式 ，ＢＯ，ＲＥは抵抗、Ｃ
Ｏ，ＣＯはコンデンサ、ＪＯ，Ｊ，は定電流回路、ＶＯ
Ｏ，ＶＥＥ８は電源電圧、ＶＲは参照電圧である。
ダイオード、ＴＲｌ，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４，ＴＲ５
，ＴＲ６はトランジスタ、式 ，ＢＯ，ＲＥは抵抗、Ｃ
Ｏ，ＣＯはコンデンサ、ＪＯ，Ｊ，は定電流回路、ＶＯ
Ｏ，ＶＥＥ８は電源電圧、ＶＲは参照電圧である。
なお、これら符号のうち第１図の場合と同一の符号は同
様の個所を示すものである。定電流回路Ｊ。，Ｊ，には
それぞれ一定電流１。，Ｉが流れており、トランジスタ
ＴＲ，，ＴＲ２と定電流回路Ｊ。およびトランジスタＴ
Ｒ４，ＴＲ５と定電流回路Ｊ１はそれぞれ電流切替回路
を構成する。第３図において、入力端Ｅ１に加えられた
入力信号Ｖ１はそのままトランジスタＴＲ，，ＴＲ２、
定電流回路Ｊ。
様の個所を示すものである。定電流回路Ｊ。，Ｊ，には
それぞれ一定電流１。，Ｉが流れており、トランジスタ
ＴＲ，，ＴＲ２と定電流回路Ｊ。およびトランジスタＴ
Ｒ４，ＴＲ５と定電流回路Ｊ１はそれぞれ電流切替回路
を構成する。第３図において、入力端Ｅ１に加えられた
入力信号Ｖ１はそのままトランジスタＴＲ，，ＴＲ２、
定電流回路Ｊ。
から成る電流切替回路へ入力される。トランジスタＴＲ
２のベースに加えられている参照電圧。はこの入力信号
のハイレベルの中間の一定電圧値をとるものとする。一
方、入力信号Ｖ，はトランジスタＴＲ６と抵抗？による
エミツタホロワ回路にも供給され、このエミツタホロワ
回路を通つた入力信号！はコンデンサＣ。とから成る微
分回路で微分された後、トランジスタＴＲ４，ＴＲ５お
よび定電流回路Ｊ。から成る電流切替回路へ入力される
。入力信号Ｖ！は、微分された後では低周波成分が遮断
されているので、電流切替回路のトランジスタＴＲ４の
ベースに印加する電圧はアースレベルでよく、従つてト
ランジスタＴＲ４のベースは接地する。トランジスタＴ
Ｒ２，ＴＲ４のコレクタを共通の抵抗式に接続すること
によつて、両電流切替回路の出力電圧を加え合わせるよ
うにする。入力信号Ｖ！に対応したこのコレクタ電圧を
，駆動電圧ＶＴとしてトランジスタＴＲ３のベースに加
え、この駆動電圧ＶＴの変化によつて発光ダイオードＬ
ＥＤに流れる電流１Ｌを増減させることおよび抵抗Ｒ。
，コンデンサＣ。の並列回路により電流１にピーキング
をかけることは第１図で示した従来例と同じである。第
４図は第３図の要部の信号波形の一例を示し、入力信号
１を入力端Ｅ１に加えたときの微分信号波形Ｖ。
２のベースに加えられている参照電圧。はこの入力信号
のハイレベルの中間の一定電圧値をとるものとする。一
方、入力信号Ｖ，はトランジスタＴＲ６と抵抗？による
エミツタホロワ回路にも供給され、このエミツタホロワ
回路を通つた入力信号！はコンデンサＣ。とから成る微
分回路で微分された後、トランジスタＴＲ４，ＴＲ５お
よび定電流回路Ｊ。から成る電流切替回路へ入力される
。入力信号Ｖ！は、微分された後では低周波成分が遮断
されているので、電流切替回路のトランジスタＴＲ４の
ベースに印加する電圧はアースレベルでよく、従つてト
ランジスタＴＲ４のベースは接地する。トランジスタＴ
Ｒ２，ＴＲ４のコレクタを共通の抵抗式に接続すること
によつて、両電流切替回路の出力電圧を加え合わせるよ
うにする。入力信号Ｖ！に対応したこのコレクタ電圧を
，駆動電圧ＶＴとしてトランジスタＴＲ３のベースに加
え、この駆動電圧ＶＴの変化によつて発光ダイオードＬ
ＥＤに流れる電流１Ｌを増減させることおよび抵抗Ｒ。
，コンデンサＣ。の並列回路により電流１にピーキング
をかけることは第１図で示した従来例と同じである。第
４図は第３図の要部の信号波形の一例を示し、入力信号
１を入力端Ｅ１に加えたときの微分信号波形Ｖ。
，駆動電圧波形ＶＴ，駆動電流波形ＩＬ，発光ダイオー
ドＬＥＤの発光出力波形Ｐを示したものである。トラン
ジスタＴＲ３のベースには、微分によつて得られたスパ
イク状パルスＶＯが付加されたことにより、第４図示の
ようにピーキングのかかつた駆動電圧波形ＶＴが加えら
れる。このスパイク状パルスＶ。は入力信号！の立上が
りおよび立下がり時にのみ発生するので、このパルス。
のタイミングは常に入力信号。に同期しており、これに
よつて立上がりおよび立下がり時の駆動電圧が強められ
る。その結果，タイミング調整することなく常に最適時
間位置にピーキングをかけることができる。従つて、抵
抗現とコンデンサＣ。との並列回路によるピーキング効
果とこのスパイク状パルスによるピーキング効果との相
乗効果によつて、駆動電流１Ｌのピーキング量は第４図
の如く増大し、その結果発光ダイオードＬＥＤの発光出
力波形Ｐの立上がり時間および立下がり時間が大幅に短
縮され、図示のような良好な波形となる。このピーキン
グの量は定電流回路Ｊ，に流れる電流１１を増減するこ
とにより容易に変えられるので、変調速度に応じて調整
することができる。以上では、本発明を前述した従来例
で用いられている抵抗とコンデンサの並列回路による高
速化の手法と併用した実施例について説明したが、この
並列回路を設けず、上記のスパイク状パルスを付加する
だけでも従来例と同等以上の効果が得られることは言う
までもない。
ドＬＥＤの発光出力波形Ｐを示したものである。トラン
ジスタＴＲ３のベースには、微分によつて得られたスパ
イク状パルスＶＯが付加されたことにより、第４図示の
ようにピーキングのかかつた駆動電圧波形ＶＴが加えら
れる。このスパイク状パルスＶ。は入力信号！の立上が
りおよび立下がり時にのみ発生するので、このパルス。
のタイミングは常に入力信号。に同期しており、これに
よつて立上がりおよび立下がり時の駆動電圧が強められ
る。その結果，タイミング調整することなく常に最適時
間位置にピーキングをかけることができる。従つて、抵
抗現とコンデンサＣ。との並列回路によるピーキング効
果とこのスパイク状パルスによるピーキング効果との相
乗効果によつて、駆動電流１Ｌのピーキング量は第４図
の如く増大し、その結果発光ダイオードＬＥＤの発光出
力波形Ｐの立上がり時間および立下がり時間が大幅に短
縮され、図示のような良好な波形となる。このピーキン
グの量は定電流回路Ｊ，に流れる電流１１を増減するこ
とにより容易に変えられるので、変調速度に応じて調整
することができる。以上では、本発明を前述した従来例
で用いられている抵抗とコンデンサの並列回路による高
速化の手法と併用した実施例について説明したが、この
並列回路を設けず、上記のスパイク状パルスを付加する
だけでも従来例と同等以上の効果が得られることは言う
までもない。
また、本発明は上述した実施例に限られるものでなく、
種々の変形が可能である。例えば、上記実施例ではスパ
イク状パルスを得るのに微分回路を用いているが、微分
回路の代わりに高速論理ゲートの組合せ等を用い、入力
信号からその入力信号にタイミングが同期した幅の狭い
パルスを作り、これをスパイク状パルスとして使用して
も同様の効果が得られることは明らかである。なお、以
上では駆動回路の被駆動素子が発光ダイオードの場合に
ついて説明してきたが、本発明はこれに限らず容量成分
を有する他の素子の駆動回路に使用してもよい。
種々の変形が可能である。例えば、上記実施例ではスパ
イク状パルスを得るのに微分回路を用いているが、微分
回路の代わりに高速論理ゲートの組合せ等を用い、入力
信号からその入力信号にタイミングが同期した幅の狭い
パルスを作り、これをスパイク状パルスとして使用して
も同様の効果が得られることは明らかである。なお、以
上では駆動回路の被駆動素子が発光ダイオードの場合に
ついて説明してきたが、本発明はこれに限らず容量成分
を有する他の素子の駆動回路に使用してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、発光ダイオード
の駆動パルスにスパイク状パルスを付加することにより
、発光ダイオードの，駆動電流波形のピーキング量を著
しく増大させることができ、これによつて発光ダイオー
ドの発光出力波形を大幅に改善し、高速変調を可能にで
きる利点がある。
の駆動パルスにスパイク状パルスを付加することにより
、発光ダイオードの，駆動電流波形のピーキング量を著
しく増大させることができ、これによつて発光ダイオー
ドの発光出力波形を大幅に改善し、高速変調を可能にで
きる利点がある。
従つて、本発明は、特に発光ダイオードを用いる高速な
光信号伝送方式の発光ダイオード１駆動回路として有用
である。
光信号伝送方式の発光ダイオード１駆動回路として有用
である。
第１図は従来の発光ダイオード駆動回路を示す回路図、
第２図は第１図示の従来回路の要部における信号波形図
、第３図は本発明発光ダイオード駆動回路の一実施例を
示す回路図および第４図は第３図示の回路の要部におけ
る信号波形図である。
第２図は第１図示の従来回路の要部における信号波形図
、第３図は本発明発光ダイオード駆動回路の一実施例を
示す回路図および第４図は第３図示の回路の要部におけ
る信号波形図である。
Claims (1)
- １ 入力パルスの立上がりおよび立下がりに同期したス
パイク状パルスを発生する回路と、前記入力パルスと前
記スパイク状パルスとを重畳させた駆動パルスを形成す
る回路と、前記駆動パルスを発光ダイオードに供給する
回路とを具備したことを特徴とする発光ダイオード駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54048534A JPS5940311B2 (ja) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | 発光ダイオ−ド駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54048534A JPS5940311B2 (ja) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | 発光ダイオ−ド駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55141768A JPS55141768A (en) | 1980-11-05 |
| JPS5940311B2 true JPS5940311B2 (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12806021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54048534A Expired JPS5940311B2 (ja) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | 発光ダイオ−ド駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940311B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991000621A1 (en) * | 1989-06-24 | 1991-01-10 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Light-emitting diode drive circuit |
| JPH0433607U (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-19 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818896A (en) * | 1987-08-28 | 1989-04-04 | Hewlett-Packard Company | Optical transmitter driver with current peaking |
| JPH01298774A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Nec Corp | 発光ダイオード駆動回路 |
| JPH07131488A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-19 | Hamamatsu Photonics Kk | 発光素子駆動回路 |
-
1979
- 1979-04-21 JP JP54048534A patent/JPS5940311B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991000621A1 (en) * | 1989-06-24 | 1991-01-10 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Light-emitting diode drive circuit |
| JPH0433607U (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55141768A (en) | 1980-11-05 |
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