JPS61115358A - 半導体発光素子の駆動回路 - Google Patents
半導体発光素子の駆動回路Info
- Publication number
- JPS61115358A JPS61115358A JP59236812A JP23681284A JPS61115358A JP S61115358 A JPS61115358 A JP S61115358A JP 59236812 A JP59236812 A JP 59236812A JP 23681284 A JP23681284 A JP 23681284A JP S61115358 A JPS61115358 A JP S61115358A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- circuit
- resistor
- semiconductor light
- led
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/32—Pulse-control circuits
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体発光ダイオードの高速駆動回路に関する
。
。
（従来の技術）
発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す）のような、半導体
発光素子の応答周波数は、キャリヤの再結合時間、拡散
容量、接合容量等によって決定され、拡散容量および接
合容量を急速に充放電することが出来れば、キャリアの
再結合時間のみで決められる応答周波数まで変調速度を
上げることができる。
発光素子の応答周波数は、キャリヤの再結合時間、拡散
容量、接合容量等によって決定され、拡散容量および接
合容量を急速に充放電することが出来れば、キャリアの
再結合時間のみで決められる応答周波数まで変調速度を
上げることができる。
従来の高速化の技術として、特公昭５９−８１３７３、
及び、第３図又は第４図に示す回路が提案されている。
及び、第３図又は第４図に示す回路が提案されている。
第３図は、トランジスタ２のベース端子１に矩形波を印
加すると、その立ち上がり、立ち下り部分において、ト
ランジスタ２のエミッタに接続された抵抗３と並列接続
されたコンデンサ４の作用により、ＬＥＤ５に過渡的に
大きな駆動電流を流すようにし、ＬＥＤ５の拡散容量お
よび接合容量を急速に充放電するようにしたものである
。
加すると、その立ち上がり、立ち下り部分において、ト
ランジスタ２のエミッタに接続された抵抗３と並列接続
されたコンデンサ４の作用により、ＬＥＤ５に過渡的に
大きな駆動電流を流すようにし、ＬＥＤ５の拡散容量お
よび接合容量を急速に充放電するようにしたものである
。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらこの回路では、ＬＥＤ５の各容量を放電す
る際にも、常に順方向の電流が流れる構成になっており
、発光出力の消光比が充分にとれないという欠点があっ
た。
る際にも、常に順方向の電流が流れる構成になっており
、発光出力の消光比が充分にとれないという欠点があっ
た。
第４図は、上記の欠点を除去する目的で、Ｌ Ｅ Ｄ
１２に流す駆動電流のうち、定常電流分をトランジスタ
６から、接合の充電電流をトランジスタ７から、接合の
放電電流をトランジスタ８から、それぞれ供給する形に
したもので１回路９ 、１０．１１は端子１２にパルス
が印加された場合に、トランジスタ６．７．ｇにそれぞ
れ定常電流、充電電流、放電電流を発生せしめる回路で
ある。
１２に流す駆動電流のうち、定常電流分をトランジスタ
６から、接合の充電電流をトランジスタ７から、接合の
放電電流をトランジスタ８から、それぞれ供給する形に
したもので１回路９ 、１０．１１は端子１２にパルス
が印加された場合に、トランジスタ６．７．ｇにそれぞ
れ定常電流、充電電流、放電電流を発生せしめる回路で
ある。
この回路では、定常電流、充電電流、放電電流間の同期
を取り、その和が、駆動パルス１３に対し第５図１７に
示すような形、すなわち定常電流１４は駆動パルス１３
と同一タイミングで同一波形であり、充電電流１５は、
駆動パルスの立ち上りに同期し、放電電流１Ｂは、駆動
パルス１３の立ち下りに同期するようにする必要がある
。一般に高速動作をする回路になればなるほど、異なっ
たルートを通る信号間の同期をとることは、困難であり
、それを達成するためには、複雑な回路と複雑な調整が
必要である。第４図の回路は、以上のような欠点を持っ
ている０本発明の目的は従来技術の上記問題点を解決し
、無調整で、簡単な構成の半導体発光ダイオードの高速
駆動回路を得ることにある。
を取り、その和が、駆動パルス１３に対し第５図１７に
示すような形、すなわち定常電流１４は駆動パルス１３
と同一タイミングで同一波形であり、充電電流１５は、
駆動パルスの立ち上りに同期し、放電電流１Ｂは、駆動
パルス１３の立ち下りに同期するようにする必要がある
。一般に高速動作をする回路になればなるほど、異なっ
たルートを通る信号間の同期をとることは、困難であり
、それを達成するためには、複雑な回路と複雑な調整が
必要である。第４図の回路は、以上のような欠点を持っ
ている０本発明の目的は従来技術の上記問題点を解決し
、無調整で、簡単な構成の半導体発光ダイオードの高速
駆動回路を得ることにある。
（問題点を解決するための手段）
この発明の要点は、ＬＥＤに抵抗とコンデンサの並列回
路を直列に接続し、その接続点にトランジスタのベース
を接続し、ＬＥＤの他の端子に上記トランジスタのコレ
クタを、上記抵抗Φコンデンサの整列回路の他の端子に
上記トランジスタのエミッタを接続した構成にある。
路を直列に接続し、その接続点にトランジスタのベース
を接続し、ＬＥＤの他の端子に上記トランジスタのコレ
クタを、上記抵抗Φコンデンサの整列回路の他の端子に
上記トランジスタのエミッタを接続した構成にある。
（作用）
以上の構成において、ＬＥＤが発光する際には並列回路
のコンデンサの働きによりＬＥＤに大きな駆動電流が流
れてその拡散容量及び接合容量が急速に充電される。又
ＬＥＤが消光する際には、コンデンサに蓄えられた電荷
とＬＥＤの拡散容量及び接合容量に蓄えられた電荷はト
ランジスタを介して急速に放電される。従ってＬＥＤの
高速駆動が可能となり発明の目的が達成される。
のコンデンサの働きによりＬＥＤに大きな駆動電流が流
れてその拡散容量及び接合容量が急速に充電される。又
ＬＥＤが消光する際には、コンデンサに蓄えられた電荷
とＬＥＤの拡散容量及び接合容量に蓄えられた電荷はト
ランジスタを介して急速に放電される。従ってＬＥＤの
高速駆動が可能となり発明の目的が達成される。
（実施例）
第１図は、本発明の実施例を示す回路図である。図にお
いて１８がＬＥＤであり、これと直列に抵抗２１．コン
デンサ２２の並列回路が接続され、その接続点にトラン
ジスタ２０のベースがＬ Ｅ Ｄ １９の他の端子に上
記トランジスタ２０のコレクタが、抵抗２１とコンデン
サ２２の並列回路の他の端子にトランジスタ２０のエミ
ッタがそれ゛ぞれ接続される。
いて１８がＬＥＤであり、これと直列に抵抗２１．コン
デンサ２２の並列回路が接続され、その接続点にトラン
ジスタ２０のベースがＬ Ｅ Ｄ １９の他の端子に上
記トランジスタ２０のコレクタが、抵抗２１とコンデン
サ２２の並列回路の他の端子にトランジスタ２０のエミ
ッタがそれ゛ぞれ接続される。
トランジスタ２３は、この回路を駆動するスイッチであ
り、電源Ｅから直列に接続された抵抗は、全体の電流を
制限する電流制限抵抗である。
り、電源Ｅから直列に接続された抵抗は、全体の電流を
制限する電流制限抵抗である。
トランジスタ２３のベース２４に正のパルスが印加され
るとトランジスタ２３は、オン状態になり、ＬＥＤ１９
に電流が流れ発光するが、パルスが印加された直後は、
コンデンサの等価的なインピーダンスが非常に小さいた
め、電源電圧Ｅと電流制限抵抗１８で決められる大電流
が流れる。パルス印加後時間がたつにしたがいコンデン
サ２２が充電され、コンデンサ２２の等価的なインピー
ダンスが高くなるに従かい抵抗２】のインピーダンスが
並列回路の等価インピーダンスに影響を与える０時間が
充分たった状態では、コンデンサ２２と抵抗２１の並列
回路は抵抗２１のみの回路と等価になる。この状態では
、トランジスタ２０のベース電流を無視するとＬ Ｅ
Ｄ １９には、トランジスタ２０のベース・エミッタ電
圧Ｖｂｅと抵抗２１の値で決まる一定電流が流れる。こ
の場合抵抗１８を流れる電流と、Ｌ Ｅ Ｄ １９を流
れる電流との差はトランジスタ２０のコレクタを通して
バイパスされる。この状態から、トランジスタ２３のベ
ース２４に印加されたパルスが取りさられると、トラン
ジスタ２３はオフし、抵抗１８を通した電流が瞬時に流
れなくなるが、コンデンサ２２には、重荷が蓄えられて
おりこの重荷は、コンデンサ２２の並列回路を通して放
電される。この状態では、ＬＥＤ１９は接合部に蓄えら
れた過剰キャリアおよび、接合容量により短絡状態にあ
る。また、トランジスタ２０はベース−エミッタが順方
向にバイアスされておリコレクタ・ベース間が短絡され
た状態となっているためベース接地形式で活性状態にあ
る。
るとトランジスタ２３は、オン状態になり、ＬＥＤ１９
に電流が流れ発光するが、パルスが印加された直後は、
コンデンサの等価的なインピーダンスが非常に小さいた
め、電源電圧Ｅと電流制限抵抗１８で決められる大電流
が流れる。パルス印加後時間がたつにしたがいコンデン
サ２２が充電され、コンデンサ２２の等価的なインピー
ダンスが高くなるに従かい抵抗２】のインピーダンスが
並列回路の等価インピーダンスに影響を与える０時間が
充分たった状態では、コンデンサ２２と抵抗２１の並列
回路は抵抗２１のみの回路と等価になる。この状態では
、トランジスタ２０のベース電流を無視するとＬ Ｅ
Ｄ １９には、トランジスタ２０のベース・エミッタ電
圧Ｖｂｅと抵抗２１の値で決まる一定電流が流れる。こ
の場合抵抗１８を流れる電流と、Ｌ Ｅ Ｄ １９を流
れる電流との差はトランジスタ２０のコレクタを通して
バイパスされる。この状態から、トランジスタ２３のベ
ース２４に印加されたパルスが取りさられると、トラン
ジスタ２３はオフし、抵抗１８を通した電流が瞬時に流
れなくなるが、コンデンサ２２には、重荷が蓄えられて
おりこの重荷は、コンデンサ２２の並列回路を通して放
電される。この状態では、ＬＥＤ１９は接合部に蓄えら
れた過剰キャリアおよび、接合容量により短絡状態にあ
る。また、トランジスタ２０はベース−エミッタが順方
向にバイアスされておリコレクタ・ベース間が短絡され
た状態となっているためベース接地形式で活性状態にあ
る。
したがって、コンデンサ２２に蓄えられた電荷は抵抗２
１およびＬＥＤ１９、トランジスタ２０を通して放電さ
れる。この際Ｌ Ｅ Ｄ １９を流れる電流は、接合容
量や拡散容量を放電する方向になる。
１およびＬＥＤ１９、トランジスタ２０を通して放電さ
れる。この際Ｌ Ｅ Ｄ １９を流れる電流は、接合容
量や拡散容量を放電する方向になる。
以上の過程でＬＥＤに流れる電流をトランジスタ２３に
印加されたパルスとの対比で見ると第２図のようになり
第１図の回路構成で、充電電流、定常電流および逆方向
に流れる放電電流が得られることがわかる。なお、ＬＥ
Ｄに流れる電流はＩｄであられされる。
印加されたパルスとの対比で見ると第２図のようになり
第１図の回路構成で、充電電流、定常電流および逆方向
に流れる放電電流が得られることがわかる。なお、ＬＥ
Ｄに流れる電流はＩｄであられされる。
以との説明ではトランジスタ２０をＮＰＮと仮定して行
なって来たが、ＰＮＰのトランジスタを使っても、その
極性を適確に配置することによって構成出来る。
なって来たが、ＰＮＰのトランジスタを使っても、その
極性を適確に配置することによって構成出来る。
（発明の効果）
この発明は、以上説明したように半導体発光素子と直列
に抵抗とコンデンサの並列回路を接続し、その接続点に
トランジスタのベースを、上記半導体発光素子の他の端
子にコレクタを抵抗コンデンサの並列接続回路の他端に
エミッタを接続することにより、簡単、な回路で、発光
素子の応答周波数を上げるのに必要な接合容量および拡
散容量に対する充電電流および放電電流を消光比劣化さ
れたり、各電流のタイミングを合わせたりすることなし
に自動的に発生させることが出来るという利点がある。
に抵抗とコンデンサの並列回路を接続し、その接続点に
トランジスタのベースを、上記半導体発光素子の他の端
子にコレクタを抵抗コンデンサの並列接続回路の他端に
エミッタを接続することにより、簡単、な回路で、発光
素子の応答周波数を上げるのに必要な接合容量および拡
散容量に対する充電電流および放電電流を消光比劣化さ
れたり、各電流のタイミングを合わせたりすることなし
に自動的に発生させることが出来るという利点がある。
さらに上記回路構成は半導体発光素子に流す電流を定常
的には一定におさえる作用があるため、光通信等に使え
ば、きわめて有効である。
的には一定におさえる作用があるため、光通信等に使え
ば、きわめて有効である。
第１図は本発明による半導体発光素子の駆動回路、第２
図は第１図の回路の動作波形、第３図と第４図は従来の
駆動回路、第５図は第４図の回路の動作波形である。 １８；抵抗、 １９；ＬＥＤ、 ２０；トランジスタ、２１；抵抗、
図は第１図の回路の動作波形、第３図と第４図は従来の
駆動回路、第５図は第４図の回路の動作波形である。 １８；抵抗、 １９；ＬＥＤ、 ２０；トランジスタ、２１；抵抗、
Claims (1)
- ２端子の半導体発光素子をパルス駆動する駆動回路に
おいて、該半導体発光素子に直列に接続される、抵抗と
コンデンサによる並列回路と、該並列回路と半導体発光
素子との接続点にベースを接続するトランジスタとを有
し、該トランジスタのコレクタが前記半導体発光素子の
他方の端子に接続され、該トランジスタのエミッタが前
記並列回路の他方の端子に接続されることを特徴とする
、半導体発光素子の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236812A JPS61115358A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 半導体発光素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236812A JPS61115358A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 半導体発光素子の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115358A true JPS61115358A (ja) | 1986-06-02 |
Family
ID=17006144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236812A Pending JPS61115358A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 半導体発光素子の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61115358A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018029314A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 富士通株式会社 | 周波数特性調整回路、これを用いた光送信器、及び光トランシーバ |
-
1984
- 1984-11-12 JP JP59236812A patent/JPS61115358A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018029314A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 富士通株式会社 | 周波数特性調整回路、これを用いた光送信器、及び光トランシーバ |
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