JPS62296572A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、半導体レーザ装置の駆動に用いることができ
る半導体集積回路装置に関するものである。3. Detailed Description of the Invention Field of Industrial Application The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device that can be used to drive a semiconductor laser device.
従来の技術
半導体レーザ装置の駆動回路としては、従来ディスクリ
ート素子としてのシリコントランジスタ2ベ−ノ
を組み合わせた電流切り換え型駆動回路が使われてきた
。2. Description of the Related Art As a drive circuit for a semiconductor laser device, a current switching type drive circuit in which two silicon transistors as discrete elements are combined has been used.
第4図は、従来のシリコントランジスタを用いた電流切
り換え型駆動回路の回路図を示すものである。第4図に
おいてQlおよびQ2は電流切り換えスイッチとしては
たらくシリコントランジスタである。電源とシリコント
ランジスタQ2のコレクタの間には半導体レーザLDが
接続されている。φ、<6はそれぞれシリコントランジ
スタQ1゜Q2のベースに入力される非反転2反転入力
である。FIG. 4 shows a circuit diagram of a current switching type drive circuit using conventional silicon transistors. In FIG. 4, Ql and Q2 are silicon transistors that function as current changeover switches. A semiconductor laser LD is connected between the power supply and the collector of the silicon transistor Q2. φ, <6 are non-inverting and two inverting inputs input to the bases of silicon transistors Q1 and Q2, respectively.
以上のように構成された従来のシリコントランジスタを
用いた電流切り換え型駆動回路について以下にその動作
を説明する。The operation of the conventional current switching type drive circuit using silicon transistors configured as described above will be described below.
半導体レーザLDに流れるピーク電流は、シリコントラ
ンジスタQ3のベース電流IBで制御される。シリコン
トランジスタQ1のベース電位φが、シリコントランジ
スタQ2のペース電(1より高い時、シリコントランジ
スタQ1はオン状態になり、半導体レーザLDに電流が
流れ発光する。The peak current flowing through the semiconductor laser LD is controlled by the base current IB of the silicon transistor Q3. When the base potential φ of the silicon transistor Q1 is higher than the base potential (1) of the silicon transistor Q2, the silicon transistor Q1 is turned on, and a current flows through the semiconductor laser LD to emit light.
逆にシリコントランジスタQ1のベース電位φが、シリ
コントランジスタQ2のベース電位jより低い時、シリ
コントランジスタQ1はオフ状態になり、半導体レーザ
LDに電流が流れず発光しない。Conversely, when the base potential φ of the silicon transistor Q1 is lower than the base potential j of the silicon transistor Q2, the silicon transistor Q1 is turned off, and no current flows to the semiconductor laser LD and no light is emitted.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、従来のシリコントランジスタを用いた電
流切り換え型駆動回路では、シリコントランジスタQ1
およびQ2のスイッチング時間が遅く、したがって半導
体レーザに流れるピーク電流の立ち上がり、立ち下がり
時間が遅かった。またディスクリート素子の組み合わせ
のため、一つの駆動回路のコストが高くついた。Problems to be Solved by the Invention However, in the current switching type drive circuit using the conventional silicon transistor, the silicon transistor Q1
Also, the switching time of Q2 was slow, and therefore the rise and fall times of the peak current flowing through the semiconductor laser were slow. Furthermore, because of the combination of discrete elements, the cost of one drive circuit is high.
そこで、半導体材料を化合物半導体にして高速化を計る
こと、また回路を集積化してコストダウンを計ることが
考えられる。Therefore, it is possible to increase the speed by using compound semiconductors as the semiconductor material, and to reduce costs by integrating the circuits.
しかし、現在化合物半導体のバイポーラトランジスタは
開発されておらず、従来のシリコントランジスタを用い
た電流切り換え型駆動回路と同じ回路構成を化合物半導
体のショットキ接合電界効果トランジスタで実現しても
、ショットキ接合電界効果トランジスタの特性により、
回路の直流伝達特性の遷移領域が広くなるため、半導体
レーザLDに流れるピーク電流の切り換えが難しい。遷
移領域を狭くして、充分に電流を切り換えるためには、
回路構成が複雑になり、半導体集積回路装置のチップ面
積が大きくなる。また従来と同じ回路構成では、非反転
9反転入力を必要とするので、入力部分の回路構成が複
雑になる。However, compound semiconductor bipolar transistors have not yet been developed, and even if the same circuit configuration as a current switching type drive circuit using conventional silicon transistors is realized using compound semiconductor Schottky junction field effect transistors, the Schottky junction field effect Due to the characteristics of the transistor,
Since the transition region of the DC transfer characteristic of the circuit becomes wide, it is difficult to switch the peak current flowing through the semiconductor laser LD. In order to narrow the transition region and switch the current sufficiently,
The circuit configuration becomes complicated and the chip area of the semiconductor integrated circuit device increases. Furthermore, the same circuit configuration as the conventional one requires nine non-inverting and inverting inputs, which makes the circuit configuration of the input portion complicated.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡易な回
路構成の半導体レーザ駆動用半導体集積回路装置を提供
することを目的としている。The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device for driving a semiconductor laser with a simple circuit configuration.
問題点を解決するだめの手段
前記問題点を解決するだめに、本発明の半導体集積回路
装置は、入力信号をレベルシフトする入力信号変換回路
、前記入力信号変換回路の出力信号を波形整形するだめ
のバッフアートFETロジック回路および前記バッフア
ートFETロジック回路の出力信号によりパルス電流を
切り換える電界効果トランジスタとパルス電流のピーク
値を制御するダイオードからなる電流駆動回路を有して
6へ
構成されている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the semiconductor integrated circuit device of the present invention includes an input signal conversion circuit for level shifting an input signal, and a device for waveform shaping the output signal of the input signal conversion circuit. The buffer art FET logic circuit has a current drive circuit consisting of a field effect transistor that switches the pulse current according to the output signal of the buffer art FET logic circuit, and a diode that controls the peak value of the pulse current.
作 用
本発明により、半導体レーザを駆動するのに必要な大電
流を高速にスイッチングできる回路が簡易に構成される
。Effects According to the present invention, a circuit capable of rapidly switching a large current required to drive a semiconductor laser can be easily constructed.
実施例
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の半導体集積回路装置の第1の実施例
を示す回路図である。半導体材料としてはガリウム砒素
(GaAs) を用いている。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a semiconductor integrated circuit device of the present invention. Gallium arsenide (GaAs) is used as the semiconductor material.
第1図に示すように、本発明の半導体集積回路は入力信
号変換回路、波形整形回路および電流駆動回路からなる
。波形整形回路はBFL回路を形成している。”r1〜
Tr7 はすべてショットキ接合電界効果トランジス
タ(以下MESFETと称す)、D1〜D7はすべてシ
ョットキダイオード、R1は抵抗であり、入力端子v工
N、出力端子V。UT、電源電圧端子vDDおよびvs
s、出力ピーク電流制御端子VIP、接地端子GNDを
有する。半導体6へ一2゛
レーザは電源電圧端子vDD と出力端子voUTの間
に接続される。電源電圧端子vDDおよびvss には
それぞれ+5V、−5Vがかけられる。As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit of the present invention includes an input signal conversion circuit, a waveform shaping circuit, and a current drive circuit. The waveform shaping circuit forms a BFL circuit. "r1~
Tr7 are all Schottky junction field effect transistors (hereinafter referred to as MESFETs), D1 to D7 are all Schottky diodes, R1 is a resistor, input terminal V is connected to N, and output terminal V. UT, power supply voltage terminals vDD and vs
s, an output peak current control terminal VIP, and a ground terminal GND. The semiconductor 6 to 12' laser is connected between the power supply voltage terminal vDD and the output terminal voUT. +5V and -5V are applied to power supply voltage terminals vDD and vss, respectively.
入力端子v!NにTTLレベル(標* :ローレペルo
、eV、ハイレベル2 、2V )の信号が入ると、入
力信号変換回路のショットキダイオードD1〜D3でレ
ベルシフトされ、BFL信号として波形整形回路のME
SFET T、4のゲートに入る。波形整形回路のM
ESFET Tr3および”r4はインバータ回路を
構成しているから、MESFET Tr6のゲートに
は、MESFET”r4 のゲートに入った信号とは
ハイレベルとローレベルの逆転した信号が入る。MES
FETTr5のゲートに入った信号は、さらにショット
キダイオードD4〜D6によってレベルシフトされ、電
流駆動回路のMESFET Tr□ をスイッチング
できる電圧レベルとなる。このような入力信号変換回路
によって、MESFET Tr8のON。Input terminal v! N to TTL level (standard *: Laurepel o
, eV, high level 2, 2V), it is level-shifted by the Schottky diodes D1 to D3 of the input signal conversion circuit, and is sent as a BFL signal to the ME of the waveform shaping circuit.
Enter the gate of SFET T, 4. M of waveform shaping circuit
Since the ESFETs Tr3 and "r4 constitute an inverter circuit, the gate of the MESFET Tr6 receives a signal having a high level and a low level that are inverted from the signal that entered the gate of the MESFET"r4. MES
The signal input to the gate of FET Tr5 is further level-shifted by Schottky diodes D4 to D6, and becomes a voltage level that can switch MESFET Tr□ of the current drive circuit. MESFET Tr8 is turned on by such an input signal conversion circuit.
OFFのスイッチング時間はいずれもI ns程度とな
る。電流駆動回路はMESFET T、7七7・・
よびショットキダイオードD7で構成される。入力がロ
ーレベルの時、MESFET Tr7のゲートに入る
信号はハイレベルでMESFET Tr□はON状態に
なり、半導体レーザに電流が流れ発光する。逆に入力が
ハイレベルの時、MESFETTr□ のゲートに入る
信号はローレベルで、MESFET Tr□ はOF
F状態になり、半導体レーザに電流は流れず発光しない
。MESFETTr7 のゲート電位は、ショットキダ
イオードD7を介してv工P端子によっても制御できる
。■工P端子は出力ピーク電流制御端子であり、この端
子を制御することによって、出力電流のピーク値をコン
トロールできる。The OFF switching time is about Ins in both cases. The current drive circuit consists of MESFETs T, 777... and Schottky diode D7. When the input is at low level, the signal entering the gate of MESFET Tr7 is at high level and MESFET Tr□ is turned on, causing current to flow through the semiconductor laser and emitting light. Conversely, when the input is high level, the signal entering the gate of MESFET Tr□ is low level, and MESFET Tr□ is OF
It enters the F state, and no current flows through the semiconductor laser and it does not emit light. The gate potential of MESFET Tr7 can also be controlled by the V input P terminal via the Schottky diode D7. ■The P terminal is an output peak current control terminal, and by controlling this terminal, the peak value of the output current can be controlled.
第2図は、本発明の化合物半導体集積回路の第二の実施
例を示す回路図である。半導体材料としてはガリウム砒
素(GaAs) を用いている。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the compound semiconductor integrated circuit of the present invention. Gallium arsenide (GaAs) is used as the semiconductor material.
MESFET Tx1〜Tr□、ショットキダイオード
D1〜D7、抵抗R1、入力端子■■N、電源電圧端子
vDDおよびvss、出力ピーク電流制御端子■1P1
接地端子GNDについては、第1の実施例に示した回路
構成と全く同じである。MESFET Tx1~Tr□, Schottky diode D1~D7, resistor R1, input terminal ■■N, power supply voltage terminal vDD and vss, output peak current control terminal ■1P1
Regarding the ground terminal GND, the circuit configuration is exactly the same as that shown in the first embodiment.
本実施例の回路は、MESFET Tr7と並列にM
ESFET Tr8が出力端子vovTと接地端子G
NDO間に接続され、壕だMESFETTr8 のゲー
ト電位を制御する出力バイアス電流制御端子■より を
有する。出力バイアス電流制御用端子v1B でMES
FET Tr8のゲート電位を制御することによって
、半導体レーザに直流的なバイアス電流を流すことがで
きる。MESFETTr8 のゲート電位をMESFE
Tのしきい値電圧以下にするとバイアス電流は流れず、
ゲート電位を上げていくと100 mA程度の出力バイ
アス電流が得られる(MESFET Tr8のゲート
幅が600μmの場合)。一般に半導体レーザの発光出
力りと電流Iの関係は第3図のようになシ、しきい値電
流Ith 以上の電流値の時、発光する。The circuit of this example has M
ESFET Tr8 connects output terminal vovT and ground terminal G
It is connected between NDO and has an output bias current control terminal (2) for controlling the gate potential of MESFET Tr8. MES at output bias current control terminal v1B
By controlling the gate potential of FET Tr8, a direct current bias current can be passed through the semiconductor laser. The gate potential of MESFET Tr8 is
If the voltage is below the threshold voltage of T, the bias current will not flow,
As the gate potential is increased, an output bias current of about 100 mA is obtained (when the gate width of MESFET Tr8 is 600 μm). Generally, the relationship between the light emitting output of a semiconductor laser and the current I is as shown in FIG. 3, and light is emitted when the current value is equal to or higher than the threshold current Ith.
出力バイアス電流制御端子vIB により、MESFE
TTr8のゲート電位を制御して、あらかじめ、半導体
レーザにしきい値電流を流しておくと、電流駆動回路に
より、スムーズに半導体レーザを駆動91・
できる。The output bias current control terminal vIB allows the MESFE
By controlling the gate potential of the TTr 8 and causing a threshold current to flow through the semiconductor laser in advance, the semiconductor laser can be smoothly driven by the current drive circuit 91.
発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、波形整形回路と出
力ピーク電流制御端子を有する半導体レーザ駆動用の半
導体集積回路装置が、きわめて簡単な回路構成で実現さ
れ、たいへん有用である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a semiconductor integrated circuit device for driving a semiconductor laser having a waveform shaping circuit and an output peak current control terminal is realized with an extremely simple circuit configuration, and is very useful. .
第1図および第2図は本発明の実施例における半導体集
積回路装置の回路図、第3図は半導体レーザの発光出力
と電流の関係を示す特性図、第4図は従来のシリコント
ランジスタを用いた電流切り換え型駆動回路の回路図で
ある。
T −T ・・・・・・FET1D1〜D7・・
・・・・ダイオr1 r7
−ド、vDD、vss ・・・4・・・電源電圧端子、
vIP・・・・・・出力ピーク制御端子。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名Tr
1〜丁〒り一−−FET
D/〜D7− ダイオード
Vvo Vss−−一電1fffi!子VIP−−−
出力ピーグ制仰鼾
第1図
第2図
特開1’18G2−296572(4)第3図
ψ、φ−人カ
Q 7.Q2−一一肩む紀切り粗層
Sj)ランジスタ
Q3−−一定電流ンー3
SLトランシズタ
LD−−一半導本ν−ザ
第4図
上
LD
φ Qf Q2 ψ1 and 2 are circuit diagrams of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the light emitting output and current of a semiconductor laser, and FIG. 4 is a diagram using a conventional silicon transistor. FIG. 3 is a circuit diagram of a current switching type drive circuit according to the present invention. T-T...FET1D1~D7...
...Diode r1 r7 -de, vDD, vss ...4...Power supply voltage terminal,
vIP...Output peak control terminal. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person
1~Ding〒ri1--FET D/~D7- Diode Vvo Vss--One electric 1fffi! Child VIP---
Output Pig control snoring Fig. 1 Fig. 2 JP-A-1'18G2-296572 (4) Fig. 3 ψ, φ - Person force Q 7. Q2 - Rough cut layer Sj) Transistor Q3 - Constant current - 3 SL transistor LD - One semiconductor main ν - The upper LD in Fig. 4 φ Qf Q2 ψ
Claims (1)
入力信号変換回路の出力信号を波形整形するためのバッ
ファードFETロジック回路と前記バッファードFET
ロジック回路の出力信号によりパルス電流を切り換える
電界効果トランジスタおよびパルス電流のピーク値を制
御する制御端子を有するダイオードからなる電流駆動回
路を有することを特徴とする半導体集積回路装置。an input signal conversion circuit for level shifting an input signal; a buffered FET logic circuit for waveform shaping an output signal of the input signal conversion circuit; and the buffered FET.
1. A semiconductor integrated circuit device comprising a current drive circuit comprising a field effect transistor that switches a pulse current according to an output signal of a logic circuit and a diode having a control terminal that controls the peak value of the pulse current.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14081386A JPH0728073B2 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14081386A JPH0728073B2 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62296572A true JPS62296572A (en) | 1987-12-23 |
JPH0728073B2 JPH0728073B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=15277333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14081386A Expired - Lifetime JPH0728073B2 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0728073B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4928248A (en) * | 1988-05-07 | 1990-05-22 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Light source driving device |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP14081386A patent/JPH0728073B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4928248A (en) * | 1988-05-07 | 1990-05-22 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Light source driving device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0728073B2 (en) | 1995-03-29 |
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