KR890004460B1

KR890004460B1 - 전광 변환회로에서 레이저 다이오드 보호회로

Info

Publication number: KR890004460B1
Application number: KR1019860011159A
Authority: KR
Inventors: 김동선
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1989-11-04
Also published as: KR880008478A

Abstract

내용 없음.

Description

전광 변환회로에서 레이저 다이오드 보호회로

제 1 도는 종래의 회로도.

제 2 도는 본 발명에 따른 블럭도.

제 3 도는 본 발명에 따른 제 2 도의 구체회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광신호모니터 70 : 프리-바이어스공급회로

20 : 패턴검출부 30 : 제 1 저역필터

40 : 제 2 저역필터 50 : 가산증폭회로

60 : 전압-전류 변환회로 80 : 모니터 및 감지회로

90 : 레이저다이오드 보호회로

본 발명은 전광변환회로의 레이저 다이오드 보호회로의 관한 것으로, 특히 레이저 다이오드에 과부하가 걸릴경우 레이저 다이오드에 흐르는 프리-바이어스 전류감지에 의해 상기 레이져 다이오드 과부하에 따른 경보를 울림과 동시에 프리-바이어스 전류 공급을 오프시켜 레이저 다이오드를 안전하게 보호할 수 있는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 전광변환회로는 전긱적인 데이타를 받아 레이저 다이오드에 의해 광신호로 변환하는 회로이다. 여기서 일정한 광출력을 유지하기 위하여 광신호를 궤환시켜 레이저 다이오드의 프리-바이어스 전류를 제어하도록 되어 있다.

상기와같은 방법을 사용한 종래의 정광변환회로는 제 1 도와 같다.

제 1 입력단(1a)으로 입력되는 패턴을 검출한 전압과, 제 2 일력단(1b)으로 입력되는 핀 모니터링 전압이 합해진 후 저항(R8)을 통해 연산증폭기(ICa)의 반전단(-)으로 입력되어 증폭된 전압(+2.5V정도)이 나타난다.

여기서 캐패시터(C₃)는 고주파 잡음과 발진의 가능성을 줄이기 위해 사용하였다. 상기 증폭괸 전압은 전압-전류 변환기로 동작하는 트랜지스터(Q₄)를 도통시켜 트랜지스터(Q₃)의 베이스로 전류를 공급하게 된다. 상기 트랜지스터(Q₃)의 베이스 전류에 따라 콜랙터의 프리-바이어스 전류가 트랜지스터(Q₃)의 에미터 전류가 되어 저항(Q₁)을 통하여 흐르게 된다.

결과적으로 프리-바이어스 전류(IP)는 V/R₁이다. 여기서는 V는 저항(R₁)의 양단에 걸리는 전압이다.

레이저 다이오드의 프리-바이어스 전류의 설정은 가변저항(VR₁)의 가변에 의해 프리-바이어스 전류가 고정된다. 상기 저항(R₁)을 통해 흐르는 전류가 프리-바이어스 전류의 1.3배 이상이 되면, 가변저항(VR₂)의 가변에 연산증폭기(IC₁₀)의 출력은 +3.8V가 걸리게 되어 발광다이오드(LED₁)가 온(on)이 됨과 동시에 경보관(101)이 연결되고 다이오드(D₂), 저항(R₁₄), 트랜지스터(Q₅), 저항(R₂₀)으로 구성된 경보수단의 다이오드(D₂)를 온시키고, 트랜지스터(Q₅)를 온시켜 상기 경보관(101)이 인에이블 될때 경보가 울려 레이저 다이오드가 과부하에 따른 보호 조치를 취하도록 하였다.

상술한 바와같이 종래는 프리-바이어스 전류가 1.3배 가 넘게되는 과부하가 걸리시 경보만을 울릴뿐 이때 레이저 다아오드를 과부하로 부터 즉시 보호할 수 있는 방법이 없어서 고가의 레이저 다이오드에 나쁜 영향을 초래하여 왔었다. 즉, 레이저 다이오드의 수명에 나쁜 영향을 줄뿐만 아니라 심한 경우 레이저 다이오드가 손상되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 프리-바이어스 전류의 설정된 소정 배수를 감지하여 소정 배수가 넘을경우 경보를 울려줌과 동시에 프리-바이어스 전류공급을 오프시켜 레이저 다이오드를 안전하게 보호할 수 있는 회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 2 도는 전광변환회로에서 본 발명의 레이저 다이오드 보호회로(90)를 적용한 블럭도로서, 핀 모니터(11) 링 전압값을 검출하는 광신호모니터(10)와, 패턴을 검출하는 패턴검출부(20)와, 상기 패턴검출부(20)의 출력을 저역필터링하는 제 2 저역필터(40)와, 상기 광신호 모니터(10)의 출력값을 저역필터링하는 제 1 저역필터(30)와, 상기 제 1, 2 저역필터(30, 40)의 출력값을 가산 증폭(Summing AMP)하는 가산 증폭회로(50)와, 상기 가산증폭회로(50)에서 출력되는 증폭전압값에 의해 전류를 공급하도록 제어하는 전압-전류 변환회로(60)와, 상기 전압-전류 변환회로(60)의 출력에 의해 결정되어지는 레이저 다이오드 프리-방이어스전류 흐름의 제어신호에 따라 라인(71)을 통해 일정한 프리-바이어스 전류를 공급하는 프리-바이어스 공급회로(70)와, 상기 프리바이어스 공급회로(70)에 의헤 공급되어지는 프리-바이어스모니터 및 프리-바이어스 전류에 의해 설정되어지는 소정 배수의 전류흐름을 감지하는 모니터 및 감지회로(80)와, 상기 모니터 및 감지회로(80)의 출력에 따라 레이저 다이오드로 공급하는 전류를 제어하여 과부하 전원공급을 차단하도록 하여 레이저 다이오드를 보호하도록 하는 레이저 다이오드 보호회로(90)로 구성되며, 상술하지 않은 점선부분 100은 전광 변환회로이다.

상술한 구성에 의거하여 본 발명의 적용되는 일실시에를 기술하면, 광신호 모니터(10)와 패턴 검출부(20)에서 출력된 값이 각각 제 1·2저역필터(30, 40)를 통해 저역필터링된 후 가산증폭회로(50)에서 가산증폭된다.

상기 가산증폭회로(50)에서 출력되는 증폭값에 의해 전압-전류 변환회로(60)가 제어되며, 전압-전류 변환회로(60)의 출력은 프리-바이어스 공급회로(70)를 제어하여 프리-바이어스 전류가 제어된 프리-바이어스 공급회로(70)의 출력이 라인(71)을 통해 전광변환회로(100)로 공급되며, 한편, 상기 프리-바이어스 공급회로(70)를 통해 흐르는 프리바이어스 전류는 모니터 및 감지회로(80)에서 이미 설정된 소정치와의 비교에 의해 감지된다.

상기 감지에 따라 과전류에 따른 과부하 검출시 불이켜짐과 동시에 경보를 울리며 상기 감지출력이 레이저 다이오드 보호회로(90)에 입력되어 레이저 보호회로(90)의 구동으로 출력이 가산증폭회로(50)에 입력된다.

이때 가산증폭회로(50)의 출력이 변환하여 전압-전류 변환회로(60)를 제어하므로 프리-바이어스 전류의 공급을 차단하여 레이저 다이오드에 과부하가 걸리지 않게 된다. 따라서 레이저 다이오드를 안전하게 보호할 수 있다.

제 3 도는 본 발명에 따른 제 2 도의 구체회로도로서, R₁-R₂₀은 저항, C₁-C₃는 가변저항, LED₁은 발광다이오드, D₂-D₄는 다이오드, SCR는 다이리스터, IC₉-OC₁₀는 연산증폭기이며, TP₁, TR₂는 과부하 전류 테스트단이다.

저항(R₁₁), 캐패시터(C₄)로 구성된 부분이 제 1 저역필터(30)에 대응하고, 저항(R₁₀), 캐패시터(C₄)로 구성된 부분이 제 2 저역필터(40)에 대응하며, 즉, 제1, 2저역필터(30, 40)에서 캐패시터(C₄)의 개패시턴스 성분은 공유한다.

저항(R₇-R₉), 캐패시터(C₂, C₃), 연산증폭기(IC₉)로 구성된부분이 가산증폭회로(50)에 대응하고, 저항(R₅), 트랜지스터(O₄)로 구성된 부분이 전압-전류 변환기(60)에 대응하며, 라인(71)이 제 2 도의 전광변환회로(100)의 프리-바이어스 전류 공급단과 연결되며, 저항(R₅), 가변저항(VR₅), 트랜지스터(Q₃)로 구성된 부분이 프리-바이어스 공급회로(70)에 대응하고, 저항(R₁-R₄), (R₁₅-R₁₈), 가변저항(VR₂), 캐패시터(C₁), 발광다이오드(D), 연산증폭기(IC₁₀)로 구성된 부분을 모니터 및 감지회로(80)에 대응하며, 상기 연산증폭기(IC₁₀)의 출력단에 다이오드(D₂)와 저항(R₁₄)을 직렬로 연결하고, 트랜지스터(Q₅), 저항(R₂₀)을 연결하며, 경보반(101)을 연결할 수 있는 노드(91)의 구성에 의한 경보수단은 제 1 도와 동일하고, 다이오드(D₃-D₄), 저항(R₁₂-R₁₃, R₁₉), 캐패시터(D₅), 다이리스터(SCR)로 구성된 부분이 레이저 다이오드 보호회로(90)에 대응된다.

따라서 본 발명의 구체적 일실시예를 상술한 제 2 도, 제 3 도에 의거하여 상세히 설명하면, 광신호모니터(10)의 출력단(31)으로 핀 모니터 전압이 저항(R₁₁)과 캐패시터(C₄)로 구성된 저역필터를 통해 필터링되고,패턴 검출부(20) 출력단(32)으로 패턴 검출 전압이 저항(R₁₀)과 캐패시터(C₄)로 구성된 저역필터를 통해 필터링되고, 패턴 검출부(20) 출력단(32)으로 패턴 검출 전압이 저항(R₁₀)과 캐패시터(C₄)로 구성된 저역필터를 통해 피터링되어 상기 두 개의 필터링 전압이 합하여 저항(R₈)을 통해 연산증폭기(IC₉)의 반전단(-)으로 입력된다. 이때 연산증폭기(IC₉)의 출력으로 저항(R₇)에 의한 궤한치만큼 증폭된 전압이(2.5V정도) 나타난다.

여기서 캐패시터(C₃)는 고주파 잡용과 발진의 가능성을 줄이기 위해 사용 하였으며, 상기 증폭된 전압이 저항(R₆)을 통해 트랜지스터(Q₄)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q₄)를 온시키면 트랜지스터(Q₄)가 도통되어 트랜지스터(Q₃)의 베이스로 전류를 공급하게 된다. 이때 트랜지스터(Q₃)가 온될시 라인(71)의 전광 변환회로(100)로 공급되는 프리-바이어스 전류는 트랜지스터(Q₄)의 베이스 전류와 콜렉터 전류가 합해져 트랜지스터(Q₃)의 에미터 전류가되어 저항(R₁)을 통하여 흐르게 된다. 결과적으로 프리-바이어스 전류는 V₁/R₁이다.

겨기서 V₁은 저항(R₁)의 양단에 걸리는 전압이며, 저항(R₁₇, R₁₈)을 통해 테스트단(TP₁, TP₂)을 외부에서 전류를 테스트 할 수 있다.

레이저다이오드의 프리-바이어스 전류의 설정은 가변저항(VR₁)의 가변에 의해 프리-바이어스 전류의 흐름을 일정치로 고정시킨다.

예를들어 프리-바이어스 전류가 1.3배 이상으로 입력되어 저항(R₃)을 통해 가변저항(VR₂)의 조정값에 따라 연산증폭기(IC₁₀)의 비반전단(+)으로 입력되면 연산증폭기(IC₁₀)의 출력단으로 소정치(3.8V)이상 나타나게 되는데, 이때 발광다이오드(LED₁)가 온되고, 저항(R₁₄)를 통해 트랜지스터(Q₅)를 온시켜 라인(91)을 통해 경보반(101)을 제어하여 경보를 울리게 한다.

한편, 상기 저항(R₁₄)을 통한 신호가 다이리스터(SCR)의 게이트에 인가되어 에노드와 케소드간을 도통시켜 전원단(Vcc)의 전류가 다이리스터(SCR)에 의해 제어되어 다이오드(D₃)를 통해 검파 정류되며, 저항(R₁₉, R₁₂)을 거쳐 전압강하에서 다이오드(D₄)를 통해 다시 정류되어 상기 제 1, 2저역필터(30, 40)을 통한 패턴검출과 핀 모니터 전압이 합해지는 곳이 "+"전압이 걸리게 된다. 그리고 캐패시터(C₅)와 저항(R₁₃)의 구성은 상기 다이리스트(SCR)온 온/오프 발생되는 노이즈가 제거된다.

상기 "+"전압은 연산증폭기(IC₉)의 반전단(-)으로 입력되므로 연산증폭기(IC₉)의 출력단으로 "-"전압이 나타나게 된다.

상기 "-"전압은 저항(R₆)을 통해 트랜지스터(Q₄)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q₄)를 오프시키면 저항(R₅)을 통해 흐르는 전류는 없으므로 가변저항(VR₁)의 성정치에 따라 트랜지스터(Q₃)가 오프되어 트랜지스터(Q₃)의 콜랙터에서 공급되는 프리-바이어스 전류공급단(71)의 공급되는 프리-바이어스 전류는 차단된다.

따라서 과부하시 레이저 다이오드에 프리-바이어스 전류가 공급되지 않아 계속 과부하가 걸리지 않으므로 레이저 다이오드가 안전하게 보호할 수 있다.

상술한 바와같이 프리-바이어스 공급전류가 소정치가 넘었을 경우 경보를 울림과 동시에 프리-바이어스 전류의 계속적인 전류공급을 중단시켜 레이저 다이오드를 안전하게 보호할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

광신호 모니터(10). 패턴검출부(20)의 각 출력전압을 제 1, 2저역통과필터(30, 40)에서 저역 필터링하고, 상기 제 1, 2 저역통과필터(30, 40)의 출력을 가산 증폭하여 전압-전류 변환회로(60)에서 전류로 변환하고, 상기 변환된 증폭 전류에 의해 프리 바이어스 공급회로(70)의 제어로 레이저 다이오드 프리-바이어스 전류를 공급하며, 상기 프리-바이어스 전류를 감지하여 모니터링하는 모니터 및 감지회로(80)와, 상기 감지신호가 다이오드(D2)와 저항(R14)을 통해 트랜지스터(Q5)를 구동시켜 경보반(101)을 구동하여 경보하는 경보수단을 구비한 전광변환회로의 레이저 다이오드 보호회로에 있어서, 상기 경보수단의 다이오드(D₂) 케소드측의 저항(R1₄)을 통해 다이리스트(SCR)의 게이트를 연결하며, 상기 저항(R14)으로 부터 캐패시터(C₅)와 저항(R₁₃)을 병렬로 연결하여 접지시키고, 상기 다이리스터(SCR)의 캐소드에 다이오드(D₃)의 에노드를 연결하고, 상기 다이오드(D₃)의 케소드에 저항(R₁₉, R₁₂)이 병렬로 접속되도록 연결하며, 상기 저항(R₁₉)으로 부터 다이오드(D₄)를 결합하고, 상기 다이오드(D₄)의 출력이 상기 제 1, 2저역통과필터(30)로 인가되어 가산되도록 구성함을 특징으로 하는 전광변환 회로에서 레이저 다이오드 보호회로.