KR890004480B1 - 발광소자 구동회로 - Google Patents

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KR890004480B1
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히사시 다까다
미쯔아끼 니시에
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스미도모덴기 고오교오 가부시기가이샤
나까하라 쯔네오
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Abstract

내용 없음.

Description

발광소자 구동회로
제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 회로구성도.
제2도는 게이트·소오스사이를 접속한 2단자의 전계효과 트랜지스터의 전압-전류특성도.
제3도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 회로구성도.
제4도는 제3도에 사용된 부가회로의 전압-전류특성도.
제5도는 종래의 발광소자 구동회로의 구성도.
제6도는 제5도의 회로의 파형도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 정전원단자 2 : 발광 다이오드
3 : 트랜지스터 6 : 전계효과 트랜지스터
7, 8 : 코일 9 : 반도체 다이오우드
본 발명은 펄스화한 광신호를 통신하는 광통신등에 사용되는 발광소자를 구동하기 위한 발광소자 구동회로에 관한 것이다.
펄스부호변조(PCM)방식등의 펄스형식에 의한 광통신의 분야에 있어서는 반도체 레이저 또는 발광 다이오우드가 발광소자(발광원)로서 널리 사용되고 있다.
그러나, 이들 발광소자를 고속으로 구동할 경우에는 구동주파수가 높아질수록 그 발광파형에 찌그러짐을 발생해서 구동전류파형에 추종하지 못하는 경향이 있다.
제5도에 종래의 발광소자 구동회로의 회로구성도를 도시한다.
도면중, 정전원단자(1)는 발광다이오우드(2)의 애노드에 접속되고 있다.
발광다이오우드(2)의 캐소드에는 npn형의 트랜지스터(3)의 콜렉터가 접속되고, 에미터는 접지되어 있다. 트랜지스터(3)는 발광 다이오우드(2)를 구동하는 것으로서 그 베이스에는 신호가 입력된다.
제6도는 제5도의 발광소자 구동회로의 파형도를 도시하고, 동도면(a)은 트랜지스터(3)의 베이스에 입력되는 입력신호 파형을 도시하고 있다. 트랜지스터(3)의 베이스에 제6(a)도의 신호가 입력되면, 트랜지스터(3)는 전류원 스위치로서 동작하여, 발광다이오우드(2)에는 정전원단자(1)로부터 제6(b)도에 도시한 바와같이 일정한 구동전류가 흐른다. 이 구동전류에 의해서 발광다이오우드(2)는 제6(c)에 도시한 적분파형의 발광출력을 얻는다.
그 이유는 발광다이오우드는 용량성의 부하이기 때문에 그 광출력 파형은 제6(b)도의 구동전류 파형의 적분파형으로 되기 때문이다.
특히, 하강시에는 트랜지스터(3)의 임피이던스가 커지기 때문에 발광출력의 하강지연이 현저해진다.
본 발명의 목적은 반도체 레이저 또는 발광다이오우드로 이루어진 발광소자의 광출력파형의 찌그러짐을 개선할 수 있는 동시에 소비전력을 감소할 수 있는 발광소자구동회로를 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 게이트와 소오스가 서로 접속된 전계효과 트랜지스터에 코일을 직렬로 접속한 부가회로, 또는 게이트와 소오스가 서로 접속된 전계효과 트랜지스터와 코일과 반도체 다이오우드를 직렬로 접속한 부가회로를 반도체 레이저 또는 발광다이오우드로 이루어진 발광소자에 병렬소자에 병렬로 접속해서 이루이진 것이다.
게이트와 소오스를 접속한 전계효과 트랜지스터의 전압∼전류특성이 저전압에서는 일정한 저저항치를 나타내고, 고전압에서는, 전류는 일정치로 제한되어서 고저항치를 나타내는 비선형특성을 이용한다.
즉, 발광소자의 광출력의 하강천이시에는 상기 저저항 및 코일의 작용에 의해서 발광소자의 기생용량으로 부터의 신속한 전하의 해방을 행한다.
한편, 발광소자의 광출력 상승시에는 전계효과 트랜지스터에 흐르는 구동전류는 상기 일정한 값으로 제한되어서 소비전류를 제한하고 아울러서 발광소자의 기생용량에의 충전도 신속하게 행해진다.
이하, 본 발며의 실시예에 대해서 제1도 내지 제4도에 의거하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 발광소자구동회로를 도시하고, 제5도의 회로와 동일한 부분은 동일한 부호를 붙여 중복설명 생략한다.
제1도에 있어서, 전계효과 트랜지스터(6)의 게이트와 소오스사이는 서로 접속되고, 드레인은 코일(7)에 직렬로 접속되어서 부가회로가 구성되어 있다. 이 부가회로의 일단, 즉 코일(7)의 해방단은 발광 다이오우드(2)와 정전원단자(1)에 접속되어 있다. 그리고, 부가회로의 일단, 즉 코일(7)의 해방단은 발광 다이오우드(2)와 정전원단자(1)에 접속되어 있다. 그리고, 부가회로의 타단, 즉 전계효과 트랜지스터(6)의 게이트와 소오스는 발광 다이오우드(2)의 캐소드와 트랜지스터(3)의 콜렉터에 접속되어 있다.
제2도는 게이트와 소오스가 접속된 2단자의 전계효과 트랜지스터(6)의 전압∼전류특성도를 도시하고 있다. 제2도에서 있어서, 전계효과 트랜지스터(6)의 드레인과 소오스 사이에 인가되는 전압이 낮은 영역(I)에서는, 대체로 일정한 저저항치(통상적으로 수1Ω)를 나타내고, 인가전압이 높은 영역(Ⅱ)에서는 고저항치(10k
Figure kpo00001
전후)를 나타내어 정전류(io)에 가까워진다.
그리고, 트랜지스터(3)가 오프상태로 절환된 발광다이오우드(2)의 광출력의 하강천이시에는, 전계효과 트랜지스터(6)의 소오스와 드레인 사이에는 시레로울드전압(Vth) 이하의 저전압이 인가되며, 이 때문에 제2도의 영역(Ⅰ)의 저저항이 접속된다. 이에 의해서 신속한 전하의 해방이 행해지며, 양호한 하강특성이 얻어진다. 또 트랜지스터(3)가 온상태로 절환된 발광다이오우드(2)의 광출력의 상승천이시에는 제2도의 영역(Ⅱ)으로 이동하여, 전류치는 io로 제한된다.
이에 의해서 부가회로에 흐르는 전류를 제한할 수 있는 동시에 발광다이오우드(29의 기생용량을 충전하는 시간을 짧게 할수 있으며, 상승특성을 개선할 수 있다. 상기 코일(7)의 인덕턴스(L)의 값은 전계효과 트랜지스터(6)의 영역(Ⅰ)에 있어서의 저항치(R)와의 서정수(
Figure kpo00002
)가 제3도의 발광소자 구동회로의 광출력 파형의 시정수와 같아지도록 선택하면, 광출력 파형의 양호한 개선을 도모할 수 잇다.
제3도는 본 발명은 다른 실시예의 회로구성을 도시하고 있다.
즉, 코일(8)의 일단에는 전계효과 트랜지스터(6)의 소오스와 게이트가 접속되고 전계효과 트랜지스터(6)의 드레인은 반도체 다이오우드(9)의 캐소드에 접속되어서 부가회로가 구성되고 있다. 이 부가회로는 상기 부가회로를 대신하여, 발광 다이오우드(2)의 애노드 및 정전원단자(1)와 반도체다이오우드(9)의 애노드가 발광 다이오우드(2)의 캐소드 및 트랜지스터(3)의 콜렉터와 코일(8)의 타단이 각가 접속되어 있다.
제4도는 제3도의 부가회로의 전압-전류특성도를 도시하고 있다.
제3도의 회로에 있어서, 트랜지스터(3)가 오프상태로 절환되면, 발광다이오우드의 용량에 기생하는 전하는 부가회로를 개재해서 방전된다. 이때, 발광다이오우드(2)의 단자전압은 반도체 다이오우드(9)의 스레소울드전압(VD)만큼 오프세트되어 유지된다. 이 반도체 다이오우드(9)의 스래소울드 전압(VD)은 발광다이오우드(2)의 스래소울드 전압과 대체로 같아지도록 선택되어 있다. 트랜지스터(3)가 온상태를 절환되면, 발광다이오우드(2)의 스레소울드전압(VD)으로부터 충전이 개시되기 때문에, 즉 발광다이오우드(2)는 발광상태로 천이한다.
이 때문에, 발광다이오우드(2)의 스레소울드전압을 충전하기 위해서 소용되는 시간, 환언하면 발광다이오우드(2)의 발광출력이 없는 시간을 제거할 수 있어, 양호한 상승한 얻을 수 있다. 트랜지스터(3)의 온상태에서는 부가회로에 흐르는 전류는 전계효과 트랜지스터(6)의 동작에 의해 일정한 값(io)으로 제한된다.
또한, 상기 실시예에 있어서는 발광소자로서 발광 다이오우드를 사용하였으나, 반도체 레이저에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 발광 다이오우드의 구동전류와 발광출력과의 관계는 전류에 대체로 비례해서 발광출력도 증가하는데 비해, 반도체 레이저의 경우는 스레소울드 전류 이상이되면 발광출력은 급격히 상승하는 특성을 가지고 있다. 이때문에, 반도체 레이저는 발광 다이오우드에 비해서 전류가 급격하게 0이 되지 않는다는것 때문에 하강의 지연이 작지만, 본 발명의 발광소자 구동회로에 적용하며나, 기본적으로 발광 다이오우드의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있어, 더욱 고속동작을 가능하게 한다.
본 발명은, 발광소자로부터의 광출력파형에 있어서의 찌그러짐을 개선하고 하강, 상승시간을 단축할 수 있어 고속동작이 가능해진다.
또 발광소자 구동시에는 소비전류를 일정한 값 이내로 제한하여, 소비전력을 감소할 수 있다. 본 발명은 PCM방식의 광통신에 있어서 호적하게 이용된다.

Claims (2)

  1. 반도체레이저 또는 발광 다이오우드로 이루어진 발광소자와, 이 발광소자에 직렬 접속된 전류원과, 게이트와 소오스가 서로 접속된 전계효과 트랜지스터에 코일을 직렬로 접속한 부가회로를 갖추고, 상기 부가회로는 상기 발광소자에 병렬로 접속되어 있으며, 상기 전류원으로부터 구동전류가 상기 발광소자와 상기 부가회로로 분류(分流)되는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동회로.
  2. 반도체 레이저 또는 발광 다이오우드를 이루어진 발광소자와, 이 발광소자에 직렬 접속된 저류원과, 게이트와 소오스가 서로 접속된 전계효과 트랜지스터와 코일과 반도체 다이오우드를 각각 직렬로 접속한 부가회로를 갖추고, 상기 부가회로는 상기 발광소자에 병렬로 접속되어 있으며, 상기 전류원으로부터의 구동전류가 상기 발광소자와 상기 부가회로로 분류되는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동회로.
KR1019850007808A 1984-11-07 1985-10-23 발광소자 구동회로 KR890004480B1 (ko)

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JP59-234644 1984-11-07

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