JP2602802Y2 - Current switch circuit - Google Patents

Current switch circuit

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JP2602802Y2
JP2602802Y2 JP1991074477U JP7447791U JP2602802Y2 JP 2602802 Y2 JP2602802 Y2 JP 2602802Y2 JP 1991074477 U JP1991074477 U JP 1991074477U JP 7447791 U JP7447791 U JP 7447791U JP 2602802 Y2 JP2602802 Y2 JP 2602802Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、光通信用送信器におけ
る発光ダイオード(以下、LEDという)やレーザダイ
オード(以下、LDという)等といった光源等の負荷を
駆動する電流スイッチ回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current switch circuit for driving a load such as a light source such as a light emitting diode (hereinafter, referred to as an LED) or a laser diode (hereinafter, referred to as an LD) in an optical communication transmitter. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。文献
1;電子情報通信学会技術研究報告(信学技報)、89
[226](1989)木島他「広帯域LSDN加入者
系用光送受信器(OCS89−34)」P.7−13文
献2;特開平1−245582号公報前記文献1,2に
記載されているように、例えば光通信における光源とし
ては、LEDまたはLDが一般に用いられ、その駆動に
はエミッタ・カップルド・ロジック(以下、ECLとい
う)形式の電流スイッチ回路が多く用いられている。そ
の構成例を図2及び図3に示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques in such a field include:
For example, there is one described in the following literature. Reference 1: IEICE Technical Report (Technical Report of IEICE), 89
[226] (1989) Kijima et al., "Broadband LSDN Optical Transceiver for Subscriber System (OCS89-34)", p. As described in Documents 1 and 2 described above, for example, an LED or LD is generally used as a light source in optical communication, and an emitter-coupled device is used for driving the light source. A logic (hereinafter, referred to as ECL) type current switch circuit is often used. 2 and 3 show examples of the configuration.

【0003】図2及び図3は、従来の電流スイッチ回路
の構成例を示す回路図である。図2の電流スイッチ回路
は、LEDまたはLDからなる光源Dを駆動する不平衡
入力方式の回路であり、ECL形式の電流スイッチを構
成するNPN型のトランジスタ(以下、Trという)
1,2,3、ECLの吸い込み電流用Tr3の外付けエ
ミッタ抵抗4、及び光源Dの直流バイアス電流源Ibを
備えている。なお、図2中のCcbはECLの吸い込み
電流用Tr3のコレクタ・ベース間容量、CsはTr3
のコレクタ・グランド間浮遊容量、VpはTr3のベー
スバイアス電源である。光源Dの直流バイアス電流源I
bは、該光源DがLEDの時には一般に不要(Ib=
0)とされる。
FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams showing a configuration example of a conventional current switch circuit. The current switch circuit of FIG. 2 is an unbalanced input type circuit for driving a light source D composed of an LED or an LD, and is an NPN transistor (hereinafter referred to as Tr) constituting an ECL type current switch.
1, 2 and 3, an external emitter resistor 4 of the Tr 3 for sink current of the ECL, and a DC bias current source Ib of the light source D are provided. In FIG. 2, Ccb is the collector-base capacitance of the ECL sink current Tr3, and Cs is the Tr3
Vp is a base bias power supply of Tr3. DC bias current source I of light source D
b is generally unnecessary when the light source D is an LED (Ib =
0).

【0004】この電流スイッチ回路は、不平衡入力方式
であるため、ECL論理レベルの伝送パルス信号源Sを
Tr1のベースに印加すると共に、ECLのスレッショ
ルドレベルを与えるリファレンス電源VrをTr2のベ
ースに印加する。Tr1,2を流れるスイッチング電流
Ipは、ベースバイアス電源Vpとエミッタ抵抗4で制
御する。信号源Sの電位がリファレンス電源Vrの電位
より高い場合(論理“H”)、光源Dはオンとなり、逆
に低い場合(論理“L”)、オフとなる。図3の電流ス
イッチ回路は、平衡入力方式の回路であり、リファレン
ス電源Vrの代わりに、伝送パルス信号源Sの逆相信号
源rをTr2のベースに印加する構成になっている。こ
の電流スイッチ回路では、図2の回路と同様に、信号源
Sの電位が逆相信号源rの電位よりも高い場合(論理
“H”)に光源Dがオンとなり、逆に低い場合(論理
“L”)にオフとなる。
Since this current switch circuit is of an unbalanced input type, a transmission pulse signal source S having an ECL logic level is applied to the base of Tr1, and a reference power supply Vr for providing a threshold level of ECL is applied to the base of Tr2. I do. The switching current Ip flowing through Tr1 and Tr2 is controlled by the base bias power supply Vp and the emitter resistor 4. When the potential of the signal source S is higher than the potential of the reference power supply Vr (logic “H”), the light source D is turned on, and when it is lower (logic “L”), it is turned off. The current switch circuit shown in FIG. 3 is a circuit of a balanced input system, and has a configuration in which an inverted-phase signal source r of the transmission pulse signal source S is applied to the base of Tr2 instead of the reference power supply Vr. In this current switch circuit, the light source D is turned on when the potential of the signal source S is higher than the potential of the reverse-phase signal source r (logic "H"), and conversely when the potential of the signal source S is higher (logic "H"). (L)).

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電流スイッチ回路では、次のような課題があった。 (a) 図4は、図2の電流スイッチ回路におけるスイ
ッチング電流Ipの波形図である。図2の電流スイッチ
回路では、信号源Sが“1”“0”の変化をすると、T
r3のコレクタ電位も同時に変動し、容量CcbとCs
の充放電電流が発生する。光源Dのオフ状態からオンへ
の過渡状態を考えると、図4に示すように、ベースバイ
アス電源Vp及びエミッタ抵抗4で定まるスイッチング
電流Ip(定常Ip)に、始めは容量CcbとCsの充
電電流Ip1がプラスされるので、いったん大きな電流
となり、次いで容量CcbとCsの過充電分の放電電流
Ip2がマイナスされて、逆に小さな電流となる。そし
て、充放電が終了したところで、ようやく定常Ipに落
ち着く。従って、スイッチング電流Ipの波形は、リン
ギングを含む波形となる。リンギング電流分の絶対値
は、定常Ipの大きさによらず、容量Ccb,Csの値
とTr3のコレクタ電位の変動量(おおむね入力振幅の
大きさ)に依存する。光通信の光源ドライブでは、Ip
=5〜100mA程度の電流範囲が用いられる。例えば、
Ip(max)=100mA,動作Ip=10mAの様に、
許容電流値が大きく(Tr3サイズ大で、容量Ccbと
Csも大)、実動作電流が小さい場合では、定常Ipに
対するリンギング電流分の割合が200%(波高値の
比)を超えることもある。
However, the conventional current switch circuit has the following problems. (A) FIG. 4 is a waveform diagram of the switching current Ip in the current switch circuit of FIG. In the current switch circuit of FIG. 2, when the signal source S changes from “1” to “0”, T
The collector potential of r3 also fluctuates at the same time, and the capacitances Ccb and Cs
Charge / discharge current is generated. Considering the transient state of the light source D from the off state to the on state, as shown in FIG. 4, the switching current Ip (steady state Ip) determined by the base bias power supply Vp and the emitter resistance 4 and the charging current of the capacitors Ccb and Cs initially Since Ip1 is added, the current temporarily becomes large, and then the discharge current Ip2 for the overcharge of the capacitors Ccb and Cs is subtracted, and conversely, the current becomes small. Then, at the end of the charge / discharge, it finally reaches the steady state Ip. Therefore, the waveform of the switching current Ip is a waveform including ringing. The absolute value of the ringing current depends on the values of the capacitors Ccb and Cs and the amount of fluctuation of the collector potential of the Tr3 (approximately the magnitude of the input amplitude) regardless of the magnitude of the steady state Ip. In the light source drive of optical communication, Ip
A current range of about 5 to 100 mA is used. For example,
Ip (max) = 100mA, operation Ip = 10mA,
When the allowable current value is large (the Tr3 size is large and the capacitances Ccb and Cs are large) and the actual operating current is small, the ratio of the ringing current to the steady state Ip may exceed 200% (the ratio of the peak value).

【0006】(b) 図3の電流スイッチ回路では、リ
ファレンス電源Vrを伝送パルス信号源Sの逆相の信号
源rに置き換え、平衡入力方式としている。そのため、
過渡時におけるTr3のコレクタ電位の変動が図2の回
路と比べて小さくなるので、リンギング分は減少する。
しかし、ECLのオンとオフの過渡応答速度が一般に異
なるため、伝送パルス信号源Sと逆相信号源rは厳密な
逆相とならず、リンギング分がなお相当量残る。光通信
送信器のスイッチング電流Ipのリンギングは、送信光
波形を乱し、光源Dのオートパワーコントロールの動作
不良や、受信側の誤り率の増大等といった障害を引き起
こす。そこで、従来は、リンギングを無視できる程度に
信号パルス幅を長くする(定速動作となる)か、あるい
はリンギングの目立たないIp(max)近辺のみで使
用する(狭いIp範囲となる)かのどちらかで、それに
よって高速化や汎用化(広いIp範囲の実現)が大きく
制限されていた。従って、技術的に充分満足のゆく電流
スイッチ回路を提供することが困難であった。本考案
は、前記従来技術が持っていた課題として、応答速度を
低下させることなく、出力電流のリンギングを小さくす
ることが困難な点について解決した電流スイッチ回路を
提供するものである。
(B) In the current switch circuit of FIG. 3, the reference power supply Vr is replaced with a signal source r having a phase opposite to that of the transmission pulse signal source S, and a balanced input method is used. for that reason,
Since the fluctuation of the collector potential of Tr3 during the transition is smaller than that of the circuit of FIG. 2, the amount of ringing is reduced.
However, since the transient response speed of ON and OFF of the ECL is generally different, the transmission pulse signal source S and the negative-phase signal source r do not become exactly in opposite phases, and a considerable amount of ringing remains. The ringing of the switching current Ip of the optical communication transmitter disturbs the transmission light waveform, causing troubles such as a malfunction of the automatic power control of the light source D and an increase in the error rate on the receiving side. Therefore, conventionally, either the signal pulse width is increased to such an extent that ringing can be ignored (constant speed operation), or the signal pulse width is used only around Ip (max) where ringing is not conspicuous (a narrow Ip range). However, this has greatly limited the speeding up and generalization (realization of a wide Ip range). Therefore, it has been difficult to provide a current switch circuit that is technically sufficiently satisfactory. An object of the present invention is to provide a current switch circuit that solves the problem of the prior art that it is difficult to reduce the ringing of the output current without lowering the response speed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本考案のうちの第1の考案は、光通信用送信器等の
電流スイッチ回路において、第1のノード及び第2のノ
ードにそれぞれ与えられる電位に応じて、導通状態が制
御され、第1の電位が与えられる第1の電位ノードと、
第2の電位が与えられる第2の電位ノードに電気的に接
続される第3のノードとの間に、電気的かつそれぞれ並
列に接続された第1のTr及び第2のTrを有し、前記
第1の電位ノードと前記第3のノードとの間に、前記第
1のTrと直列に接続された負荷に流す電流量を制御す
る差動スイッチ手段を備えると共に、第1の入力端子及
び第2の入力端子にそれぞれ与えられる電位及び前記第
3のノードに流れる電流に応じて、前記第1及び第2の
ノードに、前記第3のノードに流れる電流の大きさに応
じた大きさの電位差を有する電位を与える手段を備えて
いる。
Means for Solving the Problems] To solve the above problems
Meanwhile, the first device of the present invention is an optical communication transmitter or the like.
In the current switch circuit, the first node and the second node
The conduction state is controlled according to the potential applied to each node.
A first potential node controlled and supplied with a first potential;
Electrically connected to a second potential node to which a second potential is applied;
Electrically and in parallel with the third node
A first Tr and a second Tr connected to a column,
A first potential node between the first potential node and the third node;
Controls the amount of current flowing to a load connected in series with one Tr.
Differential switch means, and a first input terminal and
Potentials respectively applied to the
3 according to the current flowing through the third node.
The node responds to the magnitude of the current flowing through the third node.
Means for applying a potential having a potential difference of the same magnitude
I have.

【0008】第2の考案では、第1の考案の電流スイッ
チ回路において、前記第3のノードに流れる電流の大き
さに応じた大きさの電位差を有する電位を与える手段
は、前記第3のノードに流れる電流の大きさに比例した
大きさの第1の電流を電流応答ノードに与える手段と、
前記電流応答ノードに電気的に接続され、前記第1の入
力端子及び前記第2の入力端子にそれぞれ与えられる電
位及び前記第1の電流に応じて、前記第1のノードと前
記第2のノードに前記第1の電流の大きさに応じた大き
さの電位差を有する電位を与える手段とで構成してい
る。
In the second invention, the current switch of the first invention is used.
In the switch circuit, the magnitude of the current flowing through the third node
Means for giving a potential having a potential difference of a magnitude corresponding to the magnitude
Is proportional to the magnitude of the current flowing through the third node.
Means for providing a first current of magnitude to a current responsive node;
The first input node electrically connected to the current response node;
Power terminal and the second input terminal, respectively.
The first node and the first node depending on the position and the first current.
The second node has a magnitude corresponding to the magnitude of the first current.
Means for applying a potential having a potential difference of
You.

【0009】第3の考案では、第1または第2の考案の
電流スイッチ回路において、前記第1のTrの第1の電
極を前記負荷を介して前記第1の電位ノードに電気的に
接続し、第2の電極を前記第1のノードに電気的に接続
し、第3の電極を第1の抵抗を介して前記第3のノード
に電気的に接続し、前記第2のTrの第1の電極を前記
第1の電位が与えられる前記第1の電位ノードに電気的
に接続し、第2の電極を前記第2のノードに電気的に接
続し、第3の電極を第2の抵抗を介して前記第3のノー
ドに電気的に接続している。
[0009] In the third device, the first or second device is used.
In the current switch circuit, a first power supply of the first Tr is provided.
A pole electrically connected to the first potential node via the load
Connect and electrically connect the second electrode to the first node
And a third electrode connected to the third node via a first resistor.
And electrically connects the first electrode of the second Tr to the
The first potential node to which the first potential is applied is electrically connected to the first potential node.
And the second electrode is electrically connected to the second node.
Then, a third electrode is connected to the third node through a second resistor.
Is electrically connected to the

【0010】第4の考案では、第1または第2の考案の
電流スイッチ回路において、前記第 1の電流を前記電流
応答ノードに与える手段は、第1の電極が前記第3のノ
ードに電気的に接続され、第2の電極が、所定の電位が
与えられる第1の電流制御端子に電気的に接続され、第
3の電極が第3の抵抗の一端に接続された第3のTr
と、第1の電極が前記電流応答ノードに電気的に接続さ
れ、第2の電極が前記第1の電流制御端子に電気的に接
続され、第3の電極が第4の抵抗の一端に接続された第
4のTrを備えている。そして、前記第3及び第4の抵
抗の他端は前記第2の電位ノードに電気的に接続してい
る。
[0010] In the fourth device, the first or second device is used.
In the current switch circuit, the first current is equal to the current
The means for providing to the responding node is such that the first electrode is the third node.
The second electrode is electrically connected to the
Electrically connected to a first current control terminal provided;
The third Tr in which the third electrode is connected to one end of the third resistor
And a first electrode electrically connected to the current responsive node.
And a second electrode is electrically connected to the first current control terminal.
And a third electrode in which a third electrode is connected to one end of a fourth resistor.
4 Trs. Then, the third and fourth resistors are connected.
The other end of the resistor is electrically connected to the second potential node.
You.

【0011】第5の考案では、第2の考案の電流スイッ
チ回路において、前記第1の電流の大きさに応じた大き
さの電位差を与える手段は、第1の電極が第5の抵抗を
介して前記第1の電位ノードに電気的に接続され、第2
の電極が、信号源からの信号が与えられる第1の入力端
子に電気的に接続され、第3の電極が、前記電流応答ノ
ードと電気的に接続される第4のノードに電気的に接続
される第5のTrと、第1の電極が、第6の抵抗を介し
て前記第1の電位ノードに電気的に接続され、第2の電
極が、リファレンス電源または逆相信号源からの信号が
与えられる第2の入力端子に電気的に接続され、第3の
電極が、前記第4のノードに電気的に接続される第6の
Trとを有している。そして、前記第1または第2の入
力端子に与えられる電位の高低関係に応じて、前記第1
及び第2のノードに与えられる電位の高低関係が決定さ
れる構成にしている。
In the fifth invention, the current switch of the second invention is used.
In the switch circuit, the magnitude corresponding to the magnitude of the first current is
The first electrode has a fifth resistance.
Electrically connected to the first potential node through
Is a first input terminal to which a signal from a signal source is provided.
And a third electrode electrically connected to the current responsive node.
Electrically connected to the fourth node electrically connected to the node
The fifth Tr and the first electrode are connected via a sixth resistor.
And electrically connected to the first potential node,
The pole is connected to a signal from a reference
And a third input terminal electrically connected to the
A sixth electrode electrically connected to the fourth node;
Tr. And the first or second input
According to the relationship between the levels of the potentials applied to the force terminals, the first
And the relationship between the levels of the potentials applied to the second node is determined.
Configuration.

【0012】第6の考案では、第5の考案の電流スイッ
チ回路において、第1の電極が前記第1の電位ノードに
電気的に接続され、第2の電極が、前記第5のTrの第
1の電極と前記第5の抵抗との間で、前記第5のTrの
第1の電極及び第5の抵抗と電気的に接続され、第3の
電極が第7の抵抗を介して前記第2のノードに電気的に
接続され、かつ前記第2の電位ノードに電気に接続され
る第7のTrと、第1の電極が前記第1の電位ノードに
電気的に接続され、第2の電極が前記第6のTrの第1
の電極と前記第6の抵抗との間で、前記第6のTrの第
1の電極及び前記第6の抵抗に電気的に接続され、第3
の電極が第8の抵抗を介して前記第1のノードに電気的
に接続され、かつ、前記第2の電位ノードに電気的に接
続される 第8のTrとを、有している。
In a sixth aspect , the current switch of the fifth aspect is provided.
In the switch circuit, the first electrode is connected to the first potential node.
Electrically connected, and the second electrode is connected to the fifth Tr
Between the first electrode and the fifth resistor, the fifth Tr
A third electrode electrically connected to the first electrode and the fifth resistor;
An electrode is electrically connected to the second node via a seventh resistor
And electrically connected to the second potential node
A seventh Tr and a first electrode connected to the first potential node.
And the second electrode is electrically connected to the first electrode of the sixth Tr.
Between the sixth electrode and the sixth resistor.
A third electrode electrically connected to the first electrode and the sixth resistor;
Is electrically connected to the first node via an eighth resistor.
And electrically connected to the second potential node.
And an eighth Tr connected.

【0013】第7の考案では、第6の考案の電流スイッ
チ回路において、前記第1及び第2のTrの導通時と非
導通時の電流をそれぞれIP(on)及びIP(of
f)とし、電子の電荷をq、ボルツマン定数をk、絶対
温度をT、前記第3のTrがバイポーラTrであり、前
記第3のTrのエミッタ面積をA3、前記第4のTrが
バイポーラTrであり、前記第4のTrのエミッタ面積
をA4、それらのTrのエミッタ接地電流増幅率をHF
Eとするとき、下記の式に基づきK1、K2、K3の値
を設定することで、ドライブファクタmの電流と温度に
対する依存特性を制御するようにしている。 n=A3/
A4=第4の抵抗/第3の抵抗 IP(on)》IP(off)、IP=IP(on) m=Ln(IP(on)/IP(off)) (但し、Ln();自然対数) Rc=第5の抵抗=第6の抵抗、Re=第1の抵抗=第
2の抵抗、Rb=第7の抵抗=第8の抵抗 (Rb/n−Re−Rb/(1+HFE))=K1 Rc*c−m*k*T/q=K2 (但し、*;乗算) Δ(Rc*c−m*k*T/q)/(ΔT)=K3
In a seventh aspect , the current switch of the sixth aspect is provided.
In the switch circuit, when the first and second Trs are conducting,
The current at the time of conduction is represented by IP (on) and IP (of
f), the electron charge is q, the Boltzmann constant is k, the absolute
The temperature is T, and the third Tr is a bipolar Tr.
The emitter area of the third Tr is A3, and the fourth Tr is
Bipolar Tr, emitter area of the fourth Tr
A4, and the grounded emitter current gain of those Trs is HF.
Let E be the value of K1, K2, K3 based on the following equation:
By setting the current and temperature of the drive factor m
It controls the dependence characteristics with respect to it. n = A3 /
A4 = fourth resistance / third resistance IP (on) >> IP (off), IP = IP (on) m = Ln (IP (on) / IP (off)) (where Ln (); natural logarithm) ) Rc = the fifth resistor = resistance of the 6, Re = first resistor = first
Rb = 7th resistance = 8th resistance (Rb / n-Re-Rb / (1 + HFE)) = K1 Rc * cm * k * T / q = K2 (*, multiplication) Δ (Rc * cm * k * T / q) / (ΔT) = K3

【0014】第8の考案では、第5乃至第7の考案のい
ずれか1つの電流スイッチ回路において、前記第4のノ
ードと前記第2の電位ノードとの間に電気的に接続され
る正の温度依存特性を有する定電流源を備えている。
9の考案では、第5乃至第8の考案のいずれか1つの電
流スイッチ回路において、前記第5の抵抗及び前記第6
の抵抗は、抵抗またはダイオードを介して前記第1の電
位ノードに電気的に接続している。 第10の考案では、
第1乃至第9の考案のいずれか1つの電流スイッチ回路
において、前記負荷からの光を受光し、それに応じて、
前記負荷に流れる電流を制御する構成にしている。
In an eighth invention, the fifth to seventh inventions are described.
In one of the current switch circuits, the fourth node
Electrically connected between the node and the second potential node.
A constant current source having a positive temperature-dependent characteristic. No.
In the device of the ninth invention, any one of the devices of the fifth to the eighth devices is used.
In the current switch circuit, the fifth resistor and the sixth resistor
Is connected to the first power supply through a resistor or a diode.
Electrically connected to the second node. In the tenth invention,
The current switch circuit according to any one of the first to ninth inventions
At receiving light from the load and, accordingly,
The current flowing to the load is controlled.

【0015】第11の考案では、第5乃至第10の考案
のいずれか1つの電流スイッチ回路において、前記第1
のTrと前記負荷との間及び前記第2のTrと前記第2
の電位ノードとの間に、それぞれベースに共通の電源が
与えられる第9及び第10のTrを有し、前記第3のノ
ードと前記第3のTrとの間及び前記電流応答ノードと
前記第4のノードとの間に、それぞれベースに共通の電
源が与えられる第11及び第12のTrを有し、前記第
5の抵抗と前記第5のTrとの間及び前記第6の抵抗と
前記第6のTrとの間に、それぞれベースに共通の電源
が与えられる第13及び第14のTrを有している。
In the eleventh invention, the fifth to tenth inventions
In the current switch circuit according to any one of the above,
Between the second Tr and the load and between the second Tr and the second
Between the potential nodes
Ninth and tenth Trs provided, and the third node
Between the node and the third Tr and the current response node.
A common power supply to the base between each of the fourth nodes
A source provided with an eleventh and a twelfth Tr.
5 and between the fifth Tr and the sixth resistor.
A power supply common to the base between the sixth Tr
Are provided, the 13th and 14th Trs are provided.

【0016】第12の考案では、第2の考案の電流スイ
ッチ回路において、前記第1のTrは、第1の電極が、
一端が前記第1の電位ノードに電気的に接続された前記
負荷の他端に電気的に接続され、第2の電極が前記第1
のノードに電気的に接続されている。前記第2のTr
は、第1の電極が前記第1の電位ノードに電気的に接続
され、第2の電極が前記第2のノードに電気的に接続さ
れている。前記第1の電流を前記電流応答ノードに与え
る手段は、第1の電極が前記第1のTrの第3の電極に
電気的に接続され、第2の電極が第1の電流制御端子に
電気的に接続され、第3の電極が第1の抵抗を介して前
記第2の電位ノードに電気的に接続された第3のTr
と、第1の電極が前記電流応答ノードに電気的に接続さ
れ、第2の電極が前記第1の電流制御端子に電気的に接
続され、第3の電極が第2の抵抗を介して前記第2の電
位ノードに電気的に接続された第4のTrと、第1の電
極が前記第2のTrの第3の電極に電気的に接続され、
第2の電極が前記第1の電流制御端子に電気的に接続さ
れ、第3の電極が第3の抵抗を介して前記第2の電位ノ
ードに電気的に接続された第5のTrとを備えている。
そして、前記第1のTrの第3の電極と第2のTrの第
3の電極とは、抵抗を介して電気的に接続している。
In the twelfth invention , the current switch of the second invention is provided.
In the switch circuit, the first Tr has a first electrode,
One end of which is electrically connected to the first potential node
A second electrode electrically connected to the other end of the load;
Electrically connected to the node. The second Tr
Has a first electrode electrically connected to the first potential node
And a second electrode is electrically connected to the second node.
Have been. Providing the first current to the current response node
Means that the first electrode is connected to the third electrode of the first Tr.
Is electrically connected, and the second electrode is connected to the first current control terminal.
Is electrically connected, and the third electrode is connected to the front through the first resistor.
The third Tr electrically connected to the second potential node
And a first electrode electrically connected to the current responsive node.
And a second electrode is electrically connected to the first current control terminal.
And a third electrode is connected to the second electrode through a second resistor.
A fourth Tr electrically connected to the second node;
A pole is electrically connected to a third electrode of the second Tr,
A second electrode is electrically connected to the first current control terminal.
And a third electrode is connected to the second potential node via a third resistor.
A fifth Tr electrically connected to the circuit.
Then, the third electrode of the first Tr and the third electrode of the second Tr
The third electrode is electrically connected via a resistor.

【0017】第13の考案では、光通信用送信器等の電
流スイッチ回路において、第1と第2のノード間の電位
差に応じてオン,オフ動作して電源電流を切換える第1
及び第2のTrを有し、該電源電流を光源等の負荷に供
給する差動スイッチ回路と、前記第1及び第2のTrと
第3のノードとの間にそれぞれ電気的に接続された第1
及び第2の抵抗と、第1の電極が第1の電流制御端子に
電気的に接続され、第2の電極が前記第3のノードに電
気的に接続され、第3の電極が第2の電流制御端子に電
気的に接続された第3のTrと、第1の電極が前記第1
の電流制御端子に電気的に接続され、第2の電極が第4
のノードに電気的に接続され、第3の電極が前記第2の
電流制御端子に電気的に接続された第4のTrとを、備
えている。さらに、電源にそれぞれ接続された第及び
負荷抵抗と、信号源からの信号が与えられる第1
の入力端子と、リファレンス電源または逆相信号源から
の信号が与えられる第2の入力端子と、第1の電極が前
記第1の入力端子に電気的に接続され、第2の電極が前
記第負荷抵抗に電気的に接続され、第3の電極が前
記第4のノードに電気的に接続され、出力電圧を前記第
1のノードに供給するように制御する第5のTrと、第
1の電極が前記第2の入力端子に接続され、第2の電極
が前記第負荷抵抗に電気的に接続され、第3の電極
が前記第4のノードに電気的に接続され、出力電圧を前
記第2のノードに供給するように制御する第6のTrと
が、設けられている。
According to a thirteenth invention, in a current switch circuit such as a transmitter for optical communication, a first switch for switching a power supply current by turning on and off according to a potential difference between the first and second nodes.
And a second switch for supplying the power supply current to a load such as a light source, and a differential switch circuit electrically connected between the first and second Trs and a third node. First
And a second resistor, a first electrode is electrically connected to a first current control terminal, a second electrode is electrically connected to the third node, and a third electrode is A third Tr electrically connected to a current control terminal and a first electrode connected to the first Tr;
Is electrically connected to the current control terminal of
And a fourth Tr whose third electrode is electrically connected to the second current control terminal. Further, first and second load resistors respectively connected to a power supply, and a first load resistor to which a signal from a signal source is supplied.
An input terminal, a second input terminal to which a signal from a reference power supply or a reverse-phase signal source is supplied, a first electrode is electrically connected to the first input terminal, and a second electrode is is electrically connected to a load resistor of 1, the third electrode being electrically connected to said fourth node, a fifth Tr that Gyosu control the output voltage so as to supply to said first node A first electrode is connected to the second input terminal, a second electrode is electrically connected to the second load resistor, and a third electrode is electrically connected to the fourth node. And a sixth Tr for controlling output voltage to be supplied to the second node.

【0018】第14の考案では、第13の考案の電流ス
イッチ回路において、前記第1及び第2のノードを介し
前記第1及び第2のTrにそれぞれ電気的に接続され
た第1及び第2のベース抵抗と、前記第3及び第4のT
rと前記第2の電流制御端子との間にそれぞれ接続され
た第1及び第2の安定化抵抗とを、設けている。さら
に、前記第5及び第6のTrの出力電圧を前記第1及び
第2のベース抵抗を介して前記第1及び第2のノードへ
それぞれ伝達するバッファ兼レベルシフト用の第7及び
第8のTrと、前記第7及び第8のTrに定電流をそれ
ぞれ供給する第1及び第2の定電流源または第1及び第
2のバッファ抵抗とが、設けられている。
According to a fourteenth aspect , in the current switch circuit according to the thirteenth aspect , the current switch circuit is connected via the first and second nodes .
First and a second base resistor electrically connected to the first and second T r Te, the third and fourth T
First and second stabilizing resistors respectively connected between r and the second current control terminal are provided. Further, the output voltages of the fifth and sixth Trs are changed to the first and the second Trs.
A constant current is supplied to the seventh and eighth Trs for buffer and level shift transmitted to the first and second nodes via the second base resistor , respectively, and the seventh and eighth Trs, respectively. First and second constant current sources or first and second buffer resistors are provided.

【0019】[0019]

【作用】従来の電流スイッチ回路では、差動スイッチ回
路を構成する第1,第2のTrを駆動する駆動電圧の振
幅が一定である。差動スイッチ回路によるスイッチング
電流の値が小さければ、該差動スイッチ回路の駆動電圧
の振幅が小さくてもスイッチングが可能であるが、該ス
イッチング電流が大きくなると、該駆動電圧の振幅が大
きくないと、スイッチングしない。つまり、スイッチン
グに必要な駆動電圧の振幅(電位差)は、スイッチング
電流及び温度に対して依存性がある。ところが、従来の
電流スイッチ回路では、大きなスイッチング電流値に合
わせて、差動スイッチ回路を駆動する駆動電圧の振幅を
大きな値に設定せざるをえなかった。この場合、駆動電
圧の振幅に対して、スイッチング電流値が小さい時
は、その駆動電圧の振幅値が大きすぎるため、スイッチ
ング電流に大きなリンギングが生じるという不都合があ
った。
In the conventional current switch circuit, the differential switch circuit
Of the drive voltage for driving the first and second Trs constituting the path.
The width is constant. Switching by differential switch circuit
If the current value is small, the drive voltage of the differential switch circuit
Switching is possible even if the amplitude of the
As the switching current increases, the amplitude of the drive voltage increases.
If not, it will not switch. That is, switchon
Drive voltage amplitude required for(Potential difference)Is switching
Depends on current and temperature. However, conventional
In current switch circuits, large switching current
In addition, the amplitude of the drive voltage for driving the differential switch circuit is
bigValueI had to set it toIn this case, the drive power
For the pressure amplitude,When the switching current value is smallTo
IsThatThe drive voltage amplitude is too large, so the switch
The disadvantage is that large ringing occurs in the switching current.
Was.

【0020】そこで、このような不都合を解決するため
に、第1〜第12の考案では、第1及び第2の入力端子
に与えられる電位と、第3のノードに流れる負荷を駆動
する電流の大きさに応じた電位とに基づき、該第3のノ
ードに流れる電流の大きさに応じた電位差を有する電位
を生成して、第1及び第2のノードを介して第1及び第
2のTrに与える。このようにすることで、負荷を駆動
する電流が第3のノードに流れるが、該電流値の大きさ
に対応する電位差の電圧が生成されて第1及び第2のT
rに与えられる。よって、第1及び第2のTrのスイッ
チング速度を低下させずに、負荷を駆動する電流におけ
るリンギングの割合も一定以下に抑えられる。
In order to solve such inconvenience,
In the first to twelfth inventions, the first and second input terminals are provided.
Drive the potential applied to the third node and the load flowing through the third node
The third node based on the potential corresponding to the magnitude of the current
Potential having a potential difference corresponding to the magnitude of the current flowing through the
And generate the first and second via the first and second nodes.
2 Tr. In this way, the load is driven
Current flowing through the third node, the magnitude of the current value
Is generated and the first and second T
r. Therefore, the switching of the first and second Trs is performed.
Current at the load driving without reducing the switching speed.
The rate of ringing can also be kept below a certain level.

【0021】第2の考案では、第3のノードに流れる電
流に比例した第1の電流が電流応答ノードに与えられ、
該電流応答ノードに流れる第1の電流と、第1及び第2
の入力端子に与えられる電位に基づき、第3のノードに
流れる電流の大きさに応じた電位差を有する電位が、第
1及び第2のノードを介して第1及び第2のTrに与え
られる。 第3の考案では、第1及び第2の抵抗は、第1
及び第2のTr自身の持つ内部エミッタオーミック抵抗
を無視するように働き、さらに、第1及び第2のTrの
ドライブファクタの電流依存をコントロールする。ここ
で、ドライブファクタは、 (ドライブファクタ)=Ln
(Ip(on)/Ip(off))で表せる。 このドラ
イブファクタを大きくすれば、スイッチング速度が早い
が、リンギングが大きくなる。逆に、ドライブファクタ
を小さくすれば、スイッチングは遅いがリンギングが小
さくなる。
In the second invention, the electric current flowing to the third node is
Providing a first current proportional to the current to the current response node;
A first current flowing through the current response node;
Based on the potential applied to the input terminal of
A potential having a potential difference corresponding to the magnitude of the flowing current is
To the first and second Trs via the first and second nodes
Can be In a third invention, the first and second resistors are the first resistor.
And the internal emitter ohmic resistance of the second Tr itself
In the first and second Trs.
Controls the current dependence of the drive factor. here
And the drive factor is (drive factor) = Ln
(Ip (on) / Ip (off)). This dora
Faster switching speed with larger factor
However, ringing increases. Conversely, the drive factor
If switching is small, switching is slow but ringing is small.
It will be cheap.

【0022】第4の考案では、第3及び第4のTrのミ
ラー動作により、第1の電流が第4のTrから電流応答
ノードに出力される。第3及び第4の抵抗がミラー比を
設定する。 第5の考案では、電流応答ノードと電気的に
接続された第4ノードに接続された第5及び第6のTr
により、第3のノードに流れる電流の大きさに応じた電
位差を有する電位が生成される。 第6の考案では、第7
及び第8のTrは、第5及び第6のTrで生成された電
位差を駆動して第1及び第2のノードに与える。 第7及
び第8の考案では、K1,K2,K3の値を設定するこ
とでドライブファクタのスイッチング電流と温度に対す
る依存特性をコントロールできる。
In the fourth invention, the third and fourth Trs are mixed.
The first current flows from the fourth Tr to the current response
Output to the node. The third and fourth resistors set the mirror ratio
Set. In the fifth invention, the current response node is electrically connected.
Fifth and sixth Trs connected to the connected fourth node
As a result, the voltage corresponding to the magnitude of the current flowing through the third node
A potential having a difference is generated. In the sixth device, the seventh device
And the eighth Tr are the electric currents generated by the fifth and sixth Trs.
The potential difference is driven and applied to the first and second nodes. 7th
In the eighth invention, the values of K1, K2, and K3 can be set.
Vs. drive current vs. switching current and temperature
Control the dependence characteristics.

【0023】第9の考案では、第5及び第6の抵抗に接
続された抵抗またはダイオードにより、第1のTrの飽
和等が防止される。 第10の考案では、負荷から出力さ
れる光によって、該負荷に流れる電流が制御される。
11の考案では、第9〜第14のTrは、ミラー電流値
の精度を向上させると共に、スイッチング速度を改善す
るように機能する。 第12の考案では、第3及び第4の
Trの第1の電極間を接続する抵抗が、該第3及び第4
のTrの飽和を防止するように働く。
In the ninth invention, the fifth and sixth resistors are connected.
By the connected resistor or diode, the first Tr is saturated.
Sum is prevented. In the tenth invention, the output from the load is
The light that flows controls the current flowing through the load. No.
In the invention of No. 11, the ninth to fourteenth Trs are mirror current values.
The switching speed as well as the accuracy of
Works like that. In the twelfth invention, the third and fourth
The resistance connecting between the first electrodes of the Tr is the third and fourth resistances.
Works to prevent saturation of Tr.

【0024】第13の考案の電流スイッチ回路では、差
動スイッチ回路を流れるスイッチング電流に比例した第
1,第2のTrの駆動電圧レベルを、第4,第5,第6
のTrの制御によって発生させて第1,第2のノードへ
供給する。例えば、第4のノード側が正の温度特性を持
つ場合、温度上昇に応じた第1,第2のTrの駆動電圧
レベルが、第5,第6のTrで発生する。即ち、スイッ
チング電流が大きくなると、第4のTrにより、第1,
第2のTrの駆動電圧の振幅が大きくなる。また、温度
が上昇すると、第4のノード側の正の温度特性により、
第1,第2のTrの駆動電圧の振幅が大きくなる。この
ように、スイッチング電流の値と温度に応じて、差動ス
イッチ回路を駆動する第5,第6のTrの出力電圧の振
幅が最適値となるように変化し、常に最適レベルで差動
スイッチ回路のスイッチングが行える。これにより、小
さなスイッチング電流から大きなスイッチング電流ま
で、また温度が変化しても、スイッチング電流のリンギ
ングが小さく、かつ応答速度の速い電流スイッチが行え
る。
In the current switch circuit of the thirteenth invention, the drive voltage levels of the first and second Trs, which are proportional to the switching current flowing through the differential switch circuit, are set to the fourth, fifth, and sixth levels.
And supplied to the first and second nodes. For example, when the fourth node has a positive temperature characteristic, the drive voltage levels of the first and second Trs corresponding to the temperature rise are generated in the fifth and sixth Trs. That is, when the switching current increases, the first Tr and the first Tr
The amplitude of the drive voltage of the second Tr increases. When the temperature rises, the positive temperature characteristic on the fourth node side causes
The amplitude of the drive voltage of the first and second Trs increases. As described above, the amplitudes of the output voltages of the fifth and sixth Trs that drive the differential switch circuit change to the optimum value according to the switching current value and the temperature, and the differential switch always changes at the optimum level. Circuit switching can be performed. As a result, a current switch with small ringing of the switching current and a high response speed can be performed even from a small switching current to a large switching current or even when the temperature changes.

【0025】第14の考案において、第1,第2のベー
ス抵抗と第13の考案の第1,第2の抵抗は、第1,第
2のTr自身の持つ内部ベース抵抗や内部エミッタオー
ミック抵抗を無視するように働き、さらに第1,第2の
Trのドライブファクタのスイッチング電流の依存をコ
ントロールする。つまり、ドライブファクタのスイッチ
ング電流依存係数を+にも−にも、第1,第2のベース
抵抗及び第1,第2の抵抗の選択で可能となる。そ
て、ドライブファクタが大きな時には、スイッチングは
速いが、リンギングが大きくなる。逆に、ドライブファ
クタが小さな時は、スイッチングは遅いが、リンギング
が小さくなる。また、第1,第2の安定化抵抗は、第3
及び第4のTrで構成するミラー電流比を安定化する
って、前記課題を解決できるのである。
In the fourteenth invention, the first and second base resistors and the first and second resistors of the thirteenth invention are the internal base resistance and the internal emitter ohmic resistance of the first and second Trs themselves. And controls the dependence of the drive factor of the first and second Trs on the switching current. That is, the switching current dependence coefficient of the drive factor can be set to + or-by selecting the first and second base resistors and the first and second resistors . Its Shi Te <br/>, when the drive factor is large, the switching is fast, the ringing is increased. Conversely, when the drive factor is small, switching is slow, but ringing is small. Further, the first and second stabilizing resistors are the third stabilizing resistor.
And the mirror current ratio constituted by the fourth Tr is stabilized .
It follows, it can solve the above problems.

【0026】[0026]

【実施例】第1の実施例 図1は、本考案の第1の実施例を示す電流スイッチ回路
の回路図である。この電流スイッチ回路は、LEDまた
はLDの光源Dを駆動する回路であり、伝送信号源Sが
接続される第1の入力端子11、該伝送信号源Sの逆相
信号源rまたは該伝送信号源Sに対応するリファレンス
電源Vrが接続される第2の入力端子12、第1,第2
の電流制御端子21,22、及びNPN型の第1〜第8
のTr31〜38を有している。第1,第2のTr3
1,32は差動スイッチ手段である差動スイッチ回路を
構成し、第3,第4のTr33,34は電流ミラー回路
を構成し、第5,第6のTr35,36はスイッチドラ
イバを構成し、さらに第7,第8のTr37,38はバ
ッファ兼レベルシフト機能を有している。
EXAMPLES First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a current switching circuit according to a first embodiment of the present invention. The current switch circuit is a circuit for driving a light source D of an LED or an LD, and has a first input terminal 11 to which a transmission signal source S is connected, a reverse-phase signal source r of the transmission signal source S, or the transmission signal source S S, the second input terminal 12 to which the reference power supply Vr corresponding to S is connected,
Current control terminals 21 and 22 and NPN first to eighth
Tr31-38. First and second Tr3
Reference numerals 1 and 32 constitute a differential switch circuit as differential switch means, third and fourth Trs 33 and 34 constitute a current mirror circuit, and fifth and sixth Trs 35 and 36 constitute a switch driver. The seventh and eighth Trs 37 and 38 have a buffer / level shift function.

【0027】ノードNaと、第1のノードN1になる
1のTr31のベースとの間には第1のベース抵抗41
が接続され、ノードNbと、第2のノードN2になる
2のTr32のベースとの間にも第2のベース抵抗42
が接続されている。第1の電位ノードNv1上の正電源
+Vが光源Dを介して第1のTr31のコレクタに接続
されると共に、該正電源+Vが第2のTr32のコレク
タに接続されている。第1,第2のTr31,32の各
エミッタは、第1,第2の抵抗51,52を介して第3
のノードN3に共通接続されている。第3のノードN3
と第2の電流制御端子22との間には、第3のTr33
及び第3の抵抗である第1の安定化抵抗61が直列接続
され、さらに第4のノードN4に接続される電流応答
ードNcと第2の電流制御端子22との間に、第4のT
r34及び第4の抵抗である第2の安定化抵抗62が直
列接続されている。
A first base resistor 41 is connected between the node Na and the base of the first Tr 31 to be the first node N1.
Is connected between the node Nb and the base of the second Tr 32 that becomes the second node N2.
Is connected. The positive power supply + V on the first potential node Nv1 is connected to the collector of the first Tr 31 via the light source D, and the positive power supply + V is connected to the collector of the second Tr 32. Each emitter of the first and second Trs 31 and 32 is connected to the third emitter via the first and second resistors 51 and 52.
Are commonly connected to the node N3. Third node N3
Between the second current control terminal 22 and the third Tr 33
And the first stabilizing resistor 61 is a third resistor are connected in series, the current response is further connected to the fourth node N4 Roh
A fourth T is connected between the node Nc and the second current control terminal 22.
r34 and a second stabilizing resistor 62 as a fourth resistor are connected in series.

【0028】第3のTr33は、差動スイッチ回路を構
成する第1,第2のTr31,32にスイッチング電流
Ipを流し、第4のTr34は、スイッチドライバを構
成する第5,第6のTr35,36に該スイッチング電
流Ipに比例した第1の電流Ip/nを流すトランジス
タである。このTr33,34のベースは、第1の電流
制御端子21に共通接続されている。第1,第2の安定
化抵抗61,62は、電流ミラー回路を安定に動作させ
るための抵抗であり、第3のTr33と第4のTr34
の面積比が1に近い場合は省略可能である。
The third Tr 33 supplies the switching current Ip to the first and second Trs 31 and 32 forming the differential switch circuit, and the fourth Tr 34 forms the fifth and sixth Tr 35 forming the switch driver. , 36 through which a first current Ip / n proportional to the switching current Ip flows. The bases of the Trs 33 and 34 are commonly connected to the first current control terminal 21. The first and second stabilizing resistors 61 and 62 are resistors for stably operating the current mirror circuit, and include a third Tr33 and a fourth Tr34.
Can be omitted when the area ratio is close to 1.

【0029】第1,第2の電流制御端子21と22間に
は、制御電圧源を接続するか、あるいは第1の電流制御
端子21に、適当な直流電圧Vpを印加すると共に、第
2の電流制御端子22に、制御電流源Ipcを接続し
て、必要なスイッチング電流Ipに設定する。第1,第
2の入力端子11,12は、スイッチドライバを構成す
る第5,第6のTr35,36の各ベースに接続され、
そのTr35,36の各コレクタが第,第の抵抗
ある第1及び第2の負荷抵抗71,72を介して正電源
+Vにそれぞれ接続されている。第5,第6のTr3
5,36の各エミッタは、第4のノードN4に共通接続
され、そのノードN4と第2の電位ノードNv2上の
電源−Vとの間には、Tr35,36に定電流Ic0を
供給するための正の温度依存特性を持つ定電流源Icが
接続されている。
A control voltage source is connected between the first and second current control terminals 21 and 22, or an appropriate DC voltage Vp is applied to the first current control terminal 21 and the second The control current source Ipc is connected to the current control terminal 22 to set the required switching current Ip. The first and second input terminals 11 and 12 are connected to respective bases of fifth and sixth Trs 35 and 36 constituting a switch driver,
The collectors of the Trs 35 and 36 are connected by fifth and sixth resistors .
They are connected to a positive power supply + V via certain first and second load resistors 71 and 72, respectively. Fifth and sixth Tr3
The emitters 5 and 36 are commonly connected to a fourth node N4, and supply a constant current Ic0 to the Trs 35 and 36 between the node N4 and the negative power supply -V on the second potential node Nv2. Current source Ic having a positive temperature-dependent characteristic is connected.

【0030】第5,第6のTr35,36の各コレクタ
には、バッファ兼レベルシフト用の第7,第8のTr3
7,38の各ベースが接続されている。このTr37,
38は、スイッチドライバと差動スイッチ回路とを連結
するトランジスタであり、そのTr37,38の各コレ
クタが正電源+Vに、各エミッタが第2,第1のノード
N2,N1にそれぞれ接続されている。第2,第1のノ
ードN2,N1と負電源−Vとの間には、第1,第2の
Tr31,32のオフ動作を円滑に動作させるための第
1,第2の定電流源IL1,IL2がそれぞれ接続され
ている。なお、この第1,第2の定電流源IL1,IL
2は、抵抗に置き換えてもよい。この電流スイッチ回路
では、第2の入力端子12に、逆相信号源rを接続すれ
ば平衡入力方式となり、伝送信号源Sに対応するリファ
レンス電源Vrを接続すれば不平衡入力方式の回路とな
る。
The collectors of the fifth and sixth Trs 35 and 36 have seventh and eighth Trs 3 for buffer and level shift.
7, 38 are connected to each other. This Tr37,
Reference numeral 38 denotes a transistor connecting the switch driver and the differential switch circuit. The collectors of Trs 37 and 38 are connected to the positive power supply + V, and the emitters are connected to the second and first nodes N2 and N1, respectively. . Between the second and first nodes N2 and N1 and the negative power supply -V, the first and second constant current sources IL1 for smoothly turning off the first and second Trs 31 and 32 are provided. , IL2 are connected to each other. The first and second constant current sources IL1, IL
2 may be replaced by a resistor. In this current switch circuit, a balanced input system is obtained by connecting the negative-phase signal source r to the second input terminal 12, and an unbalanced input system circuit is obtained by connecting the reference power supply Vr corresponding to the transmission signal source S. .

【0031】次に、動作を説明する。この電流スイッチ
回路を、例えば光通信用送信器に設けた場合、この光通
信用送信器は、差動スイッチ回路を構成するTr31,
32のオフ動作側に、オン動作側の1/100以下程度
の微小電流が流れていても、実用上問題とならない。T
r31がオンしてスイッチング電流Ip(on)が流
れ、Tr32がぎりぎりオフして微小電流Ip(of
f)が流れているものとする。Trのコレクタ電流Ic
cは、ベース・エミッタ間電圧をVbe、Trの逆方向
飽和電流をIs、電子の電荷をq、ボルツマン数を
k、絶対温度をTとすれば、次式(1)で近似できる。 Icc=Is*exp(q*Vbe/k/T) ・・・(1) 但し、*;乗算
Next, the operation will be described. When the current switch circuit is provided in, for example, an optical communication transmitter, the optical communication transmitter includes Tr31 and Tr31 that constitute a differential switch circuit.
Even if a small current of about 1/100 or less of the ON operation side flows through the OFF operation side of 32, this does not pose a practical problem. T
The switching current Ip (on) flows when r31 is turned on, and the microcurrent Ip (of) is turned off when Tr32 is barely turned off.
f) is flowing. Tr collector current Ic
c, if the base-emitter voltage Vbe, Is the reverse saturation current of the Tr, the electron charge q, Boltzmann constants k, absolute temperature is T, can be approximated by the following equation (1). Icc = Is * exp (q * Vbe / k / T) (1) where *: multiplication

【0032】Trのエミッタ接地電流増幅率をHFE、
Rc=第の抵抗71=第の抵抗72、Re=第1の
抵抗51=第2の抵抗52、Rb=第1のベース抵抗4
1=第2のベース抵抗42、Ip(on)》Ip(of
f)、Ip≒Ip(on)とし、 m=Ln(Ip(on)/Ip(off)) ・・・(2) 但し、Ln( );自然対数と置くと、ノードN,N
間の電位差V12は、 V12=Ip*(Re+Rb/(1+HFE))+m*k*T/q ・・・(3) と表わせる。
The common emitter current gain of Tr is HFE,
Rc = fifth resistor 71 = sixth resistor 72, Re = first resistor 51 = second resistor 52, Rb = first base resistor 4
1 = second base resistor 42, Ip (on) >> Ip (of
f), (and on), m = Ln (Ip (on) Ip ≒ Ip / Ip (off)) ··· (2) However, Ln (); and put the natural logarithm, node N a, N
The potential difference V12 between b is expressed as follows: V12 = Ip * (Re + Rb / (1 + HFE)) + m * k * T / q (3)

【0033】k*T/q≒26mV、Ip(on)/I
p(off)=100〜1000とすると、(3)式に
おける(m*k*T/q)の値は約120mV〜180
mVとなる。Ip(on)/Ip(off)=1000
0でも約240mV程度である。第3,第4のTr3
3,34及び第1,第2の安定化抵抗61,62で構成
される電流ミラー回路において、Tr33とTr34の
面積比、及び安定化抵抗61と62の抵抗比を次の様に
設定すると、 n=(Tr33のエミッタ面積比)/(Tr34のエミッタ面積比) =安定化抵抗62/安定化抵抗61 ・・・(4) Tr33にスイッチング電流Ipが流れれば、Tr34
に流れる電流は(Ip/n)となる。従って、Tr3
5,36で構成されるスイッチドライバに流れる電流I
coは、次式(5)のようになる。
K * T / q ≒ 26 mV, Ip (on) / I
Assuming that p (off) = 100 to 1000, the value of (m * k * T / q) in the equation (3) is about 120 mV to 180.
mV. Ip (on) / Ip (off) = 1000
Even at 0, it is about 240 mV. Third and fourth Tr3
In the current mirror circuit composed of the third and third stabilizing resistors 61 and 62, when the area ratio between Tr33 and Tr34 and the resistance ratio between the stabilizing resistors 61 and 62 are set as follows, n = (Emitter area ratio of Tr33) / (Emitter area ratio of Tr34) = Stabilizing resistor 62 / Stabilizing resistor 61 (4) If switching current Ip flows through Tr33, Tr34
Is (Ip / n). Therefore, Tr3
Current I flowing through the switch driver composed of
co is expressed by the following equation (5).

【0034】 Ico=Ic+Ip/n ・・・(5) さらに、Tr35,36で構成されるスイッチドライバ
の出力振幅電圧V0は、 V0=Rc*Ico=Rc*(Ic+Ip/n) ・・・(6) となる。回路動作より、出力振幅電圧V0と第1,第2
のノードN1,N2間電圧V12とが等しいので、次式
(7),(8)が成り立つ。
Ico = Ic + Ip / n (5) Further, the output amplitude voltage V0 of the switch driver composed of the Trs 35 and 36 is as follows: V0 = Rc * Ico = Rc * (Ic + Ip / n) (6) ). From the circuit operation, the output amplitude voltage V0 and the first and second
Are equal to the voltage V12 between the nodes N1 and N2, the following equations (7) and (8) hold.

【0035】 V0−V12≒0 ・・・(7) V0−V12=Rc*(Ic+Ip/n) −Ip*(Re+Rb/(1+HFE))−m*k*T/q =Ip*(Rc/n−Re−Rb/(1+HFE)) +(Rc*Ic−m*k*T/q) ・・・(8) (8)式の第1項が独立に“≒0”であれば、Ipが変
化してもmは影響されない。mを一定値として、(8)
式の第2項が独立に“≒0”であれば、温度が変化して
も、mは影響されないことになる。第1項と第2項の両
方が“≒0”であれば、Ipの変化及び温度変化に対し
てmを一定に保つことができる。これらの関係を次式
(9)〜(11)に示す。
V0−V12 ≒ 0 (7) V0−V12 = Rc * (Ic + Ip / n) −Ip * (Re + Rb / (1 + HFE)) − m * k * T / q = Ip * (Rc / n -Re-Rb / (1 + HFE)) + (Rc * Ic-m * k * T / q) (8) If the first term of equation (8) is "≒ 0" independently, then Ip is Even if it changes, m is not affected. With m as a constant value, (8)
If the second term in the equation is independently “≒ 0”, then m will not be affected even if the temperature changes. If both the first term and the second term are “≒ 0”, m can be kept constant with respect to the change in Ip and the temperature change. These relationships are shown in the following equations (9) to (11).

【0036】 Rc/n−Re−Rb/(1+HFE)≒0 ・・・(9) (第1項≒0) Rc*Ic−m*k*T/q≒0 ・・・(10) (常温における第2項≒0) Δ(Rc*Ic−m*k*T/q)/(ΔT)≒0 即ち、 Δ(Rc*Ic)/(ΔT)−m*k/q≒0 (第2項温度匂配≒0) ・・・(11) Tr31及び32の内部ベース抵抗と内部エミッタオー
ミック抵抗の値を、それぞれRbとReに加え、(9)
〜(11)式を満足させると、理想形となる。(11)式の
(m*k/q)の絶対値は0.5mV/℃前後であり、
(Rc*Ic)の温度匂配が同程度となる定電流源Ic
は、バンドギャップ電源とトランジスタ等を組み合わせ
ることで容易に実現できる。
Rc / n-Re-Rb / (1 + HFE) ≒ 0 (9) (1st item ≒ 0) Rc * Ic-m * k * T / q ≒ 0 (10) (normal temperature (Rc * Ic−m * k * T / q) / (ΔT) ≒ 0 That is, Δ (Rc * Ic) / (ΔT) −m * k / q ≒ 0 (second Term temperature odor {0) ... (11) Add the values of the internal base resistance and internal emitter ohmic resistance of Tr31 and Tr32 to Rb and Re, respectively, and (9)
If Expressions (11) are satisfied, the ideal shape is obtained. The absolute value of (m * k / q) in equation (11) is about 0.5 mV / ° C.,
Constant current source Ic with the same temperature scent of (Rc * Ic)
Can be easily realized by combining a band gap power supply with a transistor and the like.

【0037】(7)式及び(8)式より明らかなよう
に、Ip、Ic及びT等の変化に対して、mは、(8)
式の値がゼロとなる値へ変化する。(8)式の第1項の
構成要素である(9)式をプラスにすることで、Ipの
増加に伴い、mを大きくしていくこともできる。外付け
抵抗であるRc,Rb,Reをある程度大きく取れば、
Tr内部のベース抵抗やエミッタオーミック抵抗を無視
しうる。定電流源Icの温度係数を適当に設定すること
で、温度に対してもmを適当に変えていくこともでき
る。以上、(9)〜(11)式の値を自由に設定すること
で、Ipや温度変化に対してのスイッチドライブファク
タをコントロール(m値のコントロール)できる。
As is apparent from equations (7) and (8), m is given by (8) with respect to changes in Ip, Ic, T and the like.
The value of the expression changes to a value that is zero. By making equation (9), which is a component of the first term in equation (8), a plus, it is possible to increase m as Ip increases. If Rc, Rb, and Re, which are external resistors, are set to be somewhat large,
The base resistance and the emitter ohmic resistance inside the Tr can be neglected. By appropriately setting the temperature coefficient of the constant current source Ic, m can be appropriately changed with respect to the temperature. As described above, by freely setting the values of the expressions (9) to (11), the switch drive factor with respect to Ip and temperature change can be controlled (control of the m value).

【0038】この第1の実施例では、次のような利点が
ある。小さいスイッチング電流Ipから大きいスイッチ
ング電流Ipまで、広い範囲のスイッチング電流Ipに
渡り、常にリンギングの小さい電流スイッチを実現でき
る。例えば、従来の図2とこの第1の実施例の図1とを
同一素子で構成し、シミュレーション比較を行うと、I
pのリンギング分を定常Ipの15%以下に抑さえるた
めには、従来の図2の回路ではIp範囲がIp(ma
x)〜Ip(max)/2であるのに対し、本実施例の
図1の回路ではIp(max)〜Ip(max)/20
となり、約1桁Ipの可変範囲が広くなる。
The first embodiment has the following advantages. A current switch with small ringing can be always realized over a wide range of switching currents Ip from a small switching current Ip to a large switching current Ip. For example, when FIG. 2 of the related art and FIG. 1 of the first embodiment are configured with the same element and a simulation comparison is performed,
In order to suppress the ringing amount of p to 15% or less of the steady state Ip, the conventional circuit of FIG.
x) to Ip (max) / 2, whereas in the circuit of FIG. 1 of the present embodiment, Ip (max) to Ip (max) / 20
And the variable range of about one digit Ip is widened.

【0039】従って、本実施例の電流スイッチ回路を、
例えば光通信のLEDドライバやLDドライバ等に用い
ると、送信器の光波形が良好になるため、安定な送信器
オートパワーコントロールの実現や、誤り率の小さい高
品質の受信が可能となる。さらに、リンギングが収束す
る時間のぎりぎりまで信号パルス幅を短縮できるため、
高速の光送信器が実現できる。その上、各種のLDやL
ED等に対応できる汎用性の高い(スイッチング電流I
pの範囲が広い)光送信器を実現できる。図5〜図8
に、本考案の第2〜第5の実施例である電流スイッチ回
路の回路図を示す。
Therefore, the current switch circuit of this embodiment is
For example, when used for an LED driver or LD driver of optical communication, the optical waveform of the transmitter becomes good, so that stable automatic power control of the transmitter and high-quality reception with a small error rate can be realized. Furthermore, since the signal pulse width can be reduced to just before the time when the ringing converges,
A high-speed optical transmitter can be realized. In addition, various LD and L
High versatility (switching current I
(a range of p is wide). 5 to 8
2 is a circuit diagram of a current switch circuit according to second to fifth embodiments of the present invention.

【0040】第2の実施例 図5の電流スイッチ回路では、オン時の電圧ドロップが
大きい光源Dに対応できるよう、レベルシフト用の抵抗
73を追加して第7,第8のTr37,38のエミッタ
電位をレベルシフトする。バッファ用Tr37,38の
第1,第2の定電流源IL1,IL2を第1,第2のバ
ッファ抵抗81,82に置き換える。そして、光源Dに
直流バイアス源Ibを追加し、第3,第4のTR33,
34のベース側の第1の電流制御端子21でスイッチン
グ電流Ipの制御を行う。このような構成にすれば、レ
ベルシフト用の抵抗73によって第1のTr31の飽和
等を防止でき、的確な電流スイッチが行える。
Second Embodiment In the current switch circuit shown in FIG. 5, a resistor 73 for level shift is added so as to be able to cope with the light source D having a large voltage drop when turned on. The level of the emitter potential is shifted. The first and second constant current sources IL1 and IL2 of the buffer Trs 37 and 38 are replaced with first and second buffer resistors 81 and 82, respectively. Then, a DC bias source Ib is added to the light source D, and the third and fourth TRs 33,
The switching current Ip is controlled by the first current control terminal 21 on the base side of 34. With such a configuration, the level shift resistor 73 can prevent the first Tr 31 from being saturated or the like, and can perform an accurate current switch.

【0041】第3の実施例 図6の電流スイッチ回路では、図5の電流スイッチ回路
における抵抗73の代わりにダイオード74を用いてレ
ベルシフトを行う。バッファ抵抗81,82に定電流源
ILを付加して混成回路にしている。第2の電流制御端
子22と負電源−Vとの間に抵抗63を追加する。そし
て、LDで構成される光源Dの光出力の一部を、受光ダ
イオード(以下、PDという)等のバック光検出器90
で受けて、スイッチング電流Ip及びTr31のコレク
タの出力電流Ibの制御を行うオートパワーコントロー
ル回路91を付加している。このような構成にすれば、
図5と同様に、的確な電流スイッチが行えると共に、オ
ートパワーコントロール回路91を付加しているので、
光源Dの変動を制御できる。
Third Embodiment In the current switch circuit of FIG. 6, a level shift is performed by using a diode 74 instead of the resistor 73 in the current switch circuit of FIG. A constant current source IL is added to the buffer resistors 81 and 82 to form a hybrid circuit. A resistor 63 is added between the second current control terminal 22 and the negative power supply -V. Then, a part of the light output of the light source D constituted by the LD is converted to a back light detector 90 such as a light receiving diode (hereinafter referred to as PD).
And an auto power control circuit 91 for controlling the switching current Ip and the output current Ib of the collector of the Tr31. With such a configuration,
As in FIG. 5, an accurate current switch can be performed, and an auto power control circuit 91 is added.
The fluctuation of the light source D can be controlled.

【0042】第4の実施例 図7の電流スイッチ回路では、図1の電流スイッチ回路
において、第2の電流制御端子22と負電源−Vとの間
に抵抗63を接続し、スイッチング電流Ipの制御を第
1の電流制御端子21で行う。第7,第8のTr37,
38の各エミッタにバッファ抵抗81,82を追加して
レベルシフトを行う。電源Vd1がベースに共通接続さ
れた第9及び第10のTr101,102を第1,第2
のTr31,32のコレクタにそれぞれ直列接続し、ベ
ースが電源Vcに共通接続された第11及び第12の
r103,104を第3,第4のノードN3,N4にそ
れぞれ直列接続し、さらにベースが電源Vd2に共通接
続された第13及び第14のTr105,106を第
5,第6のTr35,36のコレクタ側に直列接続して
いる。このような構成にすれば、ミラー電流値の精度向
上とスイッチング速度の改善が図れる。
Fourth Embodiment In the current switch circuit of FIG. 7, a resistor 63 is connected between the second current control terminal 22 and the negative power source -V in the current switch circuit of FIG. Control is performed at the first current control terminal 21. Seventh and eighth Tr37,
Level shift is performed by adding buffer resistors 81 and 82 to each of the 38 emitters. The ninth and tenth Trs 101 and 102 to which the power supply Vd1 is commonly connected to the base are connected to the first and second Trs 101 and 102.
Of the eleventh and twelfth transistors connected in series to the collectors of the Trs 31 and 32 of FIG .
r103 and 104 are connected in series to the third and fourth nodes N3 and N4, respectively, and the thirteenth and fourteenth Trs 105 and 106 whose bases are commonly connected to the power supply Vd2 are connected to the fifth and sixth Trs 35 and 36. Connected in series to the collector side. With such a configuration, it is possible to improve the accuracy of the mirror current value and the switching speed.

【0043】第5の実施例 図8の電流スイッチ回路では、図1の電流スイッチ回路
において、第1,第2の定電流源IL1,IL2を、第
1,第2のベース抵抗81,82と定電流源ILとの混
成回路に置き換え、第7,第8のTr37,38の各エ
ミッタにダイオード111,112をそれぞれ追加して
レベルシフトを行う。第2の電流制御端子22と負電源
−Vとの間に抵抗63を設け、スイッチング電流Ipの
制御を第1の電流制御端子21で行う。そして、図9
(a),(b)のような回路の置き換えを行っている。
Fifth Embodiment In the current switch circuit shown in FIG. 8, in the current switch circuit shown in FIG. 1, the first and second constant current sources IL1 and IL2 are replaced with the first and second base resistors 81 and 82. The level shift is performed by replacing the hybrid circuit with the constant current source IL and adding diodes 111 and 112 to the emitters of the seventh and eighth Trs 37 and 38, respectively. A resistor 63 is provided between the second current control terminal 22 and the negative power supply -V, and the switching current Ip is controlled by the first current control terminal 21. And FIG.
Circuit replacement as shown in (a) and (b) is performed.

【0044】即ち、図9(a),(b)は図1中の部分
回路図である。図9(a)に示すように、図1の抵抗5
1,52,61とTr33で構成されるT形回路を、図
9(b)に示すように、抵抗51,52と、第1及び第
3の抵抗61−1,61−2と、第3及び第5のTr3
3−1,33−2で構成されるπ形回路に置き換え
第2の抵抗62及び第2のTr34と相まってミラー動
作するようにしている。抵抗51と52の抵抗値は等し
く、抵抗61−1,61−2は抵抗61の2倍の抵抗値
を有している。また、Tr33のエミッタサイズをA3
とすると、Tr33−1,33−2の各エミッタサイズ
はA3/2に設定されている。このような構成にすれ
ば、抵抗51,52に直流電流が流れないため、Tr3
3−1及びTr33−2の飽和を防止できる等の利点が
ある。
That is, FIGS. 9A and 9B are partial circuit diagrams in FIG. As shown in FIG. 9A, the resistance 5 of FIG.
As shown in FIG. 9 (b), a T-shaped circuit composed of the first, second and first transistors 52, 61 and Tr33 is connected to first and second resistors 51 and 52 .
3 and the third and fifth Tr3s 61-1 and 61-2.
3-1 and 33-2 are replaced with a π-type circuit ,
Mirror movement in combination with the second resistor 62 and the second Tr 34
I try to make it. The resistances of the resistors 51 and 52 are equal, and the resistors 61-1 and 61-2 have twice the resistance of the resistor 61. Also, the emitter size of Tr33 is set to A3
Then, the emitter sizes of Trs 33-1 and 33-2 are set to A3 / 2. With such a configuration, no DC current flows through the resistors 51 and 52, so that the Tr3
There are advantages that saturation of 3-1 and Tr33-2 can be prevented.

【0045】なお、本考案は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。例えば、上記第1〜第5の実
施例の電流スイッチ回路では、NPN型Trを用いてい
るが、これらをPNP型Trや電界効果Tr等の他のT
rで構成してもよい。PNP型Trを用いた場合、電圧
及び電流や接続用ダイオードの極性等を反転すればよ
い。第3の実施例における図6のオートパワーコントロ
ール回路91は、他の実施例に設けることも可能であ
る。また、上記実施例は光源以外の負荷にも通用でき
る。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, in the current switch circuits of the first to fifth embodiments, NPN-type Trs are used.
r. When a PNP Tr is used, the voltage and current, the polarity of the connection diode, and the like may be inverted. The automatic power control circuit 91 of FIG. 6 in the third embodiment can be provided in another embodiment. Further, the above embodiment can be applied to loads other than the light source.

【0046】[0046]

【考案の効果】以上詳細に説明したように、第1〜第1
2の考案によれば、第1及び第2の入力端子に与えられ
る電位と第3のノードに流れる負荷を駆動する電流の大
きさに応じた電位とに基づき、該第3のノードに流れる
電流の大きさに応じた電位差を有する電位を生成して、
差動スイッチ手段を構成する第1及び第2のTrに第1
及び第2のノードを介して与える構成にしている。その
ため、負荷を駆動する電流が第3のノードに流れるが、
第1及び第2の入力端子に与えられる電位差が大 きく、
該電流が大きな電流値の場合に、該電流値に対応する大
きな電位差が第1及び第2のTrに与えられる。よっ
て、第1及び第2のTrのスイッチング速度が低下しな
い。また、負荷に流れる電流も大きいので、該電流にお
けるリンギングの割合も大きくならない。一方、第3の
ノードに流れる電流が小さい場合には、それに応じ、第
1及び第2のTrに与えられる電位差が小さなるので、
負荷を駆動する電流が小さくとも、リンギングの割合が
大きくならない。また、この場合には負荷を駆動する電
流が小さいので、第1及び第2のTrに与えられる電位
差が小くとも、第1及び第2のスイッチング速度が低下
しない。よって、負荷を駆動する電流の大小にかかわら
ず、LEDやLD等の負荷の出力振幅の過渡応答特性を
低下させることなく、該負荷を駆動する電流におけるリ
ンギング電流の割合を一定以下にできる。よって、各種
の光源の駆動に対応する汎用性が高まると共に、光信号
等の信頼性を向上できる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the first to the first
According to the second aspect of the present invention, the first and second input terminals
Potential and the current driving the load flowing to the third node are large.
Flows to the third node based on the potential corresponding to the magnitude
Generating a potential having a potential difference corresponding to the magnitude of the current,
The first and second Trs constituting the differential switch
And via the second node. That
Therefore, the current for driving the load flows to the third node,
Potential difference applied to the first and second input terminals greatly,
When the current has a large current value, a large current value corresponding to the current value is obtained.
A large potential difference is applied to the first and second Trs. Yo
Therefore, the switching speed of the first and second Trs does not decrease.
No. In addition, since the current flowing through the load is large,
The rate of ringing does not increase. Meanwhile, the third
If the current flowing through the node is small,
Since the potential difference given to the first and second Trs is small,
Even if the current driving the load is small, the rate of ringing is small.
Does not grow. In this case, the power to drive the load is
Since the current is small, the potential given to the first and second Trs
Smaller difference reduces first and second switching speeds
do not do. Therefore, regardless of the magnitude of the current driving the load,
The transient response characteristics of the output amplitude of the load such as LED and LD.
Without reducing the current in driving the load.
The ratio of the ringing current can be kept below a certain value. Therefore, various
Versatility to drive the light source of
Reliability can be improved.

【0047】第13の考案によれば、小さい出力電流か
ら大きい出力電流まで広い範囲の出力電流に渡り、常に
リンギングの小さい電流スイッチが行える。リンギング
レベルを小さくできるので、信号パルス幅もリンギング
収束時間のぎりぎりまで短縮することが可能となり、動
作速度を高速化できる。広い出力電流範囲に渡ってリン
ギングを小さくできるので、各種の光源の駆動に対応で
きる汎用性が広がる。第14の考案によれば、第1及び
第2の安定化抵抗を設けたので、第3及び第4のTrを
安定に動作させることができる。しかも、第1及び第2
の定電流源または第1及び第2のバッファ抵抗は、第1
のTrと第2のTrの例えばオフ動作を円滑に動作させ
ることができる。
According to the thirteenth invention, a current switch with small ringing can be always performed over a wide range of output current from a small output current to a large output current. Since the ringing level can be reduced, the signal pulse width can also be reduced to just before the ringing convergence time, and the operating speed can be increased. Since ringing can be reduced over a wide output current range, the versatility for driving various light sources is expanded. According to the fourteenth invention , since the first and second stabilizing resistors are provided, the third and fourth Trs can be operated stably. Moreover, the first and second
Of the constant current source or the first and second buffer resistors
For example, the off operation of the Tr and the second Tr can be smoothly operated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の第1の実施例を示す電流スイッチ回路
の回路図である。
1 is a circuit diagram of a current switching circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の電流スイッチ回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional current switch circuit.

【図3】従来の電流スイッチ回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional current switch circuit.

【図4】図2のスイッチング電流Ipの波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of the switching current Ip of FIG. 2;

【図5】本考案の第2の実施例を示す電流スイッチ回路
の回路図である。
5 is a circuit diagram of a current switching circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本考案の第3の実施例を示す電流スイッチ回路
の回路図である。
6 is a circuit diagram of a current switching circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本考案の第4の実施例を示す電流スイッチ回路
の回路図である。
7 is a circuit diagram of a current switching circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本考案の第5の実施例を示す電流スイッチ回路
の回路図である。
8 is a circuit diagram of a current switching circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】図1及び図8中の部分回路図である。FIG. 9 is a partial circuit diagram in FIGS. 1 and 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12 第1,第2の入力端子 21,22 第1,第2の電流制御端子 31〜38 第1〜第8のTr 41,42 ベース抵抗 51,52,61,62 第1,第2,第3,第4の
抵抗71,72 第1,第2の負荷抵抗 IL1,IL2 第1,第2の定電流源 Ip スイッチング電流 Ipc 制御電流源 D 光源 +V 正電源 −V 負電源N1〜N4 第1〜第4のノード Nc 電流応答ノード Nv1,Nv2 第1,第2の電位ノード
11, 12 First and second input terminals 21, 22 First and second current control terminals 31 to 38 First to eighth Trs 41, 42 Base resistors 51, 52, 61 , 62 First, second , Third and fourth resistors 71, 72, first and second load resistors IL1, IL2 first and second constant current sources Ip switching current Ipc control current source D light source + V positive power source -V negative power source N1 to N4 First to fourth nodes Nc Current response nodes Nv1 and Nv2 First and second potential nodes

Claims (14)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 第1のノード及び第2のノードにそれぞ1. A first node and a second node, respectively.
れ与えられる電位に応じて、導通状態が制御され、第1The conduction state is controlled according to the applied potential, and the first
の電位が与えられる第1の電位ノードと、第2の電位がA first potential node to which the potential of
与えられる第2の電位ノードに電気的に接続される第3A third electrically connected to the applied second potential node
のノードとの間に、電気的かつそれぞれ並列に接続されElectrically and in parallel with each other
た第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを有し、Having a first transistor and a second transistor,
前記第1の電位ノードと前記第3のノードとの間に、前Between the first potential node and the third node,
記第1のトランジスタと直列に接続された負荷に流す電The current flowing through a load connected in series with the first transistor
流量を制御する差動スイッチ手段と、Differential switch means for controlling the flow rate, 第1の入力端子及び第2の入力端子にそれぞれ与えられProvided to a first input terminal and a second input terminal, respectively.
る電位及び前記第3のノードに流れる電流に応じて、前Depending on the potential of the third node and the current flowing through the third node.
記第1及び第2のノードに、前記第3のノードに流れるThe first and second nodes flow to the third node
電流の大きさに応じた大きさの電位差を有する電位を与Apply a potential having a potential difference of a magnitude corresponding to the magnitude of the current
える手段を有することを特徴とする電流スイッチ回路。A current switch circuit, comprising:
【請求項2】 前記第3のノードに流れる電流の大きさ2. The magnitude of a current flowing through the third node
に応じた大きさの電位差を有する電位を与える手段は、Means for giving a potential having a potential difference of a magnitude according to 前記第3のノードに流れる電流の大きさに比例した大きA magnitude proportional to the magnitude of the current flowing through the third node;
さの第1の電流を電流応答ノードに与える手段と、Means for providing a first current to a current responsive node; 前記電流応答ノードに電気的に接続され、前記第1の入The first input node electrically connected to the current response node;
力端子及び前記第2の入力端子にそれぞれ与えられる電Power terminal and the second input terminal, respectively.
位及び前記第1の電流に応じて、前記第1のノードと前The first node and the first node depending on the position and the first current.
記第2のノードに前記第1の電流の大きさに応じた大きThe second node has a magnitude corresponding to the magnitude of the first current.
さの電位差を有する電位を与える手段とを、有することMeans for applying a potential having a potential difference of
を特徴とする請求項1記載の電流スイッチ回路。The current switch circuit according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記第1のトランジスタは、第1の電極3. The first transistor has a first electrode.
が前記負荷を介して前記第1の電位ノードに電気的に接Is electrically connected to the first potential node via the load.
続され、第2の電極が前記第1のノードに電気的に接続A second electrode is electrically connected to the first node
され、第3の電極が第1の抵抗を介して前記第3のノーAnd a third electrode is connected to the third node via a first resistor.
ドに電気的に接続され、Electrically connected to the 前記第2のトランジスタは、第1の電極が前記第1の電The second transistor has a first electrode connected to the first electrode.
位が与えられる前記第1の電位ノードに電気的に接続さElectrically connected to the first potential node to which the potential is applied.
れ、第2の電極が前記第2のノードに電気的にAnd a second electrode is electrically connected to the second node. 接続さConnected
れ、第3の電極が第2の抵抗を介して前記第3のノードAnd a third electrode is connected to the third node via a second resistor.
に電気的に接続されることを特徴とする請求項1またはOr electrically connected to the
2記載の電流スイッチ回路。2. The current switch circuit according to 2.
【請求項4】 前記第1の電流を前記電流応答ノードに4. The method according to claim 1, wherein the first current is supplied to the current response node.
与える手段は、第1の電極が前記第3のノードに電気的The means for providing is such that the first electrode is electrically connected to the third node.
に接続され、第2の電極が、所定の電位が与えられる第And the second electrode is connected to a third electrode to which a predetermined potential is applied.
1の電流制御端子に電気的に接続され、第3の電極が第And the third electrode is electrically connected to the first current control terminal.
3の抵抗の一端に接続された第3のトランジスタと、第A third transistor connected to one end of the third resistor;
1の電極が前記電流応答ノードに電気的に接続され、第One electrode is electrically connected to the current responsive node;
2の電極が前記第1の電流制御端子に電気的に接続さTwo electrodes are electrically connected to the first current control terminal.
れ、第3の電極が第4の抵抗の一端に接続された第4のAnd a fourth electrode in which a third electrode is connected to one end of a fourth resistor.
トランジスタを有し、前記第3及び第4の抵抗の他端はA transistor, and the other ends of the third and fourth resistors are
前記第2の電位ノードに電気的に接続されることを特徴Being electrically connected to the second potential node.
とする請求項2記載の電流スイッチ回路。The current switch circuit according to claim 2, wherein
【請求項5】 前記第1の電流の大きさに応じた大きさ5. A magnitude corresponding to the magnitude of the first current
の電位差を与える手段は、第1の電極が第5の抵抗を介The first electrode is connected to the first electrode through a fifth resistor.
して前記第1の電位ノードに電気的に接続され、第2のAnd electrically connected to the first potential node,
電極が、信号源からの信号が与えられる第1の入力端子The electrode is a first input terminal to which a signal from a signal source is provided.
に電気的に接続され、第3の電極が、前記電流応答ノーAnd a third electrode is connected to the current responsive node.
ドと電気的に接続される第4のノードに電気的に接続さElectrically connected to a fourth node electrically connected to the node.
れる第5のトランジスタと、第1の電極が、第6の抵抗A fifth transistor and a first electrode are connected to a sixth resistor.
を介して前記第1の電位ノードに電気的に接続され、第Is electrically connected to the first potential node through
2の電極が、リファレンス電源または逆相信号源からの2 electrodes are connected to a reference power source or a negative-phase signal source.
信号が与えられる第2の入力端子に電気的に接続され、Electrically connected to a second input terminal to which a signal is applied;
第3の電極が、前記第4のノードに電気的に接続されるA third electrode is electrically connected to the fourth node
第6のトランジスタとを有し、前記第1または第2の入And a sixth transistor, wherein the first or second input is provided.
力端子に与えられる電位の高低関係に応じて、前記第1According to the relationship between the levels of the potentials applied to the force terminals, the first
及び第2のノードに与えられる電位の高低関係が決定さAnd the relationship between the levels of the potentials applied to the second node is determined.
れる構成にしたことを特徴とする請求項2記載の電流ス3. The current switch according to claim 2, wherein
イッチ回路。Switch circuit.
【請求項6】 第1の電極が前記第1の電位ノードに電6. A first electrode is connected to the first potential node.
気的に接続され、第2の電極が、前記第5のトランジスPneumatically connected and the second electrode is connected to the fifth transistor.
タの第1の電極と前記第5の抵抗との間で、前記第5のThe fifth electrode between the first electrode and the fifth resistor.
トランジスタの第1の電極及び第5の抵抗と電気的に接Electrically connected to the first electrode and the fifth resistor of the transistor;
続され、第3の電極が第7の抵抗を介して前記第2のノAnd a third electrode is connected to the second node via a seventh resistor.
ードに電気的に接続され、かつ前記第2の電位ノードにAnd electrically connected to the second potential node.
電気に接続される第7のトランジスタと、A seventh transistor connected to electricity; 第1の電極が前記第1の電位ノードに電気的に接続さA first electrode electrically connected to the first potential node;
れ、第2の電極が前記第6のトランジスタの第1の電極And the second electrode is the first electrode of the sixth transistor.
と前記第6の抵抗との間で、前記第6のトランジスタのAnd between the sixth resistor and the sixth resistor.
第1の電極及び前記第6の抵抗に電気的に接続され、第Electrically connected to the first electrode and the sixth resistor,
3の電極が第8のThe third electrode is the eighth 抵抗を介して前記第1のノードに電気An electrical connection to the first node via a resistor
的に接続され、かつ、前記第2の電位ノードに電気的にAnd electrically connected to the second potential node.
接続される第8のトランジスタを有することを特徴とすHaving an eighth transistor connected thereto.
る請求項5記載の電流スイッチ回路。The current switch circuit according to claim 5.
【請求項7】 前記第1及び第2のトランジスタの導通7. The conduction of the first and second transistors
時と非導通時の電流をそれぞれIP(on)及びIPThe current at the time of non-conduction and the current at the time of non-conduction are IP (on) and IP
(off)とし、電子の電荷をq、ボルツマン定数を(Off), the charge of the electron is q, and the Boltzmann constant is
k、絶対温度をT、前記第3のトランジスタがバイポーk, the absolute temperature is T, and the third transistor is a bipolar transistor.
ラトランジスタであり、前記第3のトランジスタのエミTransistor of the third transistor.
ッタ面積をA3、前記第4のトランジスタがバイポーラAnd the fourth transistor is bipolar.
トランジスタであり、前記第4のトランジスタのエミッTransistor, and an emitter of the fourth transistor.
タ面積をA4、それらのトランジスタのエミッタ接地電The area of the transistor is A4, and the emitter
流増幅率をHFEとする時、下記の式に基づきK1、KWhen the flow amplification factor is HFE, K1, K
2、K3の値を設定することで、ドライブファクタmの2. By setting the value of K3, the drive factor m
電流と温度に対する依存特性を制御する構成にしたことControlling the dependence on current and temperature
を特徴とする請求項6記載の電流スイッチ回路。The current switch circuit according to claim 6, wherein: n=An = A
3/A4=第4の抵抗/第3の抵抗3 / A4 = fourth resistance / third resistance IP(on)》IP(off)、IP=IP(on)IP (on) >> IP (off), IP = IP (on) m=Ln(IP(on)/IP(off))m = Ln (IP (on) / IP (off)) (但し、Ln();自然対数)(However, Ln (); natural logarithm) Rc=第5の抵抗=第6の抵抗、Re=第1の抵抗=第Rc = fifth resistance = sixth resistance, Re = first resistance = first resistance
2の抵抗、Rb=第7の抵抗=第8の抵抗2 resistance, Rb = seventh resistance = eighth resistance (Rb/n−Re−Rb/(1+HFE))=K1(Rb / n-Re-Rb / (1 + HFE)) = K1 Rc*c−m*k*T/q=K2Rc * cm * k * T / q = K2 (但し、*;乗算)(However, *; multiplication) Δ(Rc*c−m*k*T/q)/(ΔT)=K3Δ (Rc * cm * k * T / q) / (ΔT) = K3
【請求項8】 前記第4のノードと前記第2の電位ノー8. The fourth node and the second potential node
ドとの間に電気的に接続される正の温度依存特性を有すHas a positive temperature-dependent characteristic electrically connected to the
る定電流源を有することを特徴とする請求項5乃至7の9. A constant current source according to claim 5,
いずれか1つに記載の電流スイッチ回路。The current switch circuit according to any one of the above.
【請求項9】 前記第5の抵抗及び前記第6の抵抗は、9. The fifth resistor and the sixth resistor,
抵抗またはダイオードを介して前記第1の電位ノードにTo the first potential node via a resistor or a diode
電気的に接続されることを特徴とする請求項5乃至8の9. The method according to claim 5, which is electrically connected.
いずれか1つに記載の電流スイッチ回路。The current switch circuit according to any one of the above.
【請求項10】 前記負荷からの光を受光し、それに応10. Receiving light from said load and responding to it.
じて、前記負荷に流Flow to the load れる電流を制御する構成にしたことTo control the current flowing
を特徴とする請求項1乃至9のいずれか1つに記載の電The electronic device according to any one of claims 1 to 9, wherein
流スイッチ回路。Current switch circuit.
【請求項11】 前記第1のトランジスタと前記負荷と11. The first transistor and the load,
の間及び前記第2のトランジスタと前記第2の電位ノーBetween the second transistor and the second potential node.
ドとの間に、それぞれベースに共通の電源が与えられるAnd a common power supply to each base
第9及び第10のトランジスタを有し、Ninth and tenth transistors, 前記第3のノードと前記第3のトランジスタとの間及びBetween the third node and the third transistor and
前記電流応答ノードと前記第4のノードとの間に、それBetween the current response node and the fourth node,
ぞれベースに共通の電源が与えられる第11及び第12Eleventh and twelfth where a common power supply is applied to each base
のトランジスタを有し、Having a transistor of 前記第5の抵抗と前記第5のトランジスタとの間及び前Between and before the fifth resistor and the fifth transistor
記第6の抵抗と前記第6のトランジスタとの間に、それA sixth resistor between the sixth resistor and the sixth transistor;
ぞれベースに共通の電源が与えられる第13及び第14Thirteenth and fourteenth power supplies are supplied to the bases in common.
のトランジスタを有することを特徴とする請求項5乃至5. The transistor according to claim 5, wherein
10のいずれか1つに記載の電流スイッチ回路。11. The current switch circuit according to any one of 10.
【請求項12】 前記第1のトランジスタは、第1の電12. The first transistor according to claim 1, wherein:
極が、一端が前記第1の電位ノードに電気的に接続されA pole is electrically connected at one end to the first potential node
た前記負荷の他端に電気的に接続され、第2の電極が前The second electrode is electrically connected to the other end of the load
記第1のノードに電気的に接続され、Electrically connected to the first node; 前記第2のトランジスタは、第1の電極が前記第1の電The second transistor has a first electrode connected to the first electrode.
位ノードに電気的に接続され、第2の電極が前記第2のAnd a second electrode electrically connected to the second node.
ノードに電気的に接続され、Electrically connected to the node, 前記第1の電流を前記電流応答ノードに与える手段は、Means for providing the first current to the current response node,
第1の電極が前記第1のトランジスタの第3の電極に電A first electrode is connected to a third electrode of the first transistor.
気的に接続され、第2の電極が第1の電流制御端子に電And the second electrode is electrically connected to the first current control terminal.
気的に接続され、第3の電極が第1の抵抗を介して前記And a third electrode is connected via a first resistor.
第2の電位ノードに電気的に接続された第3のトランジA third transistor electrically connected to the second potential node
スタと、第1の電極が前記電流応答ノードに電気的に接And a first electrode electrically connected to the current responsive node.
続され、第2の電極が前記第1の電流制御端子に電気的A second electrode is electrically connected to the first current control terminal.
に接続され、第3の電極が第2の抵抗を介して前記第2And a third electrode is connected to the second electrode via a second resistor.
の電位ノードに電気的に接続された第4のトランジスタTransistor electrically connected to the potential node of
と、第1の電極が前記第2のトランジスタの第3の電極And a first electrode is a third electrode of the second transistor.
に電気的に接続され、第2の電極が前記第1の電流制御And the second electrode is electrically connected to the first current control.
端子に電気的に接続され、第3の電極が第3の抵抗を介Electrically connected to the terminal, and the third electrode is connected through a third resistor.
して前記第2の電位ノードに電気的に接続された第5のAnd a fifth potential node electrically connected to the second potential node.
トランジスタとを有し、Having a transistor and 前記第1のトランジスタの第3の電極と第2のトランジA third electrode of the first transistor and a second transistor
スタの第3の電極とは、抵抗を介して電気的に接続されThe third electrode of the star is electrically connected to the third electrode via a resistor.
ることを特徴とする請求項2記載の電流スイッ3. The current switch according to claim 2, wherein チ回路。Switch.
【請求項13】 第1と第2のノード間の電位差に応じ13. According to a potential difference between a first node and a second node.
てオン,オフ動作して電源電流を切換える第1及び第2First and second switching power supply currents by turning on and off
のトランジスタを有し、該電源電流を負荷に供給する差Transistors for supplying the power supply current to the load.
動スイッチ回路と、Dynamic switch circuit, 前記第1及び第2のトランジスタと第3のノードとの間Between the first and second transistors and a third node
にそれぞれ電気的に接続された第1及び第2の抵抗と、A first and a second resistor respectively electrically connected to 第1の電極が第1の電流制御端子に電気的に接続され、A first electrode is electrically connected to the first current control terminal;
第2の電極が前記第3のノードに電気的に接続され、第A second electrode is electrically connected to the third node;
3の電極が第2の電流制御端子に電気的に接続された第The third electrode is electrically connected to the second current control terminal.
3のトランジスタと、Three transistors, 第1の電極が前記第1の電流制御端子に電気的に接続さA first electrode is electrically connected to the first current control terminal.
れ、第2の電極が第4のノードに電気的に接続され、第A second electrode is electrically connected to the fourth node,
3の電極が前記第2の電流制御端子に電気的に接続されThree electrodes are electrically connected to the second current control terminal.
た第4のトランジスタと、A fourth transistor; 電源にそれぞれ接続された第1及び第2の負荷抵抗と、First and second load resistors respectively connected to a power supply;
信号源からの信号が与えられる第1の入力端子と、A first input terminal to which a signal from a signal source is provided; リファレンス電源または逆相信号源からの信号が与えらGiven a signal from a reference power supply or
れる第2の入力端子と、A second input terminal, 第1の電極が前記第1の入力端子に電気的に接続され、A first electrode is electrically connected to the first input terminal;
第2の電極が前記第1の負荷抵抗に電気的に接続され、A second electrode is electrically connected to the first load resistor;
第3の電極が前記第4のノードに電気的に接続され、出A third electrode is electrically connected to the fourth node, and
力電圧を前記第1のノードに供給するように制御する第Controlling the supply voltage to be supplied to the first node;
5のトランジスタと、5 transistors, 第1の電極が前記第2の入力端子に接続され、第2の電A first electrode is connected to the second input terminal and a second electrode
極が前記第2の負荷抵抗に電気的に接続され、第3の電A pole is electrically connected to the second load resistor and a third
極が前記第4のノードに電気的に接続され、出力電圧をA pole is electrically connected to the fourth node to reduce an output voltage.
前記第2のノードに供給するように制御する第6のトラA sixth truck controlling to supply to the second node
ンジスタとを有することを特徴とする電流スイッチ回Current switch circuit having a transistor
路。Road.
【請求項14】 請求項1記載の電流スイッチ回路にお14. The current switch circuit according to claim 1,
いて、And 前記第1及び第2のノードを介して前記第1及び第2のThe first and second nodes via the first and second nodes
トランジスタにそれぞれ電気的に接続された第1及び第A first and a second, respectively, electrically connected to the transistor;
2のベース抵抗と、Two base resistors, 前記第3及び第4のトランジスタと前記第2の電流制御The third and fourth transistors and the second current control
端子との間にそれぞれ電気的に接続された第1及び第2First and second terminals electrically connected between the first and second terminals, respectively.
の安定化抵抗と、And the stabilizing resistance of 前記第5及び第6のトランジスタの出力電圧を前記第1The output voltages of the fifth and sixth transistors are set to the first
及び第2のベース抵抗を介して前記第1及び第2のノーAnd the first and second nodes via a second base resistor.
ドへそれぞれ伝達するバッファ兼レベルシフト用の第77th for buffer and level shift to be transmitted to each
及び第8のトランジスタと、And an eighth transistor; 前記第7及び第8のトランジスタに定電流をそれぞれ供A constant current is supplied to the seventh and eighth transistors, respectively.
給する第1及び第2の定電流源または第1及び第2のバThe first and second constant current sources or the first and second
ッファ抵抗とを設けたことを特徴とする電流スイッチ回Current switch circuit characterized by providing a
路。Road.
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