JPH0112444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は発光素子駆動回路、特に光を媒体と
して信号を伝送する光伝送システム等に用いて好
適な発光素子駆動回路に関する。

背景技術とその問題点 光を媒体として信号を伝送する光伝送システム
における光送信機としては例えば第１図に示すよ
うなものが従来提案されている。即ち同図におい
て、第１の信号源１からの例えば左チヤンネルの
音声信号と、第２の信号源２からの例えば右チヤ
ンネルの音声信号とを夫々FM変調器３及び４に
おいてFM変調した後加算器５においてこれらの
両信号を加算し、この加算器５の出力を駆動回路
６に供給する。そして駆動回路６からの駆動信号
により例えば赤外線発光素子７を輝度変調し、電
気信号を光信号に変換して伝送する。そしてこの
伝送されて来た光信号を受信側ではPINホトダイ
オードの如き受光素子で受光して、光信号を電気
信号に変換した後FM復調して、元の左チヤンネ
ル音声信号と右チヤンネル信号を分離して取り出
し、例えばヘツドホーン等で聞くようにしてい
る。

ところで駆動回路６としては従来第２図に示す
ようなものが使用されている。即ち第２図Ａで
は、加算器５（第１図）からの出力が供給される
入力端子１１がコンデンサ１２を介してトランジ
スタ１３のベースに接続され、このトランジスタ
１３のベースが更に抵抗器１４を介して接地され
る。トランジスタ１３のエミツタは抵抗器１５を
介して接地され、そのコレクタは抵抗器１６を介
して正の電源端子＋V_CCに接続されると共にトラ
ンジスタ１７のベースに接続される。トランジス
タ１７のエミツタは抵抗器１８を介して接地さ
れ、そのコレクタは発光素子７同様の発光素子１
９のカソード−アノードを介して正の電源端子
V_CCに接続される。又トランジスタ１７のエミツ
タは帰還用の抵抗器２０を介してトランジスタ１
３のベース側に接続される。

通常発光素子１９の放射エネルギーは、順方向
電流に比例するため、トランジスタ１７を定電流
動作するようにしている。従つてトランジスタ１
７のエミツタ側よりトランジスタ１３のベース側
に抵抗器２０を介して直流帰還をかけ、トランジ
スタ１３により制御されるトランジスタ１７を流
れる電流が一定となるように定電流駆動方式とさ
れる。

また、この回路において、トランジスタ１３の
ベース電圧は、トランジスタ１７のエミツタ電圧
で決定される。従つてトランジスタ１３のベース
側で入力端子１１より供給されて来る信号波形が
歪まないようにするために、ステレオ１７のエミ
ツタ側に挿入されている抵抗器１８の値を大きく
してトランジスタ１７のエミツタ電圧を高くとる
ようにしている。

ところが、第２図Ａの如き回路構成の場合、第
２図Ｂに示すように複数個の発光素子１９₁〜１
９_oを用いる場合、おのずと電源電圧を高くする
必要がある。即ち、例えば今発光素子１９₁〜１
９_oが10個で、それ等の各順方向電圧V_Fが1.3Vと
すると、全体で13Vの電圧が直列接続された10個
の発光素子の両端にかかることになる。従つて電
源電圧は少くとも13V以上必要となる。そしてこ
こで各発光素子に流れる電流を100mA、抵抗器
１３の値を10Ωとするとトランジスタ１７のエミ
ツタ電圧V_Eは1Vとなる。この結果トランジスタ
１７のベース電圧V_Bは、トランジスタ１７のベ
ース−エミツタ間電圧をV_BEとすると、V_B＝V_E＋
V_BE＝1V＋0.6V＝1.6Vとなる。そしてトランジ
スタ１７のベース電圧V_Bは、トランジスタ１３
のコレクタ電圧V_Cと等しいので、通常動作条件
や使用される回路によつて異なるも、略電源電圧
の半分位で使用されるトランジスタ１３のコレク
タ−エミツタ間電圧V_CEは1.6V以下となり、この
トランジスタ１３を通してトランジスタ１７のベ
ースに供給される入力信号に歪みを発生し、結果
として信号を正確に伝送できなくなる。

従つて第２図の如き構成を成す従来回路の場
合、発光素子の数を増やそうとすると、伝送され
る信号波形に歪を生じるので、電源電圧を高くし
なければならないという不都合があつた。

考案の目的 この考案は斯る点に鑑み、伝送される信号波形
に歪を生じることなく所定の電源電圧で複数個の
発光素子を駆動でき、また所定固数の発光素子で
あれば低電圧駆動とすることができる発光素子駆
動回路を提供するものである。

考案の概要 この考案では制御トランジスタに直流接続され
た駆動トランジスタの第１及び第２の主電極に
夫々少なくとも１個の発光素子を接続すると共
に、第２の主電極と発光素子の接続点から制御ト
ランジスタに直流帰還をかけ、駆動トランジスタ
を定電流動作させることにより、伝送される信号
波形に歪を生じることなく、電源電圧を一定とす
ると、従来より多数の発光素子を駆動して大きな
放射エネルギーを得ることができ、逆に発光素子
の数を一定とすると、これ等の発光素子を低電圧
で駆動することが可能となる。

実施例 以下この考案の諸実施例を第３図〜第５図に基
づいて詳しく説明する。尚第３図〜第５図におい
て第２図と対応する部分には同一符号を付し、そ
の詳細説明は省略する。

第３図はこの考案の第１実施例を示すもので、
本実施例では駆動素子としてのトランジスタ１７
のコレクタ（第１主電極）と正の電源端子＋V_CC
の間に複数個の発光素子例えば発光ダイオード３
１₁〜３１_oを直列関係に設け、発光ダイオード３
１₁のカソード側をトランジスタ１７のコレクタ
に接続すると共に発光ダイオード３１_oのアノー
ド側を抵抗器２１を介して正の電源端子＋V_CCに
接続する。又トランジスタ１７のエミツタ（第２
主電極）と接地間に複数個の発光素子例えば発光
ダイオード３２₁〜３２_oを直列関係に設け、発光
ダイオード３２₁のアノード側をトランジスタ１
７のエミツタに接続すると共に発光ダイオード３
２_oのカソード側を抵抗器１８を介して接地する。

今、第３図において発光ダイオード３１₁〜３
１_oを５個、又発光ダイオード３２₁〜３２_oを５
個とし、上述同様各直列接続のダイオードを流れ
る電流を100mA、抵抗器１８の値を10Ωとする
と、トランジスタ１７のエミツタ電圧は6.5V
（1.3V×５）＋1V（10Ω×100mA）＝7.5Vとなり、
トランジスタ１３のコレクタ電圧はこの場合
7.5Vにトランジスタ１７のベース−エミツタ間
電圧V_BEを加算した値即ち8.1Vとなる。従つてこ
の8.1Vのコレクタ電圧は、トランジスタ１３の
コレクタ電圧としては適切な範囲であり、入力端
子１１からトランジスタ１３を通してトランジス
タ１７に供給される信号が歪むことはない。この
結果駆動素子としてのトランジスタ１７は常時Ａ
クラス（又はABクラス）動作を成し、発光ダイ
オード３１₁〜３１_o，３２₁〜３２_oが正常に動作
して信号が正確に伝送されることになる。

このように本実施例では、電源電圧を何等上げ
ることなく複数個の発光素子を容易に駆動するこ
とができる。なお、トランジスタ１７のコレクタ
及びエミツタが配される複数個の発光素子は回路
条件に応じて任意の個数とし得るものである。

第４図はこの考案の第２実施例を示すもので、
本実施例では第３図で用いた直列接続の発光素子
群を並列に設けて駆動する場合である。即ちトラ
ンジスタ１７のコレクタと正の電源端子＋V_CCの
間に発光ダイオード３１₁₁〜３１_o1及び抵抗器２
１₁の直列回路、発光ダイオード３１₁₂〜３１_o２
及び抵抗器２１₂の直列回路、更に３１_lo〜３１_oo
及び抵抗器２１_oの直列回路を並列接続し、一方
トランジスタ１７のエミツタと接地間に発光ダイ
オード３１₁₁〜３２_o1及び抵抗器１８₁の直列回
路、発光ダイオード３２₁₂〜３２_o2及び抵抗器１
８₂並びに発光ダイオード３２_1o〜３２_oo及び抵抗
器１８_oの直列回路を並列接続する。その他の構
成は第３図同様である。

本実施例の場合トランジスタ１７を流れる電流
は、各直列回路を流れる電流の和となる。従つ
て、第３図の実施例に比し、トランジスタ１７と
してはコレクタ損失の大きなものを使用する必要
があるも、同一の電源電圧で多数の発光素子を駆
動して大きな放射エネルギーを得ることができ、
逆に発光素子の個数を一定とすると、低電圧で駆
動することも可能となる。

第５図はこの考案の第３実施例を示すもので、
本実施例では第４図における各発光素子群に対し
てそれぞれ駆動素子としてのトランジスタを複数
個設けた場合である。即ち同図において、トラン
ジスタ１７₁〜１７_oを設け、トランジスタ１７₁
のコレクタを発光ダイオード３１₁₁〜３１_o1及び
抵抗器２１₁の直列回路を介して正の電源端子＋
V_CCに接続し、エミツタを発光ダイオード３２₁₁
〜３２_o1及び抵抗器１８₁を介して接地し、ベー
スを抵抗器３３₁を介してトランジスタ１３のコ
レクタ側に接続する。又トランジスタ１７₂のコ
レクタを発光ダイオード３１₁₂〜３１_o2及び抵抗
器２１₂の直列回路を介して正の電源端子＋V_CCに
接続し、エミツタを発光ダイオード３２₁₂〜３２
_ｏ２及び抵抗器１８₂を介して接地し、ベースを抵
抗器３３₂を介してトランジスタ１３のコレクタ
側に接続する。又トランジスタ１７_oのコレクタ
を発光ダイオード３１_1o〜３１_oo及び抵抗器２１_o
の直列回路を介して正の電源端子＋V_CCに接続
し、エミツタを発光ダイオード３２_1o〜３２_oo及
び抵抗器１８_oを介して接地し、ベースを抵抗器
３３_oを介してトランジスタ１３のコレクタ側に
接続する。

尚帰還用の抵抗器２０はここではトランジスタ
１７₁のエミツタ側から取るようにしているが、
その他のトランジスタ１７₂〜１７_oのいずれのエ
ミツタ側から取るようにしてもよい。

その他の構成は第４図同様である。従つて、本
実施例でも第４図の実施例と略同様の作用効果が
得られると共に更に本実施例では各トランジスタ
１７₁〜１７_oに流れる電流は、第４図の場合に比
し１／ｎと小さくてすむので、コレクタ損失の小
さいトランジスタを駆動素子として用いることが
できるという利益がある。

応用例 尚上述の実施例では発光素子として赤外線発光
素子の場合を例にとり説明したが、常時Ａクラス
又はABクラス駆動により輝度変調されるその他
の発光素子例えば通常の可視光の発光素子の場合
も同様に適応可能である。

考案の効果 上述の如くこの考案によれば、制御トランジス
タに直流接続された駆動トランジスタの第１及び
第２の主電極に夫々少なくとも１個の発光素子を
接続すると共に、第２の主電極と発光素子の接続
点から制御トランジスタに直流帰還をかけ、駆動
トランジスタを定電流動作させるようにしたの
で、信号波形に歪みを生じることなく確実な駆動
がなされ、電源電圧を一定にすると従来より多数
の発光素子を駆動して大きな放射エネルギーを得
ることができ、逆に発光素子の数を一定とする
と、これ等の発光素子を低電圧で駆動することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般に使用されている光送信機の一例
を示す構成図、第２図は従来の発光素子駆動回路
の一例を示す接続図、第３図はこの考案の一実施
例を示す接続図、第４図及び第５図はそれぞれこ
の考案の他の実施例を示す接続図である。 １３，１７，１７₁〜１７_oはトランジスタ、１
８₁〜１８_oはエミツタ抵抗器、２０は帰還用抵抗
器、３１₁〜３１_o，３１₁₁〜３１_o1，３１₁₂〜３
１_o2，３１_1o３１_oo，３２₁〜３２_o，３２₁₁〜３２
_ｏ１，３１₁₂〜３２_o2，３２_1o〜３２_ooは発光ダイオ
ードである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御トランジスタに直流接続された駆動トラン
   ジスタの第１及び第２の主電極に夫々少なくとも
   １個の発光素子を接続すると共に、上記第２の主
   電極と発光素子の接続点から上記制御トランジス
   タに直流帰還をかけ、上記駆動トランジスタを定
   電流動作させるようにしたことを特徴とする発光
   素子駆動回路。