JPH02205367A - 発光素子駆動回路 - Google Patents

発光素子駆動回路

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JPH02205367A
JPH02205367A JP1025234A JP2523489A JPH02205367A JP H02205367 A JPH02205367 A JP H02205367A JP 1025234 A JP1025234 A JP 1025234A JP 2523489 A JP2523489 A JP 2523489A JP H02205367 A JPH02205367 A JP H02205367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
emitting element
circuit
led
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP1025234A
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English (en)
Inventor
Kunio Tanabe
田部 久仁男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光デジタル通信の送信回路などに組み込まれる
発光素子駆動回路に関するものである。
〔従来の技術〕
LED (発光ダイオード)のような大容量の素子を駆
動するときには、そのスイッチング、特に立ち下がり時
のスイッチングが遅くなる。第4図はその様子を示す波
形図であり、同図(A)に示す2値の入力信号に対して
、同図(B)に示すように、LEDm流のスイッチング
、特に、立ち下がり時のスイッチングが遅れる。この問
題に対して、従来から種々の対策が採られている。
第1の方法としては、第5図(A)、(B)に示すよう
に、LEDIと直列または並列に抵抗、コンデンサある
いはコイルなどの受動素子からなる回路2,3を直列あ
るいは並列に接続し、LEDlの容量を等価的に消滅さ
せる方法がある。第2の方法としては、第6図に示すよ
うに、入力信号の立ち上がり時および立ち下がり時に、
LEDに流す電流にピーキングをかける方法がある。第
3の方法としては、第7図に示すように、LEDの電流
に常にプリバイアス電流IPを重畳させておく方法があ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、第1の方法は、受動部品のみで対応する
ものであるため、LEDの容量やダイカミツク抵抗が変
われば、そのたびに回路定数を変える必要があって煩わ
しい。また、受動部品はそのIC化が比較的困難であり
、小形化の妨げとなる。第2の方法は、LEDに過負荷
をかけることになる。また、回路規模が大きくなり、電
源電圧も高くなる。第3の方法は、入力信号がローレベ
ルの時にもLEDに駆動電流が流れるために、LEDは
僅かであるが発光する。そのため、受信側で信号が来て
いる否かをモニタしなくてはならない。
本発明の課題は、このような問題点を解消することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
このため本発明は、2値信号に応じて発光素子に通電さ
れる電流を100%変化させるスイッチング回路と、発
光しきい値電圧を越えない程度の電圧を発光素子に印加
するプリバイアス回路とを備えたものである。
〔作用〕
プリバイアス回路によって発光素子に予め所定の電圧を
印加しておくことにより、発光素子に印加される電圧は
速やかに所定電圧に達し、発光素子に通電される電流の
立ち上がり時間および立ち下がり時間は短縮化される。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例の概略構成を表すブロック図
である。
スイッチング回路6は入力された2値信号に応じてLE
D5に通電される電流を100%変化させる。このため
、LED5に通電される電流は断続され、LED5は発
光および消光を入力された2値信号に応じて繰り返す。
また、このLED5には発光しきい値電圧を越えない程
度の電圧がプリバイアス回路7によって印加されている
。このため、LED5に印加される電圧は速やかに所定
電圧に達し、LED5に通電される電流の立ち上がり時
間および立ち下がり時間は短縮化される。
次に、この上記実施例について、第2図に示されるさら
に詳細な回路図を参照して以下に詳述する。
上述したスイッチング回路6およびプリバイアス回路7
の各内部の詳細は以下のように構成されている。
つまり、スイッチング回路6は、2個のNPNトランジ
スタ14.15とこれらトランジスタの各エミッタに共
通接続された定電流源16とから構成されており、トラ
ンジスター4のコレクタはLED5のカソードに接続さ
れ、トランジスタ15のコレクタは接地されている。ま
た、トランジスタ14のベースには2値信号であるデジ
タル信号v、nが入力され、トランジスター5のベース
にはデジタル信号■、。の平均レベル電圧を有する信号
V が入力され、各トランジスタ14.15は差動型の
構成になっている。
プリバイアス回路7は、ダイオード17.18と定電流
[19との直列回路と、抵抗20とPNPトランジスタ
21との直列回路とから構成されており、ダイオード1
7のアノードおよび抵抗20の一端は接地され、トラン
ジスタ21のベースはダイオード18のカソードに接続
されている。
トランジスタ21のエミッタはLED5のカソードに接
続され、LED5のカソードにはプリバイアス電圧が与
えられるものとなっている。すなわち、LED5のカソ
ードには、ダイオード17゜18によって発生する約1
.4vの一定電圧とトランジスタ21のベース−エミッ
タ間に発生する約Q、7Vとの差電圧である約0,7v
のプリバイアス電圧が印加される。なお、このプリバイ
アス電圧の値は、定電流源19によって発生される定電
流の値を可変することにより、また、ダイオード17.
18にツェナーダイオード等を使用することなどにより
、適宜適切な値に設定することが可能である。
このような構成において、第3図(A)〜(C)の波形
図を参照して本実施例の動作について以下に説明する。
同図(A)の横軸は時間、縦軸は信号電圧を表し、同図
に示された信号波形はトランジスタ14のベースに印加
されるデジタル信号V1oの波形である。つまり、信号
v1nは時間0〜TIまではロウレベル(L)1時間T
l−T2まではハイレベル(H)2時間T2以後はロウ
レベルになっている。このデジタル信号vInがトラン
ジスタ14のベースに印加されると、トランジスタ14
は、時間0〜T1まではオフ状態1時間Tl−T2まで
はオン状態1時間T2以後はオフ状態になる。このため
、時間T1〜T2の間にはLED5に電流が通電されて
LED5は発光する。なお、デジタル信号v1nの振幅
を適当に設定することにより、各時間帯ごとに切り換え
られる電流は100%変化されるようになる。
また、LED5のカソードには上述したように約0.7
Vのプリバイアス電圧が常時印加されているため、時間
Tl−72の間にトランジスタ14がオンすると、LE
D5の端子間に印加される電圧は速やかに所定の電圧値
に達する。このため、この電圧波形は同図(B)(横軸
は同図(A)と同じ尺度による時間、縦軸は印加電圧を
表す)の実線で示される波形になり、印加電圧波形の立
ち上がり時間および立ち下がり時間は図示のように短い
この短縮化の程度は、同図(B)にvbで示されるプリ
バイアス電圧を印加しない、点線で示される従来の印加
電圧波形と比較することにより明白になる。つまり、実
線で示された本実施例による電圧波形と、点線で示され
た従来の電圧波形の各立ち上がり波形および立ち下がり
波形は通常相似形になり、プリバイアス電圧V、を印加
することにより、基準電圧ラインが図示のように上側に
移動し、本実施例による電圧波形の立ち上がりおよび立
ち下がり波形は急峻になる。
また、プリバイアス電圧Vbは同図(B)にVthで示
されるLED5の発光しきい値電圧を越えない程度に設
定されている。つまり、LED5の発光しきい値電圧V
thは通常1.2〜1.4V程度であるため、この約0
.7vのプリバイアス電圧VbがLED5のカソードに
与えられてもしED5はその消光時に発光することはな
い。また、LED5に通電される電流は、印加電圧と発
光しきい値電圧vthとの差電圧にほぼ比例する。
このような波形をした印加電圧がLED5のカソードに
印加されることにより、LED5から発せられる光パル
スの信号波形は同図(C)(横軸は同図(A)および(
B)と同じ尺度による時間。
縦軸はLED5の発光パワーを表す)に示されるように
なる。つまり、同図(C)の点線で示された従来の発光
素子による光パルスの信号波形に比較し、タイミングT
1における信号の立ち上がり波形およびタイミングT2
における信号の立ち下がり波形は急峻になる。このため
、各タイミングTI、T2において信号の状態変化に必
要とされる時間は短縮化される。なお、発光パワーはL
ED5に通電される電流に比例するものである。
このような本実施例によれば、光通信の伝送速度をより
速めることが可能になる。また、本回路はトランジスタ
14.15および21やダイオード17.18等の能動
素子を用いて回路特性を決定しているため、LED5の
有する容量やダイナミック抵抗の値にかかわらず回路特
性は決定される。従って、LEDを変更するごとに各回
路定数を変更する従来の煩わしさは解消される。
また、受動部品である抵抗20は小さな値であり、本回
路は容品にIC化をすることが可能であり、さらにモノ
リシックIC化をすることも可能である。このため、光
デジタル送信器を小型化しかつ低消費電力化することが
可能になり、光デジタル通信システムの低コスト化を図
ることが可能になる。また、プリバイアス回路7からL
ED5のカソードに印加される電圧は、LED5の消光
時にはその発光しきい値電圧vthよりも必ず低くなる
ように設定されているため、LED5は無信号時には完
全に消光する。
なお、上記実施例の説明においては、発光素子としてL
EDを用いた場合について説明したがこれに限定される
ことはなく、レーザーダイオード(LD)等を用いても
良く、この場合においても上記実施例と同様な効果を奏
する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、2値信号に応じて発光素
子に通電される電流を100%変化させるスイッチング
回路と、発光しきい値電圧を越えない程度の電圧を発光
素子に印加するプリバイアス回路とを備えたことにより
、発光素子に印加される電圧は速やかに所定電圧に達し
、発光素子に通電される電流の立ち上がり時間および立
ち下がり時間は短縮化される。
このため、本発明によれば従来よりも速い伝送速度で光
通信を行えるようになるという効果を有する。また、回
路特性の特性要因の決定は能動素子に依存しているため
、使用する発光素子の種類に応じて受動部品の回路定数
を変更する煩わしさは解消されるという効果を有する。
さらに、IC化が容易になって装置を小形化にしかつ安
価にすることが可能になるという効果を有する。
また、従来のように発光素子に通電する電流にピーキン
グをかける必要はないため、発光素子に過負荷がかかる
ことがなくなるという効果を有する。また、ピーキング
のために電源電圧を高くする必要もなくなり、省電力化
が図れかつ回路規模が抑制されて装置が安価に提供され
るという効果を有する。
また、従来のように無信号状態時に発光素子に電流が流
れることはなく、受信側で信号の到来の有無をモニタす
る必要はなくなるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略構成を表すブロック図
、第2図は第1図に示された実施例の詳細な構成を表す
回路図、第3図(A)は第2図に示されたトランジスタ
14のベースに入力されるデジタル信号Vinの波形図
、第3図(B)は第2図に示されたLED5に印加され
る電圧の波形図、第3図(C)はこのLED5の発光パ
ルスの波形図、第4図(All1.(B)は従来の回路
における信号波形図、第5図(A)、CB)は従来の一
例を示す回路図、第6図(A)、(B)は従来の他の回
路における信号波形図、第7図は従来の別の他の回路に
おける信号波形図である。 5・・・LED、6・・・スイッチング回路、7・・・
プリバイアス回路。 第1図 第2図 回持、!!一部っ信号域形 N3図 従来渓形 第4図 従来 妓暫(1) !5図 従5に技哲(2) 第6図 従来技#r(3) 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2値信号に応じて発光素子に通電される電流を100%
    変化させるスイッチング回路と、この発光素子の発光し
    きい値電圧を越えない程度の電圧をこの発光素子に印加
    するプリバイアス回路とを備えたことを特徴とする発光
    素子駆動回路。
JP1025234A 1989-02-03 1989-02-03 発光素子駆動回路 Pending JPH02205367A (ja)

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