JPH02215170A - 発光素子駆動回路 - Google Patents

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。

Ｃ従来の技術〕 従来この種の発光素子駆動回路としては、例えば、特開
昭６３−６７７９１号公報に開示されているものがある
。

同公報には発光素子駆動回路の高周波特性を改善するこ
とを目的とし、第４図に示されるような回路構成をした
発光素子駆動回路が開示されている。

つまり、差動信号発生回路３には第５図（Ａ）に示され
る２値信号が入力され、トランジスタ１のベースにはこ
の２値信号と同相の２値信号が与えられる。また、トラ
ンジスタ２のベースにはこれと逆相の２値信号が与えら
れる。このため、発光ダイオード（ＬＥＤ）４に通電さ
れる電流は各トランジスタ１，２が相反するスイッチン
グ動作をすることにより１００％変化され、ＬＥＤ４は
発光および消光を繰り返す。この際、各トランジスタ１
．２に通電される電流はトランジスタ５および抵抗６に
よって一定に保たれる。また、トランジスタ１のベース
に与えられる２値信号はコンデンサ７および抵抗８によ
って微分され、この微分された信号はトランジスタ５の
ベースに与えられる。このため、ＬＥＤ４に通電される
電流の立ち上がりおよび立ち下がりの電流波形は第５図
（Ｂ）の実線で示される波形に整形され、同図（Ｂ）の
点線で示される従来の電流波形に比較して改善されたも
のとなっている。なお、ＬＥＤ４から発せられる光パル
スはＬＥＤ４に通電される電流に比例し、この光パルス
の波形も同図（Ｂ）の実線と同様に示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように上記従来の回路は、ＬＥＤ４に通電される電
流の立ち上がりおよび立ち下がり時に、トランジスタ５
のベースに極性を異にする同一の微分パルスが与えられ
る構成になっている。従って、ＬＥＤ４に通電される電
流は、その波形の立ち上がりおよび立ち下がりが同程度
に改善される。

しかしながら、依然として立ち下がり時間は立ち上がり
時間に比較して長いままの状態にあり、入力信号波形が
いかに対称性の良いものであっても、ＬＥＤ４に通電さ
れる電流の波形は対称性が悪い。

このため、この対称性の悪さは光通信における伝送速度
の高速化の妨げになり、また、光受信回路の設計を難し
くするという課題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、発光素子へ電流を通電し始める時に第１のパルスを
発生させてこの第１のパルスを定電流を発生する第３の
トランジスタのベースに与える第１のパルス発生回路と
、発光素子の通電電流が遮断される時に第１のパルスよ
り大きい振幅および逆極性を有する第２のパルスを発生
させてこの第２のパルスを第３のトランジスタのベース
に与える第２のパルス発生回路とを備えたものである。

〔作用〕

発光素子の通電電流の立ち上がり時に第３のトランジス
タによって発生する定電流は増加し、また、発光素子の
通電電流の立ち下がり時にこの第３のトランジスタによ
って発生する定電流は、立ち上がり時の増加の割合より
も大きい割合で大きく減少する。

〔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。

２値信号Ｖ１ｎが入力された差動信号発生回路１１は、
この２値信号ｖ１ｎと同相の２値信号およびこの２６ｆ
！信号ｖＩｎと逆相の２値信号を出力する。

第１のトランジスタ１２はＬＥＤ１３に直列に接続され
、ベースには差動信号発生回路１１から信号ｖ１□と同
相の２値信号が与えられる。そして、トランジスタ１２
はこの２値信号に応じてＬＥＤ１３に通電される電流を
スイッチングする。第２のトランジスタ１４はトランジ
スタ１２およびＬＥＤ１３から構成される直列回路に並
列に接続され、トランジスタ１２と相反するスイッチン
グ動作をする。第３のトランジスタ１５はこれら並列に
接続された各トランジスタ１２．１４に直列に接続され
ており、エミッタには抵抗１６が接続されている。また
、ベースには抵抗１７を介して所定の電圧Ｖ。が印加さ
れ、各トランジスタ１２゜１４に定電流を通電させるも
のになっている。

第１のパルス発生回路１８は差動信号発生回路１１の出
力した逆相の２値信号を入力し、ＬＥＤ１３に電流が通
電され始める２値信号の信号変化時点に第１のパルスを
発生させ、この第１のパルスをトランジスタ１５のベー
スに与える。第２のパルス発生回路１９は、ＬＥＤ１３
に通電されていた電流が遮断される２値信号の信号変化
時点に、第１のパルスより大きい振幅を有し、第１のパ
ルスと逆の極性を有する第２のパルスを発生させ、この
第２のパルスをトランジスタ１５のベースに与える。

このため、ＬＥＤ１３の通電電流の立ち上がり時にトラ
ンジスタ１５によって発生される定電流は増加し、また
、ＬＥＤ１３の通電電流の立ち下がり時にトランジスタ
１５によって発生される定電流は、立ち上がり時の増加
の割合よりも大きい割合で大きく減少する。従って、Ｌ
ＥＤ１３の通電電流の立ち下がり波形の矯正の度合いは
この立ち上がり波形の矯正の度合いよりも大きくなる。

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
路図であり、第１図と同一または相当する部分について
は同符号を用いてその説明は省略する。

各パルス発生回路１８．１９の内部の詳細は以下のよう
に構成され、各パルス発生回路１８゜１９から出力され
た信号がコンデンサ２７．３４を介してトランジスタ１
５のベースに与えられる他は、第１図の回路構成と同じ
ものになっている。

つまり、パルス発生回路１８は微分回路２１と反転増幅
回路２２とから構成されている。微分回路２１は、一端
が差動信号発生回路１１の逆相信号出力端子に接続され
たコンデンサ２３と、このコンデンサ２３の他端に一端
が接続され他端が電源電圧に帛り上げられた抵抗２４と
から構成されている。また、反転増幅回路２２は、ベー
スがコンデンサ２３および抵抗２６の接続点に接続され
エミッタが電源電圧に吊り上げられたＰＮＰトランジス
タ２５と、このトランジスタ２５のコレクタに一端が接
続され他端が接地された抵抗２６とから構成されている
。

パルス発生回路１９は微分回路２８と反転増幅回路２９
とから構成されている。微分回路２８は、一端が差動信
号発生回路１１の逆相信号出力端子に接続されたコンデ
ンサ３０と、このコンデンサ３０の他端に一端が接続さ
れ他端が接地された抵抗３１とから構成されている。ま
た、反転増幅回路２９は、ベースがコンデンサ３０およ
び抵抗３１の接続点に接続されエミッタが接地されたト
ランジスタ３２と、一端がトランジスタ３２のコレクタ
に接続され他端が電源電圧に吊り上げられた抵抗３３と
から構成されている。

このような構成における本実施例の動作について、第３
図（Ａ）〜（Ｉ）に示される波形図を参照して以下に詳
述する。

差動信号発生回路１１には第３図（Ａ）に示される２値
信号であるデジタル信号Ｖ１ｎが入力され、差動信号発
生回路１１は同図（Ｂ）に示されるデジタル信号ＶＩｎ
と同相の２値信号および同図（Ｃ）に示されるデジタル
信号■１ｎと逆相の２値信号を出力する。この同相の２
値信号はトランジスタ１２のベースに与えられ、逆相の
２値信号はトランジスタ１４のベースに与えられ、各ト
ランジスタ１２．１４が相反する動作をすることにより
、ＬＥＤ１３に通電される電流は１００％変化される。

このため、トランジスタ１５によってＬＥＤ１３に通電
される定電流は断続され、ＬＥＤ１３は発光および消光
を繰り返す。

またこれと同時に、差動信号発生回路１１から出力され
た逆相の２値信号は各パルス発生回路１８．１９内の各
微分回路２１．２８に与えられる。パルス発生回路１８
内の微分回路２１はこの逆相の２値信号を微分し、同図
（Ｄ）に示される正負両極性に振れる微分パルスを出力
する。反転増幅回路２２はこの微分パルスを入力し、ト
ランジスタ２５がこの微分パルスの負極性の期間のみに
おいて反転増幅動作をすることにより、同図（Ｅ）に示
される正極性の成分のみを有する選択パルスを発生し、
このパルスを出力する。

パルス発生回路１９内の微分回路２８はこの逆相の２値
信号を微分し、同図（Ｆ）に示される正負両極性に振れ
る微分パルスを出力する。反転増幅回路２９はこの微分
パルスを入力し、トランジスタ３２がこの微分パルスの
正極性の期間のみにおいて反転増幅動作をすることによ
り、同図（Ｇ）に示される負極性の成分のみを有する選
択パルスを発生する。この選択パルスの振幅は、同図（
Ｅ）に示されるパルス発生回路１８による選択信号の振
幅よりも大きく生成され、反転増幅回路２９はこのパル
スを出力する。

従って、各トランジスタ１５．１６に定電流を供給する
トランジスタ１５のベースには、同図（Ｈ）に示される
パルスが与えられる。このパルスは同図（Ｅ）に示され
る正極性の小パルスおよび同図（Ｇ）に示される負極性
の大パルスが合成されたものであり、また、正負両極性
に振幅されるこのパルスの電圧は、抵抗１７の一端に入
力される電圧ＶＯが基準になっている。このため、トラ
ンジスタ１５の発生する定電流は、ＬＥＤ１３に電流が
通電され始める時（正相の２値信号（同図（Ｂ）参照）
の立ち上がり時）に正極性の小パルスによって増加し、
また、ＬＥＤ１３に通電されていた電流が遮断される時
（正相の２値信号の立ち下がり時）に負極性の大パルス
によって大きく減少する。この立ち下がり時における電
流の減少の割合は、立ち上がり時における電流の増加の
割合よりも大きく、このため、ＬＥＤ１３に通電される
電流波形は、同図（１）に実線で示されるようになる。

つまり、立ち上がり波形および立ち下がり波形が対称性
の良いものとなり、点線で示された従来の電流波形に比
較してより改善されたものとなる。従ってＬＥＤ１３か
ら発せられる光パルスの波形もこの通電電流波形に比例
して対称性の良いものとなる。

なお、上記各実施例の説明においては、発光素子として
ＬＥＤ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によれば、発光素子のａ電電
流の立ち上がり時に第３のトランジスタによって発生す
る定電流は増加し、また、発光素子の通電電流の立ち下
がり時にこの第３のトランジスタによって発生する定電
流は、立ち上がり時の増加の割合よりも大きい割合で大
きく減少する。

従って、発光素子から発せられる光パルス波形の対称性
は向上する。

このため、本回路を光通信の送信回路に用いることによ
り発光素子の性能を十分に引き出すことが可能になり、
また、発光素子を変更することなく光通信システムの伝
送速度を高速化することが出来るという効果を有する。

しかも、光通信の伝送距離をさらに伸ばすことが出来る
という効果をも有する。

また、光パルスの対称性が良くなることから、光受信回
路の設計が容易になるという効果を有し、しかも、光受
信感度が向上するという効果も有する。さらに、本回路
は全てＩＣ化をすることが可能な素子を用いて構成する
ことが出来、かつ、回路規模は比較的小さく構成するこ
とが出来るため、回路全体を容易にモノリシックＩＣ化
することが可能になるという効果も有する。

細な構成を表す回路図、第３図（Ａ）〜（Ｉ）は第２図
に示された回路各部における信号の波形図、第４図は従
来の構成を表す回路図、第５図（Ａ）。

（Ｂ）は従来の回路における信号波形図である。

１１・・・差動信号発生回路、１２・・・第１のトラン
ジスタ、１３・・・ＬＥＤ、１４・・・第２のトランジ
スタ、１５・・・第３のトランジスタ、１８・・・第１
のパルス発生回路、１９・・・第２のパルス発生回路。

特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　塩　　　１）　　辰　　　也

【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（Ｅ） 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光素子に直列に接続され入力される２値信号に応じて
   この発光素子に通電される電流をスイッチングする第１
   のトランジスタと、 この第１のトランジスタに並列に接続されこの第１のト
   ランジスタと相反するスイッチング動作をする第２のト
   ランジスタと、 これら並列接続された第１および第２のトランジスタに
   直列に接続されこれら第１および第２のトランジスタに
   定電流を通電させる第３のトランジスタと、 前記発光素子に電流が通電され始める前記２値信号の信
   号変化時点に第１のパルスを発生させてこの第１のパル
   スを前記第３のトランジスタのベースに与える第１のパ
   ルス発生回路と、 前記発光素子に通電されていた電流が遮断される前記２
   値信号の信号変化時点に前記第１のパルスより大きい振
   幅およびこの第１のパルスと逆の極性を有する第２のパ
   ルスを発生させてこの第２のパルスを前記第３のトラン
   ジスタのベースに与える第２のパルス発生回路と、 を備えたことを特徴とする発光素子駆動回路。