JPH0247878A - 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。

〔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、ＬＥＤ電流のスイッチング
、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、キャパシタあるい
はインダクタ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、ＬＥＤＩの容量を等測的に見え
なくする方法がある。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
電流に常にブリバイアス電流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、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の容量やダイナミック抵抗が変われば
、そのたびに回路定数を変える必要があり、煩わしい。

また、受動部品はそのＩＣ化が比較的困難であり、小型
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Ｒ電圧も高（なる。第
３の方法は、入力信号がローレベルのときにもＬＥＤに
駆動電流が流れるために、ＬＥＤは僅かではあるが発光
する。そのため、受信側で信号が来ているか否かをモニ
タしずらくなってしまう。

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〕

上記課題を解決するために本発明の発光素子駆動回路は
、第１図に示すように、２値信号に応じて電流を１００
％変化させる第１のスイッチ１１と、２値信号の一方の
レベルが入力されると所定時間信号を出力する信号検知
回路１２と、この信号検知回路の出力に応じて電流を１
００％変化させる第２のスイッチ１３と、第１および第
２のスイッチ１１．１３の双方に対して直列に接続され
る発光索子１とを備えたものである。

〔作用〕

入力信号の最初の立ち上がりと同時に、第２のスイッチ
１３によって発光素子１に対してバイアス電流が印加さ
れ、このバイアス電流の印加は、信号検出回路１２の出
力保持作用により、入力信号の最後の立ち下がりがあっ
てから前記所定時間を経過するまで保持される。

〔実施例〕

第２図は、本発明の一実施例を示す回路図であり、発光
素子としてＬＥＤＩＯが用いられている。

スイッチ１１．１３は、それぞれ２値の入力信号に応じ
て１００％電流を変化させるものであり、いずれも高速
領域でスイッチング動作を行わせるために、それぞれ差
動型の構成となっている。スイッチ１１は、２個のｎｐ
ｎ　）ランジスタ２１．２２を有し、それぞれのエミッ
タが定電流ＩＯの定電流源２５に共通に接続されている
。同様にスイッチ１３も２個のｎｐｎ　トランジスタ２
３．２４を有し、それぞれのエミッタが定電流！１の定
電流源２６に共通に接続されている。トランジスタ２１
と２４のコレクタは、アノードが接地されたＬＥＤＩＯ
のカソードに接続されており、トランジスタ２２と２３
のコレクタはいずれも接地されている。また、トランジ
スタ２２と２３のベースには、共通のバイアス電圧”ｂ
ｂが印加されている。トランジスタ２１のベースには、
バッファ２７を介して入力端子２８が接続されており、
トランジスタ２４のベースには信号検知回路１２の出力
端子３０が接続されている。

信号検知回路１２は、バッファおよびレベルシフタとし
て機能するアンプ３１．３２、並びに抵抗３３、キャパ
シタ３４およびｎｐｎ）ランジスタ３５を有し、これら
により積分器とコンパレータの組み合わせ回路が構成さ
れている。この構成により、入力端子２９にハイレベル
信号が与えられると、出力端子３０から予め設定された
保持時間Ｔ。だけハイレベルを出力する。なお、入力端
子２９は、本実施例の全体回路としての入力端子２８に
接続されている。

つぎに、本実施例の動作を第３図の波形図を用いて説明
する。

入力端子２８に第３図（Ａ）に示すような波形の２値信
号（デジタル信号）が入力されたとする。

この入力信号はバッファ２７および信号検出回路１２の
双方に与えられる。バッファ２７からは、同図（Ｂ）に
示すように、この入力信号と同一波形の信号が出力され
スイッチ１１に入力される。

したがって、スイッチ１１は入力信号波形と同一波形で
振幅ｌ。の電流をＬＥＤＩＯに対して印加する。

一方、上記入力信号は、信号検出回路１２にも与えられ
る。信号検出回路１２では、同図（Ｃ）に示すように、
入力信号の最初の立ち上がりによって、その出力信号が
ハイレベルになり、入力信号の最後の立ち下がり時から
１０時間経過するまでハイレベルの出力状態が維持され
る。この出力信号はスイッチ１３に与えられるので、ス
イッチ１３は、この出力信号と同一波形で振幅■１の電
流をバイアス電流として印加する。

このように、ＬＥＤｌｏにはスイッチ１１と１３の双方
からそれぞれ第３図（Ｂ）（Ｃ）と同一の波形の電流が
印加されるため、ＬＥＤｌｏを流れる電流は再印加電流
の和となり、第３図（Ｄ）に示すような波形となる。こ
の波形図かられかるように、信号入力中は常にバイアス
電流１１が重畳されており、入力信号がローレベルにな
ってから所定時間Ｔ。を経過した後は、バイアス電流■
１もなくなり、ＬＥＤＩＯは全く発光しなくなる。

信号検出回路１２の出力保持時間Ｔ。は、入力信号の１
パルスよりも小さい値に設定され、例えば、入力信号の
１パルスが十数ｎｓ乃至数十ｎｓであれば、５０ｎ　ｓ
〜１００ｎｓ程度に設定される。なお、出力保持時間Ｔ
。を上述のように５０ｎｓ〜１００ｎ　ｓ程度に設定し
たと仮定した場合に、この設定値よりも遅い信号、例え
ば１パルスが２００ｎ　ｓ以上あるような信号が到来し
たとすると、ＬＥＤｌｏにはバイアスがかからないこと
になる。しかし、１パルスが２００ｎｓ以上もあるよう
な遅い領域においては、バイアスをがけなくともＬＥＤ
は十分高速に動作することになり、なんら問題は生じな
い。

なお、本実施例では発光素子としてＬＥＤを用いている
が、これに限定されるものではな（、例えば、レーザダ
イオード（ＬＤ）にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の発光素子駆動回路によれ
ば、入力信号の最初の立ち上がりから、入力信号の最後
の立ち下がり後、信号検出回路で予め設定されている保
持時間を経過するまで、発光素子に対してバイアス電流
が重畳される。このように、信号入力中はバイアス電流
が印加されているため、発光素子は高速にスイッチング
動作する。しかも、入力信号が無信号状態となってがら
所定時間（−保持時間）を経過すると、バイアス電流の
印加が停止するため、無信号時における発光素子の無用
な発光は生じない。したがって、受信側で信号到来の有
無をモニタすることに何等の支障もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成を示すブロック図、第２図
は、本発明の一実施例を示す回路図、第３図は、その動
作波形図、第４図は、高速化に対して同等対策が施され
ていない駆動回路を用いた場合の波形図、第５図は、従
来の高速化対策の一例を示す回路図、第６図は、従来の
高速化対策の他の例を示す波形図、第７図は、従来の高
速化対策のさらに別の例を示す波形図である。 １・・・発光素子、１０・・・ＬＥＤ、１１．１３・・
・スイッチ回路、１２・・・信号検出回路。 発明／）纂令ｍｙ叉 第１図 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　　　也父党劉 第２図 】ｋミ　衾大乞　うｒコ　ごり　コーシフヅ）二第 図 梃呆浪ポジ 第４図 欣し靴坂停テ（１） 第 図 従氷杉ｃ行（２） ′を釆坂青（３） 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　２値信号に応じて電流を１００％変化させる第１のス
   イッチと、前記２値信号の一方のレベルが入力されると
   所定時間信号を出力する信号検知回路と、この信号検知
   回路の出力に応じて電流を１００％変化させる第２のス
   イッチと、前記第１および第２のスイッチの双方に対し
   て直列に接続される発光素子とを備えた発光素子駆動回
   路。