JPH10270784A - Ld drive circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＤ駆動回路に関
し、特に光伝送装置などで用いられる低電圧駆動型のＬ
Ｄ駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LD drive circuit, and more particularly to a low voltage drive type L used in an optical transmission device or the like.
It relates to a D drive circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来この種のＬＤ駆動回路として例えば
図４に示す物が用いられている。図４は従来例を示す回
路図である。一般にＬＤ駆動回路には、その使用条件か
ら電源電圧変動や周囲温度などの環境条件の変化に対し
てＬＤの出力パワーを一定に保つことが要求される。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, the one shown in FIG. 4 is used as this kind of LD drive circuit. FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional example. Generally, an LD drive circuit is required to keep the output power of the LD constant with respect to a change in environmental conditions such as a power supply voltage fluctuation and an ambient temperature due to its use conditions.
【０００３】図４において、本ＬＤ駆動回路は高速の入
力パルス信号をＬＤを介し光信号に変換するもので、そ
の構成は、ＮＰＮトランジスタ４３．４４を差動対とし
共通エミッタ部の電流を制御するＮＰＮトランジスタ４
５とコレクタ負荷として抵抗器４１，ＬＤ４２を備えた
差動増幅部４０と，ＰＮＰトランジスタ４６，４７，４
９，５０，ＮＰＮトランジスタ４８と設定用抵抗器５１
とを備える電流設定部５０とから成り、差動増幅部４０
のＬＤ駆動電流をこの電流設定部５０によって調整する
構成になっている。In FIG. 4, the present LD drive circuit converts a high-speed input pulse signal into an optical signal via an LD, and has a configuration in which an NPN transistor 43.44 is used as a differential pair to control the current of a common emitter. NPN transistor 4
5, a differential amplifier 40 having a resistor 41 and an LD 42 as collector loads, and PNP transistors 46, 47, 4
9, 50, NPN transistor 48 and setting resistor 51
And a current setting unit 50 having
Is adjusted by the current setting unit 50.
【０００４】次に、このＬＤ駆動回路の動作について説
明する。電流設定部５０において、ＰＮＰトランジスタ
４６，４９で構成される能動負荷回路を備え、ＰＮＰト
ランジスタ４７，５０によってカレントミラー回路を形
成しているのでＰＮＰトランジスタ４７，５０のコレク
タ電流はほぼ同一値となる。同様にＮＰＮトランジスタ
４５，４８とで構成されるカレントミラー回路でも、Ｎ
ＰＮトランジスタ４５，４８とのコレクタ電流はほぼ同
一値となる。この結果、設定用抵抗器５２に流れる電流
ＩRと、ＮＰＮトランジスタ４５のコレクタ電流ＩPはほ
ぼ同一値となる。更に、電流ＩRは次のように求めるこ
とができる。ＩR＝（＋ＶCC−ＰＮＰトランジスタ４
９，５０のベースエミッタ電圧ＶBE）／設定用抵抗器５
１の値。従って、ＩRの値は電源電圧（＋ＶCC）とＰＮ
Ｐトランジスタ４９，５０のＶBEに依存する。一般に、
トランジスタのＶBEは約−２ｍＶ／℃の計数を持つ変動
を起こしＩRの値は温度に依存することがわかる。Next, the operation of the LD driving circuit will be described. Since the current setting unit 50 has an active load circuit composed of PNP transistors 46 and 49 and forms a current mirror circuit by the PNP transistors 47 and 50, the collector currents of the PNP transistors 47 and 50 have substantially the same value. . Similarly, in a current mirror circuit composed of NPN transistors 45 and 48, N
The collector currents of the PN transistors 45 and 48 have substantially the same value. As a result, the current I R flowing through the setting resistor 52 and the collector current I P of the NPN transistor 45 have substantially the same value. Further, the current I R can be obtained as follows. I R = (+ V CC -PNP transistor 4)
9,50 base emitter voltage V BE ) / setting resistor 5
A value of 1. Therefore, the value of I R depends on the power supply voltage (+ V CC ) and PN.
It depends on V BE of P transistors 49 and 50. In general,
It can be seen that the V BE of the transistor fluctuates with a count of about −2 mV / ° C. and that the value of I R depends on temperature.
【０００５】この図４のＬＤ駆動回路に対し、電源電圧
変動・周囲温度変動における安定度を高めたものが図３
に示すＬＤ駆動回路である。The LD drive circuit of FIG. 4 is shown in FIG. 3 in which the stability in power supply voltage fluctuation and ambient temperature fluctuation is improved.
Is an LD drive circuit shown in FIG.
【０００６】図３は他の従来例を示す回路図である。こ
のＬＤ駆動回路の構成は、ＮＰＮトランジスタ３３，３
４を差動対とし共通エミッタ部の電流をＮＰＮトランジ
スタ３５と抵抗器３６とで構成した低電流源で制御し、
コレクタ負荷として抵抗器３１とＬＤ３２とを備えた差
動増幅部６０と、ＬＤ３２の光出力パワーをＰＤ３８に
よって電流に変換し、ＰＤからの電流をＡＰＣ（Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部３
９で制御用電圧に変換し、オペアンプ３７を介して差動
増幅部６０のＬＤ駆動電流を制御している。FIG. 3 is a circuit diagram showing another conventional example. The configuration of this LD drive circuit is such that the NPN transistors 33 and 3
4 is a differential pair, and the current of the common emitter is controlled by a low current source composed of an NPN transistor 35 and a resistor 36;
A differential amplifying unit 60 including a resistor 31 and an LD 32 as a collector load, and the optical output power of the LD 32 are converted into a current by the PD 38, and the current from the PD is converted into an APC (Aut).
Omatic Power Control) control unit 3
At 9, the voltage is converted into a control voltage, and the LD drive current of the differential amplifier 60 is controlled via the operational amplifier 37.
【０００７】次に、このＬＤ駆動回路の動作について説
明する。ＰＤ３８はＬＤ３２の近傍に設置され、ＬＤの
光出力の一部を電流に変換することにより光出力をモニ
ターする。ＡＰＣ制御部３９はＰＤ３８からの電流を制
御用電圧に変換し、オペアンプ３７の＋入力端子に加え
ている。このＡＰＣ制御部３９からの制御用電圧Ｖａが
一定で、オペアンプ３７の負側入力電圧Ｖｂが正側入力
電圧Ｖａよりも低くなったと仮定すると、オペアンプ３
２の出力電圧は、ＨｉｇｈレベルとなりＮＰＮトランジ
スタ３５のベース電圧は高くなる。ＮＰＮトランジスタ
３５と抵抗器３６とで形成される定電流源は、エミッタ
フォロア回路となっており、その出力のＮＰＮトランジ
スタ３５のエミッタ電圧はＨｉｇｈレベルとなる。Next, the operation of the LD drive circuit will be described. The PD 38 is installed near the LD 32 and monitors a light output by converting a part of the light output of the LD into a current. The APC control unit 39 converts the current from the PD 38 into a control voltage, and applies it to the + input terminal of the operational amplifier 37. Assuming that the control voltage Va from the APC controller 39 is constant and the negative input voltage Vb of the operational amplifier 37 is lower than the positive input voltage Va, the operational amplifier 3
The output voltage of No. 2 becomes High level, and the base voltage of the NPN transistor 35 increases. The constant current source formed by the NPN transistor 35 and the resistor 36 is an emitter follower circuit, and the output of the emitter voltage of the NPN transistor 35 becomes High level.
【０００８】すなわち、オペアンプ３７，ＮＰＮトラン
ジスタ３５，抵抗器３６とで負帰還制御ループを構成し
ており、結果的にオペアンプ３７の正側入力電圧Ｖａと
負側入力電圧Ｖｂとは同一となって平衡状態を保つこと
になる。従ってＮＰＮトランジスタ３５のコレクタ電流
ＩPは電源電圧＋ＶCCの変動あるいはＮＰＮトランジス
タ３５のＶBEの温度変動に対して安定化されるのでＬＤ
３２の駆動電流も安定化される。That is, the operational amplifier 37, the NPN transistor 35, and the resistor 36 form a negative feedback control loop. As a result, the positive input voltage Va and the negative input voltage Vb of the operational amplifier 37 become the same. You will be in equilibrium. Therefore, the collector current I P of the NPN transistor 35 is stabilized against the fluctuation of the power supply voltage + V CC or the fluctuation of the temperature of V BE of the NPN transistor 35, so that LD
The drive current of 32 is also stabilized.
【０００９】一方、ＬＤ３５の光出力と駆動電流との関
係は図５に示すようになっている。図５はＬＤの光出力
対駆動電流の特性図である。図に示すように駆動電流Ｉ
に対して光出力Ｐは負の温度特性を示す。温度２５℃の
時に駆動電流Ｉ0で光出力Ｐ0で動作していた場合、温度
が８５℃方向に上昇すると光出力Ｐ0は低下する。この
結果ＰＤ３８の出力電流は低下し、ＡＰＣ制御部３９の
出力電圧はＨｉｇｈレベルとなり、ＮＰＮトランジスタ
３５のコレクタ電流ＩPを増加させ、ＬＤ３８の駆動電
流Ｉ0をＩ2と増加させて光出力Ｐ0を一定にする。即ち
ＬＤ３２，ＰＤ３８，ＡＰＣ制御部３９、オペアンプ３
７なとで負帰還制御ループを構成し、ＬＤ３２の温度補
償を行っている。On the other hand, the relationship between the light output of the LD 35 and the drive current is as shown in FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram of light output versus drive current of an LD. As shown in FIG.
In contrast, the optical output P shows a negative temperature characteristic. When operating at a temperature of 25 ° C. and an optical output P 0 with a drive current I 0 , when the temperature rises in the direction of 85 ° C., the optical output P 0 decreases. The output current of the results PD38 is reduced, the output voltage of the APC control unit 39 becomes High level, increasing the collector current I P of the NPN transistor 35, the driving current I 0 of the LD38 increases and I 2 in the light output P Keep 0 constant. That is, the LD 32, PD 38, APC control unit 39, operational amplifier 3
7 constitutes a negative feedback control loop to perform temperature compensation of the LD 32.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】このように、図３に示
した従来例においては、ＬＤの駆動電流あるいは光出力
は電源変動，温度変動に対し安定化されているが、ＬＤ
の駆動電流を設定すると同時にその変化を検出するため
の抵抗器３６に降下電圧が発生し、この分電源電圧＋Ｖ
CCの電圧を高くする必要があるという問題がある。通常
この種のＬＤ駆動回路では＋ＶCCの電源電圧は３．３Ｖ
±５％が標準化方向であるが、図３においては３．３〜
３．５Ｖが必要であり特に±５％の変動分を保証できな
いという問題がある。As described above, in the conventional example shown in FIG. 3, the drive current or optical output of the LD is stabilized with respect to power supply fluctuation and temperature fluctuation.
At the same time as setting the drive current, a voltage drop occurs in the resistor 36 for detecting the change, and the power supply voltage + V
There is a problem that it is necessary to increase the voltage of CC . Usually, in this type of LD drive circuit, the power supply voltage of + V CC is 3.3 V
The standardization direction is ± 5%, but in FIG.
There is a problem that 3.5 V is required, and in particular, a fluctuation of ± 5% cannot be guaranteed.
【００１１】また、図４に示した従来例においては、電
源電圧は高くする必要はないが、電源変動，温度変動に
対して安定化されていないという問題がある。Further, in the conventional example shown in FIG. 4, it is not necessary to increase the power supply voltage, but there is a problem that the power supply voltage and the temperature fluctuation are not stabilized.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明のＬＤ駆動回路
は、レーザダイオード（以下ＬＤとする）を負荷とし差
動接続された１対のトランジスタとこのＬＤのＬＤ駆動
電流を制御するための電流制御用トランジスタとを有す
る差動増幅部と、前記電流制御用トランジスタに接続さ
れカレントミラー回路で構成され前記ＬＤ駆動電流を所
定値に設定するための設定用抵抗器を有する電流設定部
と、前記設定用抵抗器の降下電圧と基準電圧とを入力し
その出力を前記電流制御トランジスタと前記電流設定部
との接続点に加えるオペアンプとを備えている。SUMMARY OF THE INVENTION An LD drive circuit according to the present invention comprises a pair of transistors connected differentially with a laser diode (hereinafter referred to as an LD) as a load and a current for controlling the LD drive current of the LD. A differential amplification unit having a control transistor, a current setting unit connected to the current control transistor, the current setting unit having a current mirror circuit, and having a setting resistor for setting the LD drive current to a predetermined value; An operational amplifier is provided which receives the voltage drop of the setting resistor and the reference voltage and applies the output to a connection point between the current control transistor and the current setting unit.
【００１３】更に具体的には、前記差動増幅部は、一端
を正電源に接続した抵抗器と、コレクタを前記抵抗器の
他端にベースを正入力端子に接続した第１のＮＰＮトラ
ンジスタと、カソードを正電源に接続した前記ＬＤと、
コレクタを前記ＬＤのアノードにエミッタを前記第１の
ＮＰＮトランジスタのエミッタにベースを負入力端子に
それぞれ接続した第２のＮＰＮトランジスタと、コレク
タを前記第１と第２のＮＰＮトランジスタのエミッタの
接続点に接続しエミッタを接地した第３のＮＰＮトラン
ジスタ即ち前記電流制御用トランジスタとを備え、前記
電流設定部は、エミッタを正電源に接続した第１のＰＮ
Ｐトランジスタと、エミッタを前記第１のＰＮＰトラン
ジスタのコレクタに接続し自己のコレクタとベースとを
短絡した第２のＰＮＰトランジスタと、コレクタを前記
第２のＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記差
動増幅部の第３のＮＰＮトランジスタのベースに接続し
エミッタを接地した第４のＮＰＮトランジスタと、エミ
ッタを正電源にベースを前記第１のＰＮＰトランジスタ
のベースに接続し自己のベースとのコレクタとを短絡し
た第３のＰＮＰトランジスタと、エミッタを前記第３の
ＰＮＰトランジスタのコレクタにベースを前記第２のＰ
ＮＰトランジスタのベースに接続した第４のＰＮＰトラ
ンジスタと、一端を第４のＰＮＰトランジスタのコレク
タ及び前記オペアンプの負入力端子に接続し他端を接地
した前記設定用抵抗器とを備えいる。More specifically, the differential amplifying unit includes a resistor having one end connected to a positive power supply, a first NPN transistor having a collector connected to the other end of the resistor, and a base connected to a positive input terminal. The LD having a cathode connected to a positive power supply;
A second NPN transistor having a collector connected to the anode of the LD, an emitter connected to the emitter of the first NPN transistor, and a base connected to the negative input terminal, and a collector connected to the emitter of the first and second NPN transistors; And a third NPN transistor whose emitter is grounded, that is, the current controlling transistor, wherein the current setting section includes a first PN transistor having an emitter connected to a positive power supply.
A P transistor, a second PNP transistor having an emitter connected to the collector of the first PNP transistor and having its own collector and base short-circuited, and a differential amplifier having a collector connected to the collector of the second PNP transistor and a base connected to the second PNP transistor A fourth NPN transistor connected to the base of the third NPN transistor and having an emitter grounded; a collector connected to its own base by connecting the emitter to the positive power supply and the base to the base of the first PNP transistor; A third PNP transistor, and an emitter connected to the collector of the third PNP transistor and a base connected to the second PNP transistor.
A fourth PNP transistor connected to the base of the NP transistor; and the setting resistor having one end connected to the collector of the fourth PNP transistor and the negative input terminal of the operational amplifier and the other end grounded.
【００１４】また、前記ＬＤの出力光をモニタするフォ
トダイオード（以下ＰＤとする）と、このＰＤの出力電
流を制御用電圧に変換するＡＰＣ制御部と、このＡＰＣ
制御部の出力電圧を前記オペアンプの基準電圧として用
いるＬＤ温度補償部を備えても良い。A photodiode (hereinafter referred to as a PD) for monitoring the output light of the LD, an APC control unit for converting an output current of the PD into a control voltage,
An LD temperature compensating unit that uses an output voltage of the control unit as a reference voltage of the operational amplifier may be provided.
【００１５】また、前記第３のＮＰＮトランジスタと前
記第４のＮＰＮトランジスタとのカレントミラー電流比
をＮ対１とするための前記第３のＮＰＮトランジスタに
並列接続されたＮ−１個のＮＰＮトランジスタを備えて
も良い。Further, N-1 NPN transistors connected in parallel to the third NPN transistor for setting a current mirror current ratio between the third NPN transistor and the fourth NPN transistor to N: 1. May be provided.
【００１６】更に、前記ＰＤの出力電流を監視し異常電
流値を検出してアラームを発するＬＤ監視部を備えても
良い。Further, an LD monitoring unit for monitoring the output current of the PD, detecting an abnormal current value and issuing an alarm may be provided.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
例を示す回路図である。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【００１８】図１において、レーザダイオードＬＤ２と
抵抗器１とを負荷とし、差動接続された１対のＮＰＮト
ランジスタ３，４と、このＬＤ２のＬＤ駆動電流を制御
するための電流制御用のＮＰＮトランジスタ５とを有す
る差動増幅部２０と、ＮＰＮトランジスタ５に接続され
ＰＮＰトランジスタ５，６，８，９とＮＰＮトランジス
タ７とでカレントミラー回路を構成し、内部にＬＤ駆動
電流を所定値に設定するための設定用抵抗器１０を有す
る電流設定部３０と、設定用抵抗器１０の降下電圧Ｖａ
と基準電圧源１２の基準電圧Ｖｂとを入力し、その出力
をＮＰＮトランジスタ５とＮＰＮトランジスタ７との接
続点に加えたオペアンプ１１とで構成している。In FIG. 1, a pair of NPN transistors 3 and 4 which are differentially connected with a laser diode LD2 and a resistor 1 as a load, and a current controlling NPN for controlling the LD driving current of the LD2. A differential amplifying unit 20 having a transistor 5 and a PNP transistor 5, 6, 8, 9 and an NPN transistor 7 connected to the NPN transistor 5 constitute a current mirror circuit, and internally set the LD drive current to a predetermined value. Current setting unit 30 having a setting resistor 10 for setting, and a voltage drop Va of the setting resistor 10
And the reference voltage Vb of the reference voltage source 12, and an operational amplifier 11 whose output is applied to a connection point between the NPN transistor 5 and the NPN transistor 7.
【００１９】次に動作について説明する。ＮＰＮトラン
ジスタＱ３，４とＰＮＰトランジスタ５，６，８，９は
それぞれ同じ大きさ（同じエミッタ面積）であり、ＮＰ
Ｎ／ＰＮＰ同志で同じ特性を示すものとする。差動増幅
部２０は、入力端子６，７に加えられる高速の入力パル
ス信号によりＮＰＮトランジスタのベース１，２がスイ
ッチング動作を行いＬＤ２の駆動電流をスイッチングし
て入力パルス信号を光信号に変換する。このＬＤ駆動電
流はＮＰＮトランジスタ１，２の共通エミッタ電流ＩP
をＮＰＮトランジスタ５により制御することにより決定
される。Next, the operation will be described. The NPN transistors Q3, 4 and the PNP transistors 5, 6, 8, 9 have the same size (same emitter area), respectively.
It is assumed that N / PNPs have the same characteristics. The differential amplifier 20 converts the input pulse signal into an optical signal by switching the drive current of the LD 2 by switching the bases 1 and 2 of the NPN transistor by the high-speed input pulse signal applied to the input terminals 6 and 7. . This LD drive current is the common emitter current I P of NPN transistors 1 and 2.
Is controlled by the NPN transistor 5.
【００２０】電流制御部３においては、ＰＮＰトランジ
スタ５，８で構成される能動負荷回路を備え、ＰＮＰト
ランジスタ６，９によってカレントミラー回路を構成し
ている。従ってＰＮＰトランジスタ６，９のコレクタ電
流はほぼ同一値となる。同様にＮＰＮトランジスタ５，
７で構成されるカレントミラー回路によって、ＮＰＮト
ランジスタ５，７のコレクタ電流もほぼ同一値となる。
この結果、設定用抵抗器１０に流れる電流ＩRとＮＰＮ
トランジスタ５のコレクタ電流ＩPとは、ほぼ同一値と
なる。The current control section 3 has an active load circuit composed of PNP transistors 5 and 8, and the PNP transistors 6 and 9 constitute a current mirror circuit. Therefore, the collector currents of the PNP transistors 6, 9 have substantially the same value. Similarly, NPN transistors 5,
7, the collector currents of the NPN transistors 5 and 7 have substantially the same value.
As a result, the current I R flowing through the setting resistor 10 and the NPN
The collector current I P of the transistor 5, and substantially the same value.
【００２１】電流ＩRはＶａ／設定用抵抗器１０の値
（Ｒ１０）で求めることができる。また、オペアンプ１
１を介しＮＰＮトランジスタ７のベースに信号が供給さ
れていることにより基準電圧Ｖｂを用い「Ｖａ＝Ｖｂ」
という関係よりＩR＝Ｖｂ／Ｒ１０と変形できる。オペ
アンプ１１は理想的（利得＝∞，入力インピーダンス＝
∞，出力インピーダンス＝０）なものとし、「ｖａ＜Ｖ
ｂ」と変動したと仮定すると、その出力はＨｉｇｈｔレ
ベルを示しＮＰＮトランジスタ７のベースにはこの電圧
Ｈｉｇｈレベルが印加される。このときＮＰＮトランジ
スタ７のコレクタ電流ＩPは定常状態よりも増大し、Ｐ
ＮＰトランジスタ９のコレクタ電流が増大することによ
り、設定用抵抗器１０に流れる電流ＩRも増大する。オ
ペアンプ１１は入力端子への電流の流れ込みは無いの
で、ＰＮＰトランジスタ９のコレクタ電流は全て設定用
抵抗器１０に流れ込むことになる。従って、オペアンプ
１１の負側入力電圧Ｖａは上昇し、「Ｖａ＝Ｖｂ」にな
る状態で平衡状態となる。また、「Ｖａ＞Ｖｂ」の場合
も上述の動作が反対となるだけであり同様である。The current I R can be obtained from Va / the value of the setting resistor 10 (R10). Also, the operational amplifier 1
"Va = Vb" using the reference voltage Vb because the signal is supplied to the base of the NPN transistor 7 via
Therefore, it can be changed to I R = Vb / R10. The operational amplifier 11 is ideal (gain = ∞, input impedance =
∞, output impedance = 0) and “va <V
Assuming that the voltage has changed to "b", its output indicates a High level, and this voltage High level is applied to the base of the NPN transistor 7. At this time the collector current I P of the NPN transistor 7 is increased than the steady state, P
As the collector current of the NP transistor 9 increases, the current I R flowing through the setting resistor 10 also increases. Since no current flows into the input terminal of the operational amplifier 11, all the collector current of the PNP transistor 9 flows into the setting resistor 10. Accordingly, the negative-side input voltage Va of the operational amplifier 11 rises and reaches an equilibrium state in a state where “Va = Vb”. Also, in the case of “Va> Vb”, the above-mentioned operation is reversed, and the same is true.
【００２２】以上説明したように、ＮＰＮトランジスタ
５のコレクタ電流ＩPは基準電圧Ｖｂと設定用抵抗器１
０とによってのみ決定され、基準電圧が電源電圧変動や
周囲温度変動に対して安定であれば、ＩPを一定に保つ
ことができＬＤ２の駆動電流を安定化できる。As described above, the collector current I P of the NPN transistor 5 is equal to the reference voltage Vb and the setting resistor 1.
0 only be determined by, if stable reference voltage is the power supply voltage or ambient temperature variations, can be stabilized driving current of LD2 can keep I P constant.
【００２３】次に本発明の他の実施の形態例について図
２を用いて説明する。図２は本発明の他の実施の形態例
を示す回路図である。本実施の形態例は、図１にＬＤ温
度補償部４０を加えたものでＬＤ補償部４０は、ＬＤ２
出力光をモニタするフォトダイオードＰＤ１２と、この
ＰＤ１２の出力電流を制御用電圧に変換するＡＰＣ制御
部１３とで構成し、このＡＰＣ制御部１３の出力電圧を
オペアンプ１１の基準電圧として用いている。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the LD temperature compensator 40 is added to FIG.
It comprises a photodiode PD12 for monitoring the output light and an APC control unit 13 for converting the output current of the PD12 into a control voltage. The output voltage of the APC control unit 13 is used as a reference voltage of the operational amplifier 11.
【００２４】次に動作について説明する。ＬＤ２は図５
で示したように駆動電流に対して光り出力は負の温度特
性を有している。ＬＤ温度補償部４０はこの温度特性を
補償するものである。Next, the operation will be described. LD2 is shown in FIG.
As shown in the figure, the light output has a negative temperature characteristic with respect to the drive current. The LD temperature compensator 40 compensates for this temperature characteristic.
【００２５】図２において、ＰＤ１２によってＬＤ２の
光出力パワーが電流で検知され、ＡＰＣ制御部１３によ
って制御電圧に変換され、オペアンプ１１に供給されて
いる。図５で示したように周囲温度２５℃の下でＬＤ２
の光出力がＰ0を示すように回路定数が設定されてい
る。このとき、図５より駆動電流はＩ0（図中約２６ｍ
Ａ）と設定されている。また、前述したように電流ＩP
は、電流ＩRとほぼ同一であり、オペアンプ１１の正側
入力電圧Ｖｂと設定用抵抗器１０で決定される。次に周
囲温度が８５℃となった場合を考えてみる。ＬＤ２の光
出力Ｐ0は低下するのでＰＤ１２の出力電流は減少し、
ＡＰＣ制御部１３の出力電圧、即ち、オペアンプ１１の
正側入力電圧Ｖｂは上昇する。オペアンプ１１の出力電
圧はＨｉｇｈレベルとなり電流ＩPは増加し、ＬＤ２の
駆動電流を増加させて光出力をＰ0に戻すように制御す
る。結局光出力パワーがＰ0となり周囲温度８５℃のと
きＩP＝Ｉ2（約３８ｍＡ）の状態で平衡状態となる。In FIG. 2, the optical output power of the LD 2 is detected by the PD 12 as a current, converted into a control voltage by the APC control unit 13, and supplied to the operational amplifier 11. As shown in FIG.
The circuit constants are set so that the optical output of the light source indicates P 0 . At this time, the driving current is I 0 (about 26 m in the drawing) from FIG.
A) is set. Also, as described above, the current I P
Is substantially the same as the current I R and is determined by the positive input voltage Vb of the operational amplifier 11 and the setting resistor 10. Next, consider the case where the ambient temperature reaches 85 ° C. Since the optical output P 0 of the LD 2 decreases, the output current of the PD 12 decreases,
The output voltage of the APC control unit 13, that is, the positive input voltage Vb of the operational amplifier 11 increases. The output voltage of the operational amplifier 11 becomes High level, the current I P increases, and control is performed so that the drive current of the LD 2 is increased to return the optical output to P 0 . Eventually, when the optical output power becomes P 0 and the ambient temperature is 85 ° C., an equilibrium state is established in a state of I P = I 2 (about 38 mA).
【００２６】以上説明したように図２の実施の形態例
は、図１に比べてＬＤの温度補償機能を付加したもので
図１のものとは使用環境条件などで使い分けられるもの
である。As described above, the embodiment of FIG. 2 is different from that of FIG. 1 in that the temperature compensation function of the LD is added, and the embodiment of FIG.
【００２７】尚、本実施例ではＮＰＮトランジスタ５，
７のコレクタ電流ＩPを同一のものとしたが、それぞれ
のエミッタ面積比を変えて設定することにより任意の電
流比が設定可能である。即ちＮＰＮトランジスタ５を同
一特性のトランジスタ２ケで並列構成した場合、カレン
トミラー電流比は２：１となりＮＰＮトランジスタ７の
コレクタ電流ＩPはこの比で減少し、消費電力を下げる
ことができる。In this embodiment, the NPN transistors 5 and 5 are used.
7 of the collector current I P to the same thing, any current ratio can be set by setting by changing the respective emitter area ratio. That when the NPN transistor 5 in parallel a transistor 2 Ke having the same characteristics, the current mirror current ratio is 2: collector current I P of 1 next NPN transistor 7 decreases in this ratio, it is possible to reduce the power consumption.
【００２８】また、ＰＤ１２の出力電流を監視しこの値
が異常をしめした時にアラームを発生させるようにして
監視機能を共存させるようにしても良い。Further, the output current of the PD 12 may be monitored, and an alarm may be generated when this value indicates an abnormality, so that a monitoring function may be provided.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように本発明のＬＤ駆動回
路は、ＬＤの駆動電流を設定すると同時にその変化を検
出するための設定用抵抗器をＬＤ駆動電流の電流制御ト
ランジスタと直列に挿入していないので、この降下電圧
分だけ電源電圧を低電圧化できるという効果がある。特
に電源変動、温度変動に対しＬＤの光出力を安定化する
と同時にこの低電圧化を実現することができるという効
果がある。As described above, in the LD drive circuit of the present invention, the setting resistor for setting the drive current of the LD and detecting the change at the same time is inserted in series with the current control transistor of the LD drive current. Therefore, there is an effect that the power supply voltage can be lowered by the amount of the voltage drop. In particular, there is an effect that the light output of the LD can be stabilized against power supply fluctuation and temperature fluctuation, and at the same time, the voltage can be reduced.
【図１】本発明の実施の形態例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施の形態例を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.
【図３】従来例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
【図４】他の従来例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another conventional example.
【図５】レーザダイオードの駆動電流対の特性を示す特
性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing characteristics of a driving current pair of a laser diode.
３，４，５，７ ＮＰＮトランジスタ ５，６，８，９ ＰＮＰトランジスタ １ 抵抗器 ２ ＬＤ １０ 設定用抵抗器 １１ オペアンプ １２ ＰＤ １３ ＡＰＣ制御部 ２０ 差動増幅部 ３０ 電流設定部 ４０ ＬＤ温度補償部 3, 4, 5, 7 NPN transistor 5, 6, 8, 9 PNP transistor 1 Resistor 2 LD 10 Setting resistor 11 Operational amplifier 12 PD 13 APC control unit 20 Differential amplification unit 30 Current setting unit 40 LD temperature compensation unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 10/04 10/06
Claims (5)
負荷とし差動接続された１対のトランジスタとこのＬＤ
のＬＤ駆動電流を制御するための電流制御用トランジス
タとを有する差動増幅部と、前記電流制御用トランジス
タに接続されカレントミラー回路で構成され前記ＬＤ駆
動電流を所定値に設定するための設定用抵抗器を有する
電流設定部と、前記設定用抵抗器の降下電圧と基準電圧
とを入力しその出力を前記電流制御トランジスタと前記
電流設定部との接続点に加えるオペアンプとを備えるこ
とを特徴とするＬＤ駆動回路。A pair of differentially connected transistors using a laser diode (hereinafter referred to as an LD) as a load and the LD
A differential amplifier having a current control transistor for controlling the LD drive current, and a setting circuit for setting the LD drive current to a predetermined value, the differential amplifier being connected to the current control transistor and being configured by a current mirror circuit. A current setting unit having a resistor, and an operational amplifier that inputs a drop voltage and a reference voltage of the setting resistor and applies an output to a connection point between the current control transistor and the current setting unit. LD drive circuit.
した抵抗器と、コレクタを前記抵抗器の他端にベースを
正入力端子に接続した第１のＮＰＮトランジスタと、カ
ソードを正電源に接続した前記ＬＤと、コレクタを前記
ＬＤのアノードにエミッタを前記第１のＮＰＮトランジ
スタのエミッタにベースを負入力端子にそれぞれ接続し
た第２のＮＰＮトランジスタと、コレクタを前記第１と
第２のＮＰＮトランジスタのエミッタの接続点に接続し
エミッタを接地した第３のＮＰＮトランジスタ即ち前記
電流制御用トランジスタとを備え、前記電流設定部は、
エミッタを正電源に接続した第１のＰＮＰトランジスタ
と、エミッタを前記第１のＰＮＰトランジスタのコレク
タに接続し自己のコレクタとベースとを短絡した第２の
ＰＮＰトランジスタと、コレクタを前記第２のＰＮＰト
ランジスタのコレクタにベースを前記差動増幅部の第３
のＮＰＮトランジスタのベースに接続しエミッタを接地
した第４のＮＰＮトランジスタと、エミッタを正電源に
ベースを前記第１のＰＮＰトランジスタのベースに接続
し自己のベースとのコレクタとを短絡した第３のＰＮＰ
トランジスタと、エミッタを前記第３のＰＮＰトランジ
スタのコレクタにベースを前記第２のＰＮＰトランジス
タのベースに接続した第４のＰＮＰトランジスタと、一
端を第４のＰＮＰトランジスタのコレクタ及び前記オペ
アンプの負入力端子に接続し他端を接地した前記設定用
抵抗器とを備えることを特徴とする請求項１記載のＬＤ
駆動回路。2. The differential amplifying unit includes a resistor having one end connected to a positive power supply, a first NPN transistor having a collector connected to the other end of the resistor and a base connected to a positive input terminal, and a cathode connected to a positive input terminal. The LD connected to a power supply, a second NPN transistor having a collector connected to the anode of the LD, an emitter connected to the emitter of the first NPN transistor and a base connected to the negative input terminal, and a collector connected to the first and second NPN transistors; A third NPN transistor connected to the connection point of the emitters of the NPN transistors and having the emitter grounded, that is, the current controlling transistor.
A first PNP transistor having an emitter connected to a positive power supply, a second PNP transistor having an emitter connected to the collector of the first PNP transistor and having its collector and base short-circuited, and a collector connected to the second PNP transistor; The base of the transistor is connected to the third
A fourth NPN transistor connected to the base of the NPN transistor and having an emitter grounded, and a third NPN transistor having the emitter connected to the positive power supply, the base connected to the base of the first PNP transistor, and the collector connected to its own base connected to the base. PNP
A transistor, a fourth PNP transistor having an emitter connected to the collector of the third PNP transistor and a base connected to the base of the second PNP transistor, and one end connected to the collector of the fourth PNP transistor and a negative input terminal of the operational amplifier. 2. The LD according to claim 1, further comprising: the setting resistor connected to the other end and grounded at the other end.
Drive circuit.
イオード（以下ＰＤとする）と、このＰＤの出力電流を
制御用電圧に変換するＡＰＣ制御部と、このＡＰＣ制御
部の出力電圧を前記オペアンプの基準電圧として用いる
ＬＤ温度補償部を備えることを特徴とする請求項１ある
いは２記載のＬＤ駆動回路。3. A photodiode (hereinafter referred to as a PD) for monitoring output light of the LD, an APC control unit for converting an output current of the PD into a control voltage, and an operational amplifier for outputting an output voltage of the APC control unit. 3. The LD drive circuit according to claim 1, further comprising an LD temperature compensator used as a reference voltage for the LD.
４のＮＰＮトランジスタとのカレントミラー電流比をＮ
対１とするための前記第３のＮＰＮトランジスタに並列
接続されたＮ−１個のＮＰＮトランジスタを備えること
を特徴とする請求項２あるいは３記載のＬＤ駆動回路。4. A current mirror current ratio between the third NPN transistor and the fourth NPN transistor is set to N.
4. The LD driving circuit according to claim 2, further comprising: N-1 NPN transistors connected in parallel to said third NPN transistor to make one pair.
を検出してアラームを発するＬＤ監視部を備えることを
特徴とする請求項３あるいは４記載のＬＤ駆動回路。5. The LD drive circuit according to claim 3, further comprising an LD monitoring unit that monitors an output current of the PD, detects an abnormal current value, and issues an alarm.
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