JP3449898B2 - 発光素子駆動回路 - Google Patents
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- H05B45/30—Driver circuits
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子駆動回路
に関する。近年、光通信の発達や光ディスク装置の発達
等に伴い、発光素子の利用が急速に進展している。その
光通信について見ると、例えば光中継器は光通信を実現
する重要な装置の１つであり、この光中継器内には、半
導体レーザ等の発光素子が使用され、入力された電気信
号を光信号に変換する機能を果す。
に関する。近年、光通信の発達や光ディスク装置の発達
等に伴い、発光素子の利用が急速に進展している。その
光通信について見ると、例えば光中継器は光通信を実現
する重要な装置の１つであり、この光中継器内には、半
導体レーザ等の発光素子が使用され、入力された電気信
号を光信号に変換する機能を果す。
【０００２】本発明に係る発光素子駆動回路は、特に半
導体レーザ（レーザダイオード）からなる発光素子を駆
動するのに好適な駆動回路である。
導体レーザ（レーザダイオード）からなる発光素子を駆
動するのに好適な駆動回路である。
【０００３】
【従来の技術】図１６は発光素子駆動回路の一般的な回
路構成例を示す図である。本図において、１は発光素子
であり、１０はこの発光素子１を駆動するための駆動回
路である。本図に示す駆動回路１０は、ロジック入力
（“１”，“０”）を受信する、例えば２段構成のバッ
ファ１１と、バッファ１１の差動出力により相補的にオ
ン／オフする差動対トランジスタ１２と、この差動対ト
ランジスタ１２の共通エミッタに接続される定電流源１
３とからなる。差動対トランジスタ１２の一方のトラン
ジスタ１２−１には、発光素子１のカソードが接続さ
れ、他方のトランジスタ１２−２には負荷抵抗１４が接
続される。
路構成例を示す図である。本図において、１は発光素子
であり、１０はこの発光素子１を駆動するための駆動回
路である。本図に示す駆動回路１０は、ロジック入力
（“１”，“０”）を受信する、例えば２段構成のバッ
ファ１１と、バッファ１１の差動出力により相補的にオ
ン／オフする差動対トランジスタ１２と、この差動対ト
ランジスタ１２の共通エミッタに接続される定電流源１
３とからなる。差動対トランジスタ１２の一方のトラン
ジスタ１２−１には、発光素子１のカソードが接続さ
れ、他方のトランジスタ１２−２には負荷抵抗１４が接
続される。
【０００４】ロジック入力を受けたバッファ１１は、ロ
ジック入力の信号振幅を増大させたり、またその信号振
幅の安定化を図る機能を果し、その出力をもって、トラ
ンジスタ１２−１および１２−２を、ロジック入力の
“１”または“０”に応じて、相補的にオン／オフす
る。これにより、発光素子１は光を点滅させ光出力Ｐou
tを生成する。
ジック入力の信号振幅を増大させたり、またその信号振
幅の安定化を図る機能を果し、その出力をもって、トラ
ンジスタ１２−１および１２−２を、ロジック入力の
“１”または“０”に応じて、相補的にオン／オフす
る。これにより、発光素子１は光を点滅させ光出力Ｐou
tを生成する。
【０００５】上記の構成は、光通信網のいわゆる幹線系
（局間の光伝送）に用いるのに好適である。ただし、回
路構成は簡単ではない。一方、光通信網の加入者系ある
いは局内の光信号装置について見ると、係る発光素子駆
動回路は大量に使用される。したがってその回路構成は
きわめて簡単であることが要求される。この場合、上記
加入者系や光信号装置で用いる光信号伝送用のファイバ
の距離が、例えば数Km未満と短いことから、光の伝送損
失が少ないことを考慮して、発光素子駆動回路を比較的
簡単に構成できる。
（局間の光伝送）に用いるのに好適である。ただし、回
路構成は簡単ではない。一方、光通信網の加入者系ある
いは局内の光信号装置について見ると、係る発光素子駆
動回路は大量に使用される。したがってその回路構成は
きわめて簡単であることが要求される。この場合、上記
加入者系や光信号装置で用いる光信号伝送用のファイバ
の距離が、例えば数Km未満と短いことから、光の伝送損
失が少ないことを考慮して、発光素子駆動回路を比較的
簡単に構成できる。
【０００６】このような背景のもとに、簡単な回路構成
の発光素子駆動回路が提案された。以下、その３種の形
態について図を用いて説明する。図１７は従来の発光素
子駆動回路の第１の形態を示す図であり、図１８は従来
の発光素子駆動回路の第２の形態を示す図であり、図１
９は従来の発光素子駆動回路の第３の形態を示す図であ
る。なお、全図を通じて同様の構成要素には、同一の参
照番号または記号を付して示す。
の発光素子駆動回路が提案された。以下、その３種の形
態について図を用いて説明する。図１７は従来の発光素
子駆動回路の第１の形態を示す図であり、図１８は従来
の発光素子駆動回路の第２の形態を示す図であり、図１
９は従来の発光素子駆動回路の第３の形態を示す図であ
る。なお、全図を通じて同様の構成要素には、同一の参
照番号または記号を付して示す。
【０００７】図１７に示す第１の形態の発光素子駆動回
路２０は、カソード接地された発光素子１のアノード側
と電源（Ｖcc）側との間に接続されるとともに、この発
光素子１にバイアス電流Ｉb と入力パルスに応じたパル
ス電流Ｉp とを供給する駆動トランジスタ２１′とこの
発光素子１に供給されるパルス電流Ｉp およびバイアス
電流Ｉb を調整するための調整抵抗２２とを備えて構成
される。なお、上記入力パルスは、ロジック回路２の最
終出力段のトランジスタより、ロジック入力ＤＡＴＡに
応じて発生せしめられる。本図の駆動トランジスタ２
１′は、ロジック回路２の上記最終出力段のトランジス
タを共用したものである。
路２０は、カソード接地された発光素子１のアノード側
と電源（Ｖcc）側との間に接続されるとともに、この発
光素子１にバイアス電流Ｉb と入力パルスに応じたパル
ス電流Ｉp とを供給する駆動トランジスタ２１′とこの
発光素子１に供給されるパルス電流Ｉp およびバイアス
電流Ｉb を調整するための調整抵抗２２とを備えて構成
される。なお、上記入力パルスは、ロジック回路２の最
終出力段のトランジスタより、ロジック入力ＤＡＴＡに
応じて発生せしめられる。本図の駆動トランジスタ２
１′は、ロジック回路２の上記最終出力段のトランジス
タを共用したものである。
【０００８】図１８に示す第２の形態の発光素子駆動回
路３０は、カソード接地された発光素子１にそのアノー
ド側よりバイアス電流Ｉb と入力パルスに応じたパルス
電流Ｉp とを供給する駆動トランジスタ２１と、この発
光素子１に供給されるパルス電流Ｉp およびバイアス電
流Ｉb を調整するための調整抵抗２２と、その発光素子
１に供給されるパルス電流Ｉp およびバイアス電流Ｉb
を個別に設定するための直列接続された分割抵抗３１，
３２からなる抵抗分割回路３３とを備えて構成される。
路３０は、カソード接地された発光素子１にそのアノー
ド側よりバイアス電流Ｉb と入力パルスに応じたパルス
電流Ｉp とを供給する駆動トランジスタ２１と、この発
光素子１に供給されるパルス電流Ｉp およびバイアス電
流Ｉb を調整するための調整抵抗２２と、その発光素子
１に供給されるパルス電流Ｉp およびバイアス電流Ｉb
を個別に設定するための直列接続された分割抵抗３１，
３２からなる抵抗分割回路３３とを備えて構成される。
【０００９】図１９に示す第３の形態の発光素子駆動回
路４０は、上記第２の形態に係る発光素子駆動回路に、
定電圧源４１を付加したものである。上述した、従来の
発光素子駆動回路（２０，３０，４０）はきわめて回路
構成はシンプルである。そして、シンプルでありなが
ら、発光素子１のカソード側を広いグランドＧＮＤに接
地しており、ここにアノード側から電流を流し込む形式
になっていて、電源（Ｖcc）の変動を安定化させるため
の工夫を必要としない。
路４０は、上記第２の形態に係る発光素子駆動回路に、
定電圧源４１を付加したものである。上述した、従来の
発光素子駆動回路（２０，３０，４０）はきわめて回路
構成はシンプルである。そして、シンプルでありなが
ら、発光素子１のカソード側を広いグランドＧＮＤに接
地しており、ここにアノード側から電流を流し込む形式
になっていて、電源（Ｖcc）の変動を安定化させるため
の工夫を必要としない。
【００１０】さらにこれらの発光素子駆動回路（２０，
３０，４０）について分析すると、次のとおりである。
図１７の回路では、電源電圧をＶcc、ロジック回路２の
出力ＨｉｇｈレベルをＶout （Ｈ）、出力Ｌｏｗレベル
をＶout （Ｌ）、発光素子１のビルトイン電圧をΦLD、
発光素子１に流れる電流値を設定するための抵抗値ＲLD
とすると、パルス電流Ｉp およびバイアス電流Ｉb はそ
れぞれ以下の式で表される。
３０，４０）について分析すると、次のとおりである。
図１７の回路では、電源電圧をＶcc、ロジック回路２の
出力ＨｉｇｈレベルをＶout （Ｈ）、出力Ｌｏｗレベル
をＶout （Ｌ）、発光素子１のビルトイン電圧をΦLD、
発光素子１に流れる電流値を設定するための抵抗値ＲLD
とすると、パルス電流Ｉp およびバイアス電流Ｉb はそ
れぞれ以下の式で表される。
【００１１】
Ｉb ＝（Ｖcc−Ｖout （Ｌ）−ΦLD）／ＲLD …（１）
Ｉp ＝（Ｖcc−Ｖout （Ｈ）−ΦLD）／ＲLD−Ｉb …（２）
例えばＶcc＝５．０Ｖ、所要Ｉb ＝３０mAとすると、Ｐ
(positive)−ＥＣＬロジック回路２の出力Ｌｏｗレベル
はおよそ３．３Ｖであるから、ＲLD＝７５Ωが算出でき
る。これよりパルス電流Ｉp は１１mAとなる。ロジック
回路２の出力振幅は通常０．８〜１．０Ｖであることか
ら、パルス電流およびバイアス電流のうちのいずれか一
方を決めると他方も一意に決まる。また、（１）および
（２）式より、パルス電流Ｉp は、 Ｉp ＝（Ｖout （Ｈ）−Ｖout （Ｌ））／ＲLD …（３） で表される。
(positive)−ＥＣＬロジック回路２の出力Ｌｏｗレベル
はおよそ３．３Ｖであるから、ＲLD＝７５Ωが算出でき
る。これよりパルス電流Ｉp は１１mAとなる。ロジック
回路２の出力振幅は通常０．８〜１．０Ｖであることか
ら、パルス電流およびバイアス電流のうちのいずれか一
方を決めると他方も一意に決まる。また、（１）および
（２）式より、パルス電流Ｉp は、 Ｉp ＝（Ｖout （Ｈ）−Ｖout （Ｌ））／ＲLD …（３） で表される。
【００１２】次に図１８の回路において、抵抗分割回路
３３の分割比（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））をｎとすると、
パルス電流Ｉp は、 Ｉp ＝ｎ×（Ｖout （Ｈ）−Ｖout （Ｌ））／ＲLD …（４） のように表されるから、抵抗分割回路３３でロジック回
路２の出力振幅（Ｖout（Ｈ）−Ｖout （Ｌ））を補正
することにより、パルス電流Ｉp とバイアス電流Ｉb と
を個別に設定することが可能となる。
３３の分割比（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））をｎとすると、
パルス電流Ｉp は、 Ｉp ＝ｎ×（Ｖout （Ｈ）−Ｖout （Ｌ））／ＲLD …（４） のように表されるから、抵抗分割回路３３でロジック回
路２の出力振幅（Ｖout（Ｈ）−Ｖout （Ｌ））を補正
することにより、パルス電流Ｉp とバイアス電流Ｉb と
を個別に設定することが可能となる。
【００１３】このとき分割抵抗の挿入により、駆動トラ
ンジスタ２１への入力の直流電位が下がるため、取り得
るバイアス電流Ｉb の値が制限されてしまう。このため
図１９に示すように、低電源ＧＮＤ側に上記の定電圧源
４１を付加し、これにより駆動トランジスタ１２への入
力の直流電位が下がり過ぎないようにすることができ、
バイアス電流Ｉb を大きくとることができる。
ンジスタ２１への入力の直流電位が下がるため、取り得
るバイアス電流Ｉb の値が制限されてしまう。このため
図１９に示すように、低電源ＧＮＤ側に上記の定電圧源
４１を付加し、これにより駆動トランジスタ１２への入
力の直流電位が下がり過ぎないようにすることができ、
バイアス電流Ｉb を大きくとることができる。
【００１４】ところで、ある温度Ｔc （℃）における一
般的な発光素子のしきい値電流Ｉthは、以下の式のよう
に表され、温度によって変動することが知られている。 Ｉth（Ｔc ）＝Ｉth（２５℃）× exp（（Ｔc −２５℃）／Ｔo ）…（５） ここで、Ｉth（２５℃）は２５℃におけるしきい値電
流、Ｔo は各発光素子に固有の値である。図１７，１８
および１９に示す回路において、バイアス電流Ｉbの値
は（１）式で表されるように、温度に依存することなく
一定である。
般的な発光素子のしきい値電流Ｉthは、以下の式のよう
に表され、温度によって変動することが知られている。 Ｉth（Ｔc ）＝Ｉth（２５℃）× exp（（Ｔc −２５℃）／Ｔo ）…（５） ここで、Ｉth（２５℃）は２５℃におけるしきい値電
流、Ｔo は各発光素子に固有の値である。図１７，１８
および１９に示す回路において、バイアス電流Ｉbの値
は（１）式で表されるように、温度に依存することなく
一定である。
【００１５】一方、発光素子の光出力Ｐout は、微分量
子効率をη（mW／mA）とすると、 Ｐout ＝（Ｉp ＋Ｉb −Ｉth（Ｔc ））×η …（６） で表されるから、温度変動によって発光素子のしきい値
電流が変動したとすると、光出力Ｐout も変動してしま
う。すなわち、微分量子効率ηが温度により変動する発
光素子１を使用した場合、上記（６）式より光出力Ｐou
t に変動が生じることとなる。
子効率をη（mW／mA）とすると、 Ｐout ＝（Ｉp ＋Ｉb −Ｉth（Ｔc ））×η …（６） で表されるから、温度変動によって発光素子のしきい値
電流が変動したとすると、光出力Ｐout も変動してしま
う。すなわち、微分量子効率ηが温度により変動する発
光素子１を使用した場合、上記（６）式より光出力Ｐou
t に変動が生じることとなる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】発光素子１として、温
度によりそのしきい値電流Ｉthあるいは微分量子効率η
が変動するような発光素子を使用した場合、従来の発光
素子駆動回路では、温度変動によって光出力Ｐout が変
動する。このため、従来の発光素子駆動回路においてこ
のような発光素子を使用する場合、当然、動作温度範囲
が制限されてしまい、広い温度範囲で適正動作が必要と
されるような回路への適用が困難であるという問題があ
る。逆に従来の発光素子駆動回路を、広い温度範囲で適
正に動作することが要求される回路に適用しようとする
と、発光素子の選択が困難になるという問題がある。
度によりそのしきい値電流Ｉthあるいは微分量子効率η
が変動するような発光素子を使用した場合、従来の発光
素子駆動回路では、温度変動によって光出力Ｐout が変
動する。このため、従来の発光素子駆動回路においてこ
のような発光素子を使用する場合、当然、動作温度範囲
が制限されてしまい、広い温度範囲で適正動作が必要と
されるような回路への適用が困難であるという問題があ
る。逆に従来の発光素子駆動回路を、広い温度範囲で適
正に動作することが要求される回路に適用しようとする
と、発光素子の選択が困難になるという問題がある。
【００１７】したがって、本発明は、温度変動によりし
きい値電流Ｉthや微分量子効率ηが変動するような発光
素子を駆動する場合でも、広い温度範囲に渡り、常に一
定の光出力Ｐout を供給することのできる発光素子駆動
回路を提供することを目的とするものである。
きい値電流Ｉthや微分量子効率ηが変動するような発光
素子を駆動する場合でも、広い温度範囲に渡り、常に一
定の光出力Ｐout を供給することのできる発光素子駆動
回路を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る発光
素子駆動回路の第１の形態を示す図である。本図の構成
は、既述の調整抵抗２２を、温度依存性の抵抗部５１に
より構成したことを特徴とする。この抵抗部５１の具体
例として、本図では、サーミスタ５２を示している。
素子駆動回路の第１の形態を示す図である。本図の構成
は、既述の調整抵抗２２を、温度依存性の抵抗部５１に
より構成したことを特徴とする。この抵抗部５１の具体
例として、本図では、サーミスタ５２を示している。
【００１９】図１において、従来の調整抵抗２２に代わ
りサーミスタ５２を用いることで、既述の（１）式にお
ける抵抗値ＲLDの値が温度によって変動し、発光素子１
のしきい値電流の変動に対し追従することが可能とな
る。また既述の（２）式より、パルス電流Ｉp の値も温
度によって変動するため、微分量子効率ηの変化に対し
パルス電流Ｉp が追従可能となる。
りサーミスタ５２を用いることで、既述の（１）式にお
ける抵抗値ＲLDの値が温度によって変動し、発光素子１
のしきい値電流の変動に対し追従することが可能とな
る。また既述の（２）式より、パルス電流Ｉp の値も温
度によって変動するため、微分量子効率ηの変化に対し
パルス電流Ｉp が追従可能となる。
【００２０】図２は本発明に係る発光素子駆動回路の第
２の形態を示す図である。本図の構成は、既述の直列接
続された分割抵抗３１および３２を、温度依存性の抵抗
部５５により構成したことを特徴とするものである。こ
の抵抗部５５の具体例として、本図では、直列接続され
た第１分割抵抗５７および第２分割抵抗３２からなり、
かつ、この第１分割抵抗５７がサーミスタよりなる構成
を示している。
２の形態を示す図である。本図の構成は、既述の直列接
続された分割抵抗３１および３２を、温度依存性の抵抗
部５５により構成したことを特徴とするものである。こ
の抵抗部５５の具体例として、本図では、直列接続され
た第１分割抵抗５７および第２分割抵抗３２からなり、
かつ、この第１分割抵抗５７がサーミスタよりなる構成
を示している。
【００２１】図３は図２の構成の変形例を示す図であ
る。本図の構成によると、温度依存性の抵抗部５５は、
直列接続された第１分割抵抗３１および第２分割抵抗５
８からなり、かつ、この第２分割抵抗５８は正特性サー
ミスタより構成される。正特性サーミスタは、いわゆる
ポジスタであり、サーミスタとは逆の抵抗対温度特性を
有する。
る。本図の構成によると、温度依存性の抵抗部５５は、
直列接続された第１分割抵抗３１および第２分割抵抗５
８からなり、かつ、この第２分割抵抗５８は正特性サー
ミスタより構成される。正特性サーミスタは、いわゆる
ポジスタであり、サーミスタとは逆の抵抗対温度特性を
有する。
【００２２】図２および図３の構成によれば、従来の抵
抗分割回路３３を構成する一方の抵抗をサーミスタ（５
７）またはポジスタ（５８）とすることにより、駆動ト
ランジスタ２１への入力の直流レベルを、温度変動に応
じて変化させ、発光素子１のしきい値電流Ｉthの温度変
動に追従させることができる。このとき抵抗分割回路５
５の分割比ｎが変わるので、既述の（４）式により、パ
ルス電流Ｉp は、微分量子効率ηの変化にも追従可能と
なる。
抗分割回路３３を構成する一方の抵抗をサーミスタ（５
７）またはポジスタ（５８）とすることにより、駆動ト
ランジスタ２１への入力の直流レベルを、温度変動に応
じて変化させ、発光素子１のしきい値電流Ｉthの温度変
動に追従させることができる。このとき抵抗分割回路５
５の分割比ｎが変わるので、既述の（４）式により、パ
ルス電流Ｉp は、微分量子効率ηの変化にも追従可能と
なる。
【００２３】図４は本発明に係る発光素子駆動回路の第
３の形態を示す図である。本図の構成は、図２の回路に
対し、温度依存性の抵抗部５５をなす抵抗分割回路から
の抵抗分割電圧を昇圧する昇圧部６１を付加したもので
ある。この昇圧部６１の具体例として、本図では定電圧
源６２よりなる構成を示している。この場合の、温度依
存性の抵抗部５５としては、図２のような構成（５７と
３２）、または図３のような構成（３１と５８）を採用
することができる。
３の形態を示す図である。本図の構成は、図２の回路に
対し、温度依存性の抵抗部５５をなす抵抗分割回路から
の抵抗分割電圧を昇圧する昇圧部６１を付加したもので
ある。この昇圧部６１の具体例として、本図では定電圧
源６２よりなる構成を示している。この場合の、温度依
存性の抵抗部５５としては、図２のような構成（５７と
３２）、または図３のような構成（３１と５８）を採用
することができる。
【００２４】上記の昇圧部６１を付加することによっ
て、大きなバイアス電流Ｉb を生成することができる。
図５は本発明に係る発光素子駆動回路の第４の形態を示
す図である。本図の発光素子駆動回路５０は、抵抗分割
回路３３に対し、抵抗分割回路３３からの抵抗分割電圧
を温度に依存して昇圧する温度依存性の昇圧部６５を設
けたことを特徴とするものである。この温度依存性の昇
圧部６５の具体例として、本図では、温度依存性の電圧
源６６よりなる構成を示している。
て、大きなバイアス電流Ｉb を生成することができる。
図５は本発明に係る発光素子駆動回路の第４の形態を示
す図である。本図の発光素子駆動回路５０は、抵抗分割
回路３３に対し、抵抗分割回路３３からの抵抗分割電圧
を温度に依存して昇圧する温度依存性の昇圧部６５を設
けたことを特徴とするものである。この温度依存性の昇
圧部６５の具体例として、本図では、温度依存性の電圧
源６６よりなる構成を示している。
【００２５】図５においては、抵抗分割回路３３は従来
どおりとし、昇圧部６５のみに温度特性を持たせること
により、パルス電流Ｉp を変えることなく、バイアス電
流Ｉb のみを温度に対し変化させることができる。した
がって例えば、温度によって微分量子効率が変動しない
ような発光素子１を駆動する場合のように、温度により
パルス電流Ｉp を変化させたくない場合には、本構成を
使用するのが好ましい。
どおりとし、昇圧部６５のみに温度特性を持たせること
により、パルス電流Ｉp を変えることなく、バイアス電
流Ｉb のみを温度に対し変化させることができる。した
がって例えば、温度によって微分量子効率が変動しない
ような発光素子１を駆動する場合のように、温度により
パルス電流Ｉp を変化させたくない場合には、本構成を
使用するのが好ましい。
【００２６】図６は本発明の第１実施例を示す図であ
る。駆動トランジスタ２１′を、バイポーラトランジス
タまたは電界効果トランジスタにより構成したものであ
る。図７は本発明の第２実施例を示す図である。温度依
存性の抵抗部５１を、調整抵抗２２と調整抵抗２２に並
列接続されるサーミスタ５２とから構成したものであ
る。
る。駆動トランジスタ２１′を、バイポーラトランジス
タまたは電界効果トランジスタにより構成したものであ
る。図７は本発明の第２実施例を示す図である。温度依
存性の抵抗部５１を、調整抵抗２２と調整抵抗２２に並
列接続されるサーミスタ５２とから構成したものであ
る。
【００２７】サーミスタ５２単体で、所望の抵抗−温度
特性を得ることができないときには、抵抗とサーミスタ
とを並列接続し、この抵抗を適宜選択して所望の抵抗−
温度特性を得ることができる。このことはポジスタにつ
いても当てはまる。図８は本発明の第３実施例を示す図
である。入力パルスの発生源はロジック回路２の最終出
力段のトランジスタであって、このトランジスタは、バ
イポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタであ
る。また駆動トランジスタ２１はバイポーラトランジス
タで構成する。
特性を得ることができないときには、抵抗とサーミスタ
とを並列接続し、この抵抗を適宜選択して所望の抵抗−
温度特性を得ることができる。このことはポジスタにつ
いても当てはまる。図８は本発明の第３実施例を示す図
である。入力パルスの発生源はロジック回路２の最終出
力段のトランジスタであって、このトランジスタは、バ
イポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタであ
る。また駆動トランジスタ２１はバイポーラトランジス
タで構成する。
【００２８】この場合の、温度依存性の抵抗部５５とし
ては、図２のような構成（５７と３２）、または図３の
ような構成（３１と５８）を採用することができる。図
９は本発明の第４実施例を示す図である。本図におい
て、温度依存性の抵抗部１１は、直列接続された分割抵
抗をなす第１分割抵抗３１および第２分割抵抗３２と、
この第１分割抵抗３１に並列接続されるサーミスタ５２
とから構成される。
ては、図２のような構成（５７と３２）、または図３の
ような構成（３１と５８）を採用することができる。図
９は本発明の第４実施例を示す図である。本図におい
て、温度依存性の抵抗部１１は、直列接続された分割抵
抗をなす第１分割抵抗３１および第２分割抵抗３２と、
この第１分割抵抗３１に並列接続されるサーミスタ５２
とから構成される。
【００２９】図７の場合と同様、サーミスタ５２単体
で、所望の抵抗−温度特性を得ることができないときに
は、抵抗とサーミスタとを並列接続し、この抵抗を適宜
選択して所望の抵抗−温度特性を得ることができる。こ
のことはポジスタについても当てはまる。また駆動トラ
ンジスタ２１はバイポーラトランジスタで構成する。
で、所望の抵抗−温度特性を得ることができないときに
は、抵抗とサーミスタとを並列接続し、この抵抗を適宜
選択して所望の抵抗−温度特性を得ることができる。こ
のことはポジスタについても当てはまる。また駆動トラ
ンジスタ２１はバイポーラトランジスタで構成する。
【００３０】図１０は図９の構成の変形例を示す図であ
る。本図において、温度依存性の抵抗部５５は、直列接
続された分割抵抗をなす第１分割抵抗３１および第２分
割抵抗３２と、この第２分割抵抗３２に並列接続される
ポジスタ（正特性サーミスタ）５３とから構成される。
図１１は本発明の第５実施例を示す図である。本図にお
いて、図４に示した昇圧部６１は、ツェナーダイオード
６３から構成される。
る。本図において、温度依存性の抵抗部５５は、直列接
続された分割抵抗をなす第１分割抵抗３１および第２分
割抵抗３２と、この第２分割抵抗３２に並列接続される
ポジスタ（正特性サーミスタ）５３とから構成される。
図１１は本発明の第５実施例を示す図である。本図にお
いて、図４に示した昇圧部６１は、ツェナーダイオード
６３から構成される。
【００３１】図１２は本発明の第６実施例を示す図であ
る。本図において、図５に示した、温度依存性の昇圧部
６５は、ツェナー電圧設定用の抵抗分割回路６４を備え
るツェナーダイオード６３からなり、このツェナー電圧
設定用の抵抗分割回路６４は直列接続された第１分割抵
抗および第２分割抵抗５９からなり、かつ、その第１分
割抵抗はサーミスタ５２より構成される。温度変動によ
ってサーミスタ５２の抵抗値が変化し、ツェナーダイオ
ード６３のツェナー電圧が変化する。
る。本図において、図５に示した、温度依存性の昇圧部
６５は、ツェナー電圧設定用の抵抗分割回路６４を備え
るツェナーダイオード６３からなり、このツェナー電圧
設定用の抵抗分割回路６４は直列接続された第１分割抵
抗および第２分割抵抗５９からなり、かつ、その第１分
割抵抗はサーミスタ５２より構成される。温度変動によ
ってサーミスタ５２の抵抗値が変化し、ツェナーダイオ
ード６３のツェナー電圧が変化する。
【００３２】図１３は図１２の回路の変形例を示す図で
ある。本図において、温度依存性の昇圧部６５は、ツェ
ナー電圧設定用の抵抗分割回路６４を備えるツェナーダ
イオード６３からなり、このツェナー電圧設定用の抵抗
分割回路６４は直列接続された第１分割抵抗５６および
第２分割抵抗からなり、かつ、その第２分割抵抗はポジ
スタ（正特性サーミスタ）５３より構成される。
ある。本図において、温度依存性の昇圧部６５は、ツェ
ナー電圧設定用の抵抗分割回路６４を備えるツェナーダ
イオード６３からなり、このツェナー電圧設定用の抵抗
分割回路６４は直列接続された第１分割抵抗５６および
第２分割抵抗からなり、かつ、その第２分割抵抗はポジ
スタ（正特性サーミスタ）５３より構成される。
【００３３】図１４は本発明の第７実施例を示す図であ
る。本図において、温度依存性の昇圧部６５は、温度／
電圧変換素子６７からなる。この温度／電圧変換素子６
７はすなわち温度センサのことであり、温度の上昇と共
に増大する電圧を出力する。図１５は本発明の第８実施
例を示す図である。本図において、温度依存性の昇圧部
６５は、ツェナー電圧設定用の抵抗分割回路６８を備え
るツェナーダイオード６３と、このツェナーダイオード
に直列接続される温度／電圧変換素子６７とから構成さ
れる。この場合、ツェナーダイオード６３は初期値（オ
フセット）を与えるための電圧源として機能させること
ができる。
る。本図において、温度依存性の昇圧部６５は、温度／
電圧変換素子６７からなる。この温度／電圧変換素子６
７はすなわち温度センサのことであり、温度の上昇と共
に増大する電圧を出力する。図１５は本発明の第８実施
例を示す図である。本図において、温度依存性の昇圧部
６５は、ツェナー電圧設定用の抵抗分割回路６８を備え
るツェナーダイオード６３と、このツェナーダイオード
に直列接続される温度／電圧変換素子６７とから構成さ
れる。この場合、ツェナーダイオード６３は初期値（オ
フセット）を与えるための電圧源として機能させること
ができる。
【００３４】最後に図１２に戻ると、入力パルスの発生
源はロジック回路２の最終出力段のトランジスタであっ
て、このトランジスタは、バイポーラトランジスタまた
は電界効果トランジスタにより形成される。
源はロジック回路２の最終出力段のトランジスタであっ
て、このトランジスタは、バイポーラトランジスタまた
は電界効果トランジスタにより形成される。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく発
光素子駆動回路は、ロジック回路２から直接、あるいは
なるべく簡易な回路を付加するのみで、発光素子を駆動
できるため、低コスト化が図れる。したがって低コスト
化が要求される加入者系システム等へ適用することがで
きる。ここに、本発明によれば、温度により特性が変化
する発光素子を駆動する場合でも、温度によらず安定し
た光出力を得ることが可能である。このため発光素子の
選択の幅が広がり、適用温度範囲を一層広げることが可
能となる。
光素子駆動回路は、ロジック回路２から直接、あるいは
なるべく簡易な回路を付加するのみで、発光素子を駆動
できるため、低コスト化が図れる。したがって低コスト
化が要求される加入者系システム等へ適用することがで
きる。ここに、本発明によれば、温度により特性が変化
する発光素子を駆動する場合でも、温度によらず安定し
た光出力を得ることが可能である。このため発光素子の
選択の幅が広がり、適用温度範囲を一層広げることが可
能となる。
【図１】本発明に係る発光素子駆動回路の第１の形態を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明に係る発光素子駆動回路の第２の形態を
示す図である。
示す図である。
【図３】図２の構成の変形例を示す図である。
【図４】本発明に係る発光素子駆動回路の第３の形態を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明に係る発光素子駆動回路の第４の形態を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明の第１実施例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す図である。
【図９】本発明の第４実施例を示す図である。
【図１０】図９の構成の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第５実施例を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施例を示す図である。
【図１３】図１２の回路の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の第７実施例を示す図である。
【図１５】本発明の第８実施例を示す図である。
【図１６】発光素子駆動回路の一般的な回路構成例を示
す図である。
す図である。
【図１７】従来の発光素子駆動回路の第１の形態を示す
図である。
図である。
【図１８】従来の発光素子駆動回路の第２の形態を示す
図である。
図である。
【図１９】従来の発光素子駆動回路の第３の形態を示す
図である。
図である。
１…発光素子
２…ロジック回路
１０…発光素子駆動回路
１１…バッファ
１２…差動対トランジスタ
１３…定電流源
１４…負荷抵抗
２０…発光素子駆動回路
２１，２１′…駆動トランジスタ
２２…調整抵抗
３０…発光素子駆動回路
３１…第１分割抵抗
３２…第２分割抵抗
３３…抵抗分割回路
４０…発光素子駆動回路
４１…定電圧源
５０…発光素子駆動回路
５１…温度依存性の抵抗部
５２…サーミスタ
５３…正特性サーミスタ（ポジスタ）
５５…温度依存性の抵抗部
５６…第１分割抵抗
５７…第１分割抵抗
５８…第２分割抵抗
５９…第２分割抵抗
６１…昇圧部
６２…定電圧源
６３…ツェナーダイオード
６４…抵抗分割回路
６５…温度依存性の昇圧部
６６…温度依存性の電圧源
６７…温度／電圧変換素子
６８…抵抗分割回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−270555（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−191155（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−137294（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−146147（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−211507（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−51887（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−87466（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
Claims (7)
- 【請求項１】 カソード接地された発光素子にそのアノ
ード側よりバイアス電流と入力パルスに応じたパルス電
流とを供給する駆動トランジスタと、該発光素子に供給
される該パルス電流および該バイアス電流を調整するた
めの調整抵抗と、該発光素子に供給される該パルス電流
および該バイアス電流を個別に設定するための直列接続
された分割抵抗からなる抵抗分割回路とを備えた発光素
子駆動回路において、温度に依存して、 前記抵抗分割回路からの抵抗分割電圧
を昇圧するための温度依存性の昇圧部を、前記抵抗分割
回路に直列に設けることを特徴とする発光素子駆動回
路。 - 【請求項２】 前記温度依存性の昇圧部が、温度依存性
の電圧源からなる請求項１に記載の発光素子駆動回路。 - 【請求項３】 前記温度依存性の昇圧部が、ツェナー電
圧設定用の抵抗分割回路を備えるツェナーダイオードか
らなり、該ツェナー電圧設定用の抵抗分割回路は直列接
続された第１分割抵抗および第２分割抵抗からなり、か
つ、該第１分割抵抗はサーミスタよりなる請求項１に記
載の発光素子駆動回路。 - 【請求項４】 前記温度依存性の昇圧部が、ツェナー電
圧設定用の抵抗分割回路を備えるツェナーダイオードか
らなり、該ツェナー電圧設定用の抵抗分割回路は直列接
続された第１分割抵抗および第２分割抵抗からなり、か
つ、該第２分割抵抗は正特性サーミスタよりなる請求項
１に記載の発光素子駆動回路。 - 【請求項５】 前記温度依存性の昇圧部が、温度／電圧
変換素子からなる請求項１に記載の発光素子駆動回路。 - 【請求項６】 前記温度依存性の昇圧部が、ツェナー電
圧設定用の抵抗分割回路を備えるツェナーダイオード
と、該ツェナーダイオードに直列接続される温度／電圧
変換素子とからなる請求項１に記載の発光素子駆動回
路。 - 【請求項７】 前記入力パルスの発生源はロジック回路
の最終出力段のトランジスタであって、該トランジスタ
は、バイポーラトランジスタまたは電界効果トランジス
タである請求項１に記載の発光素子駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28354997A JP3449898B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 発光素子駆動回路 |
| US09/041,957 US6242870B1 (en) | 1997-10-16 | 1998-03-13 | Light emitting device driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28354997A JP3449898B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 発光素子駆動回路 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121852A JPH11121852A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3449898B2 true JP3449898B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=17666972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28354997A Expired - Fee Related JP3449898B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 発光素子駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6242870B1 (ja) |
| JP (1) | JP3449898B2 (ja) |
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| US8702275B2 (en) | 2003-11-04 | 2014-04-22 | Terralux, Inc. | Light-emitting diode replacement lamp |
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-
1998
- 1998-03-13 US US09/041,957 patent/US6242870B1/en not_active Expired - Lifetime
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