JP3457763B2 - 発光素子駆動回路 - Google Patents
発光素子駆動回路Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0427—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser
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- Electronic Switches (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光素子駆動回路に係
わり、特に、交流信号を重畳した直流バイアス電圧によ
って発光素子を駆動し、発光素子から交流信号に対応し
た光信号を発生する発光素子駆動回路に関する。
わり、特に、交流信号を重畳した直流バイアス電圧によ
って発光素子を駆動し、発光素子から交流信号に対応し
た光信号を発生する発光素子駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光通信システム等の光伝送の技術
分野においては、発光素子を交流信号で駆動して発光素
子からこの交流信号に対応した光信号を発生させ、発生
した光信号を光ファイバーに供給したり、あるいは空間
に放射して伝送させるようにしている。この場合、発光
素子の駆動には、直流バイアス電圧に交流信号を重畳し
た駆動出力信号を発生する発光素子駆動回路が用いられ
ている。
分野においては、発光素子を交流信号で駆動して発光素
子からこの交流信号に対応した光信号を発生させ、発生
した光信号を光ファイバーに供給したり、あるいは空間
に放射して伝送させるようにしている。この場合、発光
素子の駆動には、直流バイアス電圧に交流信号を重畳し
た駆動出力信号を発生する発光素子駆動回路が用いられ
ている。
【０００３】ここで、図２（ａ）は、既知の発光素子駆
動回路の一例を示す回路構成図（以下、これを既知の第
１例という）であり、図２（ｂ）は、既知の第１例にお
いて、周囲温度変化に伴いエミッタ抵抗に発生するエミ
ッタ電圧の変化状態を示す特性図である。
動回路の一例を示す回路構成図（以下、これを既知の第
１例という）であり、図２（ｂ）は、既知の第１例にお
いて、周囲温度変化に伴いエミッタ抵抗に発生するエミ
ッタ電圧の変化状態を示す特性図である。
【０００４】図２（ａ）に示されるように、発光素子
は、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１からなるもので、発
光ダイオード２１に既知の第１例の発光素子駆動回路２
２が接続される。発光素子駆動回路２２は、発光ダイオ
ード２１に直列接続されたトランジスタ２３と、トラン
ジスタ２３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗２４
と、トランジスタ２３のベースに分路接続されたバイア
ス抵抗２５、２６と、トランジスタ２３のベースに直列
接続されたキャパシタ２７とを備える。また、キャパシ
タ２７は、外部配置の入力抵抗２８を介して外部の交流
信号源２９に接続される。
は、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１からなるもので、発
光ダイオード２１に既知の第１例の発光素子駆動回路２
２が接続される。発光素子駆動回路２２は、発光ダイオ
ード２１に直列接続されたトランジスタ２３と、トラン
ジスタ２３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗２４
と、トランジスタ２３のベースに分路接続されたバイア
ス抵抗２５、２６と、トランジスタ２３のベースに直列
接続されたキャパシタ２７とを備える。また、キャパシ
タ２７は、外部配置の入力抵抗２８を介して外部の交流
信号源２９に接続される。
【０００５】また、図２（ｂ）において、縦軸は、エミ
ッタ抵抗２４に発生するエミッタ電圧、横軸は、時間で
あって、常温のとき、高温のとき、及び、低温のときの
各エミッタ電圧の状態を対比して示すものである。
ッタ抵抗２４に発生するエミッタ電圧、横軸は、時間で
あって、常温のとき、高温のとき、及び、低温のときの
各エミッタ電圧の状態を対比して示すものである。
【０００６】かかる構成を有する既知の第１例の発光素
子駆動回路の動作は、次のとおりである。
子駆動回路の動作は、次のとおりである。
【０００７】外部の交流信号源２９から出力される駆動
信号は、入力抵抗２８を通して発光素子駆動回路２２に
供給される。発光素子駆動回路２２において、駆動信号
は、キャパシタ２７で直流分がカットされて交流信号に
変換され、この交流信号は、バイアス抵抗２５、２６で
分圧設定された直流バイアス電圧に重畳され、トランジ
スタ２３のベースに供給される。トランジスタ２３は、
ベースに供給された直流バイアス電圧に重畳した交流信
号の大きさに対応したコレクタ電流が流れ、このコレク
タ電流が発光ダイオード２１に供給され、発光ダイオー
ド２１はコレクタ電流の大きさに応じた強さで発光す
る。
信号は、入力抵抗２８を通して発光素子駆動回路２２に
供給される。発光素子駆動回路２２において、駆動信号
は、キャパシタ２７で直流分がカットされて交流信号に
変換され、この交流信号は、バイアス抵抗２５、２６で
分圧設定された直流バイアス電圧に重畳され、トランジ
スタ２３のベースに供給される。トランジスタ２３は、
ベースに供給された直流バイアス電圧に重畳した交流信
号の大きさに対応したコレクタ電流が流れ、このコレク
タ電流が発光ダイオード２１に供給され、発光ダイオー
ド２１はコレクタ電流の大きさに応じた強さで発光す
る。
【０００８】このとき、トランジスタ２３のエミッタ抵
抗２４に発生するエミッタ電圧は、図２（ｂ）に図示さ
れているように、周囲温度が常温であると、正負両極性
の振幅が所定の電圧範囲内に入っていて、正負両極性の
振幅のいずれもクリップされないが、周囲温度が高温で
あると、正極性の振幅が正側電圧範囲を超えて、正極性
の振幅の先端がクリップされるようになり、一方、周囲
温度が低温であると、負側の振幅が負側電圧範囲を超え
て、負極性の振幅の先端が同様にクリップされるように
なる。
抗２４に発生するエミッタ電圧は、図２（ｂ）に図示さ
れているように、周囲温度が常温であると、正負両極性
の振幅が所定の電圧範囲内に入っていて、正負両極性の
振幅のいずれもクリップされないが、周囲温度が高温で
あると、正極性の振幅が正側電圧範囲を超えて、正極性
の振幅の先端がクリップされるようになり、一方、周囲
温度が低温であると、負側の振幅が負側電圧範囲を超え
て、負極性の振幅の先端が同様にクリップされるように
なる。
【０００９】また、図３は、既知の発光素子駆動回路の
他の例を示す回路構成図（以下、これを既知の第２例と
いう）である。
他の例を示す回路構成図（以下、これを既知の第２例と
いう）である。
【００１０】図３に示されるように、発光素子は、発光
ダイオード（ＬＥＤ）３１からなるもので、発光ダイオ
ード３１に既知の第２例の発光素子駆動回路３２が接続
される。発光素子駆動回路３２は、発光ダイオード３１
に直列接続されたトランジスタ３３と、トランジスタ３
３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗３４と、出力が
トランジスタ２３のベースに接続されたオペアンプ３５
と、エミッタ抵抗３４に並列接続された光伝送線（図示
なし）の光伝送損失を補償する等価補償回路３６と、ト
ランジスタ３３のエミッタとオペアンプ３５の反転入力
との間に接続された帰還抵抗３７、３８とを備える。ま
た、オペアンプ３５の非反転入力は、外部配置の入力抵
抗３９を介して外部の交流信号源４０に接続される。
ダイオード（ＬＥＤ）３１からなるもので、発光ダイオ
ード３１に既知の第２例の発光素子駆動回路３２が接続
される。発光素子駆動回路３２は、発光ダイオード３１
に直列接続されたトランジスタ３３と、トランジスタ３
３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗３４と、出力が
トランジスタ２３のベースに接続されたオペアンプ３５
と、エミッタ抵抗３４に並列接続された光伝送線（図示
なし）の光伝送損失を補償する等価補償回路３６と、ト
ランジスタ３３のエミッタとオペアンプ３５の反転入力
との間に接続された帰還抵抗３７、３８とを備える。ま
た、オペアンプ３５の非反転入力は、外部配置の入力抵
抗３９を介して外部の交流信号源４０に接続される。
【００１１】かかる構成を有する既知の第２例の発光素
子駆動回路の動作は、次の通りである。
子駆動回路の動作は、次の通りである。
【００１２】交流信号源４０から出力される交流信号
は、入力抵抗３９を通して発光素子駆動回路３２に供給
される。発光素子駆動回路３２において、交流信号は、
オペアンプ３５で適宜増幅された後、直流バイアス電圧
に重畳された状態でトランジスタ３３のベースに供給さ
れる。トランジスタ３３は、ベースに供給された直流バ
イアス電圧に重畳した交流信号の大きさに対応したコレ
クタ電流が流れ、このコレクタ電流が発光ダイオード３
１に供給され、発光ダイオード３１はコレクタ電流の大
きさに応じた強さで発光する。
は、入力抵抗３９を通して発光素子駆動回路３２に供給
される。発光素子駆動回路３２において、交流信号は、
オペアンプ３５で適宜増幅された後、直流バイアス電圧
に重畳された状態でトランジスタ３３のベースに供給さ
れる。トランジスタ３３は、ベースに供給された直流バ
イアス電圧に重畳した交流信号の大きさに対応したコレ
クタ電流が流れ、このコレクタ電流が発光ダイオード３
１に供給され、発光ダイオード３１はコレクタ電流の大
きさに応じた強さで発光する。
【００１３】このとき、トランジスタ３３のエミッタ抵
抗３４に発生するエミッタ電圧は、等価補償回路３６に
供給され、発光ダイオード３１に光結合される光伝送線
（図示なし）における光伝送損失の補償が行われるとと
もに、帰還抵抗３７、３８を介してオペアンプ３５の反
転入力に負帰還され、オペアンプ３５の非反転入力に供
給される交流信号の特性の補償を行っている。
抗３４に発生するエミッタ電圧は、等価補償回路３６に
供給され、発光ダイオード３１に光結合される光伝送線
（図示なし）における光伝送損失の補償が行われるとと
もに、帰還抵抗３７、３８を介してオペアンプ３５の反
転入力に負帰還され、オペアンプ３５の非反転入力に供
給される交流信号の特性の補償を行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、既知の第１
例の発光素子駆動回路２２は、電源電圧Ｖｃｃが比較的
高いとき、例えば、１２Ｖ乃至２４Ｖ程度であるときに
は、トランジスタ２３のベースバイアス電圧を比較的高
めに設定することができるので、周囲温度が常温よりも
かなり高くなった高温のとき、または、かなり低くなっ
た低温のときであっても、エミッタ電圧の正極性側の先
端または負極性側の先端がそれぞれクリップしないよう
に設定をすることが可能であって、発光ダイオード２１
に流れる電流も最大値または最小値のいずれもクリップ
されない無歪電流になる。
例の発光素子駆動回路２２は、電源電圧Ｖｃｃが比較的
高いとき、例えば、１２Ｖ乃至２４Ｖ程度であるときに
は、トランジスタ２３のベースバイアス電圧を比較的高
めに設定することができるので、周囲温度が常温よりも
かなり高くなった高温のとき、または、かなり低くなっ
た低温のときであっても、エミッタ電圧の正極性側の先
端または負極性側の先端がそれぞれクリップしないよう
に設定をすることが可能であって、発光ダイオード２１
に流れる電流も最大値または最小値のいずれもクリップ
されない無歪電流になる。
【００１５】しかるに、電源電圧Ｖｃｃが比較的低いと
き、例えば、３Ｖ乃至５Ｖ程度であるときには、トラン
ジスタ２３のベースバイアス電圧を比較的高く設定する
ことができないことから、周囲温度が常温よりもかなり
高くなった高温のとき、または、かなり低くなった低温
のときに、トランジスタ２３のベース・エミッタ接合電
圧（Ｖｂｅ）の温度特性によって、エミッタ電圧の正極
性側の先端または負極性側の先端のいずれかがクリップ
されるようになり、発光ダイオード２１に流れる電流も
最大値または最小値のいずれかがクリップされ、発光ダ
イオード２１から送出される光信号に歪が発生するよう
になる。
き、例えば、３Ｖ乃至５Ｖ程度であるときには、トラン
ジスタ２３のベースバイアス電圧を比較的高く設定する
ことができないことから、周囲温度が常温よりもかなり
高くなった高温のとき、または、かなり低くなった低温
のときに、トランジスタ２３のベース・エミッタ接合電
圧（Ｖｂｅ）の温度特性によって、エミッタ電圧の正極
性側の先端または負極性側の先端のいずれかがクリップ
されるようになり、発光ダイオード２１に流れる電流も
最大値または最小値のいずれかがクリップされ、発光ダ
イオード２１から送出される光信号に歪が発生するよう
になる。
【００１６】さらに、既知の第１例の発光素子駆動回路
２２は、電源電圧Ｖｃｃが比較的高いときであれば、エ
ミッタ抵抗２４の抵抗値を大きく選んでも、トランジス
タ２３に充分な値のエミッタ（コレクタ）電流を流すこ
とができるが、電源電圧Ｖｃｃが比較的低いときは、エ
ミッタ抵抗２４の抵抗値を小さく選ばないと、トランジ
スタ２３に充分な値のエミッタ（コレクタ）電流を流す
ことができず、発光ダイオード２１を流れる電流の安定
化を達成することができないものである。
２２は、電源電圧Ｖｃｃが比較的高いときであれば、エ
ミッタ抵抗２４の抵抗値を大きく選んでも、トランジス
タ２３に充分な値のエミッタ（コレクタ）電流を流すこ
とができるが、電源電圧Ｖｃｃが比較的低いときは、エ
ミッタ抵抗２４の抵抗値を小さく選ばないと、トランジ
スタ２３に充分な値のエミッタ（コレクタ）電流を流す
ことができず、発光ダイオード２１を流れる電流の安定
化を達成することができないものである。
【００１７】このように、既知の第１例の発光素子駆動
回路２２は、使用温度に応じて発光ダイオード２１から
送出される光信号に歪が生じたり、発光ダイオード２１
に流れる電流を充分安定化させることができない等の問
題を有している。
回路２２は、使用温度に応じて発光ダイオード２１から
送出される光信号に歪が生じたり、発光ダイオード２１
に流れる電流を充分安定化させることができない等の問
題を有している。
【００１８】一方、既知の第２例の発光素子駆動回路３
２は、直流バイアス電圧に重畳した交流信号をオペアン
プ３５からトランジスタ３３（発光ダイオード３１）に
供給するようにしているので、オペアンプ３５には、直
流から交流信号に至る周波数範囲をカバーできる良好な
特性のものが必要になり、しかも、交流信号回路部の特
性を変化させることなく、直流バイアス電圧回路部の特
性を変化させることができない、即ち、交流信号回路部
と直流バイアス電圧回路部とをそれぞれ個別に特性を変
化させることができない。
２は、直流バイアス電圧に重畳した交流信号をオペアン
プ３５からトランジスタ３３（発光ダイオード３１）に
供給するようにしているので、オペアンプ３５には、直
流から交流信号に至る周波数範囲をカバーできる良好な
特性のものが必要になり、しかも、交流信号回路部の特
性を変化させることなく、直流バイアス電圧回路部の特
性を変化させることができない、即ち、交流信号回路部
と直流バイアス電圧回路部とをそれぞれ個別に特性を変
化させることができない。
【００１９】このように、既知の第２例の発光素子駆動
回路３２は、オペアンプ３５に比較的高価なものが必要
であって、しかも、、交流回路部と直流回路部に設計の
自由度が少ないという問題がある。
回路３２は、オペアンプ３５に比較的高価なものが必要
であって、しかも、、交流回路部と直流回路部に設計の
自由度が少ないという問題がある。
【００２０】本発明は、前記問題点を解決するもので、
その目的は、電源電圧や周囲温度に係わりなく発光素子
に無歪電流を供給でき、かつ、安価であって、回路設計
に自由度を有する発光素子駆動回路を提供することにあ
る。
その目的は、電源電圧や周囲温度に係わりなく発光素子
に無歪電流を供給でき、かつ、安価であって、回路設計
に自由度を有する発光素子駆動回路を提供することにあ
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、発光ダイオードと、発光ダイオードに直
列接続され、ベースに供給される制御信号により発光ダ
イオードを駆動する駆動トランジスタと、発光ダイオー
ドを流れる電流を検出する電流検出部と、直流成分をカ
ットした交流信号を出力する交流信号出力部と、補正電
圧成分を含んだ直流バイアス電圧を出力する補正バイア
ス電圧出力部とを備え、駆動トランジスタのベースに供
給される制御信号は、交流信号出力部から出力された直
流成分をカットした交流信号と補正バイアス電圧出力部
から出力された直流バイアス電圧とを加算重畳した信号
であり、補正バイアス電圧出力部は、電流検出部で検出
した検出出力から直流電圧成分を抽出し、抽出した直流
電圧成分を反転し、その反転直流電圧成分に直流基準電
圧を重畳させて補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧
を発生する手段を具備する。
に、本発明は、発光ダイオードと、発光ダイオードに直
列接続され、ベースに供給される制御信号により発光ダ
イオードを駆動する駆動トランジスタと、発光ダイオー
ドを流れる電流を検出する電流検出部と、直流成分をカ
ットした交流信号を出力する交流信号出力部と、補正電
圧成分を含んだ直流バイアス電圧を出力する補正バイア
ス電圧出力部とを備え、駆動トランジスタのベースに供
給される制御信号は、交流信号出力部から出力された直
流成分をカットした交流信号と補正バイアス電圧出力部
から出力された直流バイアス電圧とを加算重畳した信号
であり、補正バイアス電圧出力部は、電流検出部で検出
した検出出力から直流電圧成分を抽出し、抽出した直流
電圧成分を反転し、その反転直流電圧成分に直流基準電
圧を重畳させて補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧
を発生する手段を具備する。
【００２２】
【作用】前記手段によれば、電流検出部において発光素
子を流れる電流を検出し、この検出出力を補正バイアス
電圧出力部で処理した後、素子駆動部に補正電圧として
供給するようにしているので、電源電圧の変化や周囲温
度の変動により、素子駆動部の直流バイアス電圧が若干
量変動しても、その変動は補正電圧によって補正され、
常時、一定の直流バイアス電圧を素子駆動部に供給する
ことが可能になり、それに伴い、電源電圧値が比較的低
いときであっても、発光素子を流れる電流が正極性及び
負極性側（最大値及び最小値側）でクリップしないよう
にすることができる。
子を流れる電流を検出し、この検出出力を補正バイアス
電圧出力部で処理した後、素子駆動部に補正電圧として
供給するようにしているので、電源電圧の変化や周囲温
度の変動により、素子駆動部の直流バイアス電圧が若干
量変動しても、その変動は補正電圧によって補正され、
常時、一定の直流バイアス電圧を素子駆動部に供給する
ことが可能になり、それに伴い、電源電圧値が比較的低
いときであっても、発光素子を流れる電流が正極性及び
負極性側（最大値及び最小値側）でクリップしないよう
にすることができる。
【００２３】また、前記手段によれば、交流信号を発生
する交流信号出力部と、補正電圧成分を含んだ直流バイ
アス電圧を発生する補正バイアス電圧出力部とは、それ
ぞれ独立に構成されているものであるので、交流信号出
力部と補正バイアス電圧出力部とを個別に自由に設計す
ることが可能になる。
する交流信号出力部と、補正電圧成分を含んだ直流バイ
アス電圧を発生する補正バイアス電圧出力部とは、それ
ぞれ独立に構成されているものであるので、交流信号出
力部と補正バイアス電圧出力部とを個別に自由に設計す
ることが可能になる。
【００２４】さらに、前記手段によれば、補正バイアス
電圧出力部は、単に、直流成分のみを通過させるもので
あるので、補正バイアス電圧出力部内に広い周波数帯域
で動作可能な高価なオペアンプを使用する必要がなくな
り、安価な発光素子駆動回路を得ることができる。
電圧出力部は、単に、直流成分のみを通過させるもので
あるので、補正バイアス電圧出力部内に広い周波数帯域
で動作可能な高価なオペアンプを使用する必要がなくな
り、安価な発光素子駆動回路を得ることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００２６】図１は、本発明に係わる発光素子駆動回路
の一実施例の構成を示す回路図である。
の一実施例の構成を示す回路図である。
【００２７】図１に示されるように、発光素子は、発光
ダイオード（ＬＥＤ）１からなっており、発光ダイオー
ド１に本実施例の発光素子駆動回路２が接続される。発
光素子駆動回路２は、発光ダイオード１にコレクタが接
続されたトランジスタ（素子駆動部を構成する）３と、
トランジスタ３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗
（電流検出部を構成する）４と、トランジスタ３のベー
ス・エミッタ間にバッファ抵抗９を介して接続された直
流バイアス回路（補正バイアス電圧出力部を構成する）
５と、トランジスタ３のベースに直列接続されたキャパ
シタ（交流信号出力部を構成する）１０と、基準電圧源
１１とを備える。そして、直流バイアス回路（補正バイ
アス電圧出力部）５は、オペアンプ６と、オペアンプ６
の反転入力と出力との間に接続された帰還キャパシタ７
と、オペアンプ６の反転入力とトランジスタ３のエミッ
タとの間に接続された直列抵抗８とからなっており、オ
ペアンプ６の非反転入力は基準電圧源１１に接続され、
オペアンプ６の出力はバッファ抵抗９に接続される。な
お、オペアンプ６は、帰還キャパシタ７及び直列抵抗８
とともに、ローパスフィルタ回路を構成している。ま
た、キャパシタ１０は、それぞれ外部接続された入力抵
抗１２及び駆動増幅器１３を介して外部の交流信号源１
４に接続され、オペアンプ６の非反転入力は、外部接続
された分圧抵抗１５、１６の分圧点に接続され、この分
圧抵抗１５、１６は同じく外部のマイコンポート１７の
出力に接続される。
ダイオード（ＬＥＤ）１からなっており、発光ダイオー
ド１に本実施例の発光素子駆動回路２が接続される。発
光素子駆動回路２は、発光ダイオード１にコレクタが接
続されたトランジスタ（素子駆動部を構成する）３と、
トランジスタ３のエミッタに接続されたエミッタ抵抗
（電流検出部を構成する）４と、トランジスタ３のベー
ス・エミッタ間にバッファ抵抗９を介して接続された直
流バイアス回路（補正バイアス電圧出力部を構成する）
５と、トランジスタ３のベースに直列接続されたキャパ
シタ（交流信号出力部を構成する）１０と、基準電圧源
１１とを備える。そして、直流バイアス回路（補正バイ
アス電圧出力部）５は、オペアンプ６と、オペアンプ６
の反転入力と出力との間に接続された帰還キャパシタ７
と、オペアンプ６の反転入力とトランジスタ３のエミッ
タとの間に接続された直列抵抗８とからなっており、オ
ペアンプ６の非反転入力は基準電圧源１１に接続され、
オペアンプ６の出力はバッファ抵抗９に接続される。な
お、オペアンプ６は、帰還キャパシタ７及び直列抵抗８
とともに、ローパスフィルタ回路を構成している。ま
た、キャパシタ１０は、それぞれ外部接続された入力抵
抗１２及び駆動増幅器１３を介して外部の交流信号源１
４に接続され、オペアンプ６の非反転入力は、外部接続
された分圧抵抗１５、１６の分圧点に接続され、この分
圧抵抗１５、１６は同じく外部のマイコンポート１７の
出力に接続される。
【００２８】前記構成を有する本実施例の発光素子駆動
回路は、次のように動作する。
回路は、次のように動作する。
【００２９】交流信号源１４から出力された駆動信号
は、駆動増幅器１３で増幅された後、入力抵抗１２を介
して発光素子駆動回路２に入力される。発光素子駆動回
路２において、駆動信号は、キャパシタ１０で直流分が
カットされて交流信号になり、トランジスタ３のベース
に供給される。また、基準電圧源１１から出力された直
流電圧は、オペアンプ６で増幅された後、バッファ抵抗
９を通してトランジスタ３のベースに供給される。トラ
ンジスタ３は、供給された交流信号と直流電圧とをベー
スにおいて加算重畳し、直流電圧に重畳した交流信号の
大きさに対応したコレクタ電流及びそのコレクタ電流に
略等しいエミッタ電流をそれぞれ発生する。コレクタ電
流は発光ダイオード１に供給され、発光ダイオード１は
コレクタ電流の大きさに応じた強さで発光し、エミッタ
電流はエミッタ抵抗４に供給される。
は、駆動増幅器１３で増幅された後、入力抵抗１２を介
して発光素子駆動回路２に入力される。発光素子駆動回
路２において、駆動信号は、キャパシタ１０で直流分が
カットされて交流信号になり、トランジスタ３のベース
に供給される。また、基準電圧源１１から出力された直
流電圧は、オペアンプ６で増幅された後、バッファ抵抗
９を通してトランジスタ３のベースに供給される。トラ
ンジスタ３は、供給された交流信号と直流電圧とをベー
スにおいて加算重畳し、直流電圧に重畳した交流信号の
大きさに対応したコレクタ電流及びそのコレクタ電流に
略等しいエミッタ電流をそれぞれ発生する。コレクタ電
流は発光ダイオード１に供給され、発光ダイオード１は
コレクタ電流の大きさに応じた強さで発光し、エミッタ
電流はエミッタ抵抗４に供給される。
【００３０】このとき、エミッタ抵抗４においては、ト
ランジスタ３のエミッタ電流、即ち、エミッタ電流に略
等しい発光ダイオード１に流れる電流が検出され、検出
出力が直流バイアス回路５に供給される。直流バイアス
回路５は、オペアンプ６、帰還キャパシタ７、直列抵抗
８からなるローパスフィルタ回路部において、供給され
た検出出力の中の交流信号成分（基本周波数成分）を阻
止し、残りの直流成分を反転通過させるように働き、同
時に、オペアンプ６において、ローパスフィルタ回路部
を反転通過した直流成分と基準電圧源１１から供給され
た直流電圧とを加算し、補償用直流電圧を発生するよう
に働く。直流バイアス回路５から出力された補償用直流
電圧は、バッファ抵抗９を通してトランジスタ３のベー
スに供給され、前述のように、トランジスタ３のベース
において、キャパシタ１０を介して供給される直流成分
がカットされた交流信号と加算重畳される。この場合、
直流バイアス回路５のオペアンプ６には、その非反転入
力に、基準電圧源１１から直流電圧を供給するようにし
ているが、かかる直流電圧を供給する代わりに、マイコ
ンポート１７の出力電圧を分圧抵抗１５、１６で分圧
し、その分圧電圧を供給するように切換え変更してもよ
い。
ランジスタ３のエミッタ電流、即ち、エミッタ電流に略
等しい発光ダイオード１に流れる電流が検出され、検出
出力が直流バイアス回路５に供給される。直流バイアス
回路５は、オペアンプ６、帰還キャパシタ７、直列抵抗
８からなるローパスフィルタ回路部において、供給され
た検出出力の中の交流信号成分（基本周波数成分）を阻
止し、残りの直流成分を反転通過させるように働き、同
時に、オペアンプ６において、ローパスフィルタ回路部
を反転通過した直流成分と基準電圧源１１から供給され
た直流電圧とを加算し、補償用直流電圧を発生するよう
に働く。直流バイアス回路５から出力された補償用直流
電圧は、バッファ抵抗９を通してトランジスタ３のベー
スに供給され、前述のように、トランジスタ３のベース
において、キャパシタ１０を介して供給される直流成分
がカットされた交流信号と加算重畳される。この場合、
直流バイアス回路５のオペアンプ６には、その非反転入
力に、基準電圧源１１から直流電圧を供給するようにし
ているが、かかる直流電圧を供給する代わりに、マイコ
ンポート１７の出力電圧を分圧抵抗１５、１６で分圧
し、その分圧電圧を供給するように切換え変更してもよ
い。
【００３１】ここで、電源電圧の変動や周囲温度の変化
によって、トランジスタ３に供給される直流バイアス電
圧が若干量増大すると、そのベースバイアス電圧の若干
量の増大により、トランジスタ３のエミッタ電流及び発
光ダイオード１に流れる電流が若干量増大するようにな
り、エミッタ抵抗４を流れるエミッタ電流も若干量増大
して、エミッタ抵抗４から取り出される検出出力（直流
成分）も若干量増大する。直流バイアス回路５は、若干
量増大した検出出力（直流成分）が供給されると、オペ
アンプ６における反転増幅動作により、若干量増大する
直流成分が若干量減少する直流成分に変換され、変換さ
れた直流成分は基準電圧源１１から供給された直流電圧
と加算重畳され、オペアンプ６、即ち、直流バイアス回
路５から若干量減少する補償用直流電圧として出力され
る。そして、この補償用直流電圧がバッファ抵抗９を介
してトランジスタ３のベースに供給されると、補償用直
流電圧の若干量の減少分が直流バイアス電圧の若干量の
増大分を相殺するので、トランジスタ３のベースの直流
バイアス電圧は一定に維持されるようになる。
によって、トランジスタ３に供給される直流バイアス電
圧が若干量増大すると、そのベースバイアス電圧の若干
量の増大により、トランジスタ３のエミッタ電流及び発
光ダイオード１に流れる電流が若干量増大するようにな
り、エミッタ抵抗４を流れるエミッタ電流も若干量増大
して、エミッタ抵抗４から取り出される検出出力（直流
成分）も若干量増大する。直流バイアス回路５は、若干
量増大した検出出力（直流成分）が供給されると、オペ
アンプ６における反転増幅動作により、若干量増大する
直流成分が若干量減少する直流成分に変換され、変換さ
れた直流成分は基準電圧源１１から供給された直流電圧
と加算重畳され、オペアンプ６、即ち、直流バイアス回
路５から若干量減少する補償用直流電圧として出力され
る。そして、この補償用直流電圧がバッファ抵抗９を介
してトランジスタ３のベースに供給されると、補償用直
流電圧の若干量の減少分が直流バイアス電圧の若干量の
増大分を相殺するので、トランジスタ３のベースの直流
バイアス電圧は一定に維持されるようになる。
【００３２】一方、電源電圧の変動や周囲温度の変化に
よって、トランジスタ３に供給される直流バイアス電圧
が若干量減少すると、トランジスタ３のエミッタ電流及
び発光ダイオード１に流れる電流が若干量減少するよう
になり、エミッタ抵抗４を流れるエミッタ電流も若干量
減少し、エミッタ抵抗４から取り出される検出出力（直
流成分）も若干量減少する。直流バイアス回路５は、若
干量減少した検出出力（直流成分）が供給されると、前
述の場合と同様に、オペアンプ６における反転増幅動作
及び加算動作によって、直流バイアス回路５の出力に若
干量増大する補償用直流電圧を発生する。そして、この
補償用直流電圧がバッファ抵抗９を介してトランジスタ
３のベースに供給されると、補償用直流電圧の若干量の
増大分が直流バイアス電圧の若干量の減少分を相殺し
て、トランジスタ３のベースの直流バイアス電圧が一定
に維持されるようになる。
よって、トランジスタ３に供給される直流バイアス電圧
が若干量減少すると、トランジスタ３のエミッタ電流及
び発光ダイオード１に流れる電流が若干量減少するよう
になり、エミッタ抵抗４を流れるエミッタ電流も若干量
減少し、エミッタ抵抗４から取り出される検出出力（直
流成分）も若干量減少する。直流バイアス回路５は、若
干量減少した検出出力（直流成分）が供給されると、前
述の場合と同様に、オペアンプ６における反転増幅動作
及び加算動作によって、直流バイアス回路５の出力に若
干量増大する補償用直流電圧を発生する。そして、この
補償用直流電圧がバッファ抵抗９を介してトランジスタ
３のベースに供給されると、補償用直流電圧の若干量の
増大分が直流バイアス電圧の若干量の減少分を相殺し
て、トランジスタ３のベースの直流バイアス電圧が一定
に維持されるようになる。
【００３３】このように、本実施例によれば、電源電圧
の変動や周囲温度の変化によって、トランジスタ３のベ
ースに供給される直流バイアス電圧が若干量変化して
も、直流バイアス回路５を通してエミッタ抵抗４に得ら
れた検出出力をトランジスタ３のベースに負帰還し、そ
の直流バイアス電圧の変化を相殺するようにしているの
で、常時、トランジスタ３のベースの直流バイアス電圧
が一定に維持されるようになる。そして、電源電圧の変
動や周囲温度の変化にも係わらず、トランジスタ３のベ
ースの直流バイアス電圧が一定に維持されれば、電源電
圧値を比較的低く選んだとしても、常時、発光ダイオー
ド１を流れる電流の正極性及び負極性側（最大値及び最
小値側）がクリップしないようにすることができる。
の変動や周囲温度の変化によって、トランジスタ３のベ
ースに供給される直流バイアス電圧が若干量変化して
も、直流バイアス回路５を通してエミッタ抵抗４に得ら
れた検出出力をトランジスタ３のベースに負帰還し、そ
の直流バイアス電圧の変化を相殺するようにしているの
で、常時、トランジスタ３のベースの直流バイアス電圧
が一定に維持されるようになる。そして、電源電圧の変
動や周囲温度の変化にも係わらず、トランジスタ３のベ
ースの直流バイアス電圧が一定に維持されれば、電源電
圧値を比較的低く選んだとしても、常時、発光ダイオー
ド１を流れる電流の正極性及び負極性側（最大値及び最
小値側）がクリップしないようにすることができる。
【００３４】また、本実施例によれば、直流バイアス回
路５は、直流成分を通過させるだけのものであるので、
直流バイアス回路５に使用されるオペアンプ６は、周波
数帯域が低くかつ狭い汎用的なもので足り、それにより
安価な発光素子駆動回路を得ることができるようにな
る。
路５は、直流成分を通過させるだけのものであるので、
直流バイアス回路５に使用されるオペアンプ６は、周波
数帯域が低くかつ狭い汎用的なもので足り、それにより
安価な発光素子駆動回路を得ることができるようにな
る。
【００３５】さらに、本実施例によれば、トランジスタ
３のベースに直流電圧に重畳された交流信号を供給する
場合、交流信号出力部１０と補正バイアス電圧出力部５
（直流電圧出力部）とは回路的に全く別構成になってい
るので、補正バイアス電圧出力部５の特性を変えること
なく交流信号出力部１０の設計を、また、交流信号出力
部１０の特性を変えることなく補正バイアス電圧出力部
５の設計を自由に行うことができ、交流信号出力部１０
と補正バイアス電圧出力部５の設計の自由度が向上す
る。
３のベースに直流電圧に重畳された交流信号を供給する
場合、交流信号出力部１０と補正バイアス電圧出力部５
（直流電圧出力部）とは回路的に全く別構成になってい
るので、補正バイアス電圧出力部５の特性を変えること
なく交流信号出力部１０の設計を、また、交流信号出力
部１０の特性を変えることなく補正バイアス電圧出力部
５の設計を自由に行うことができ、交流信号出力部１０
と補正バイアス電圧出力部５の設計の自由度が向上す
る。
【００３６】なお、前記実施例においては、交流信号出
力部がコンデンサ１０で構成され、補正バイアス電圧出
力部がオペアンプ６、帰還キャパシタ７、直列抵抗８で
構成されている例を挙げて説明したが、本発明による交
流信号出力部及び補正バイアス電圧出力部は、かかる構
成のものに限られるものでなく、それらの機能を変えな
い限り、他の構成のものを用いてもよいことは勿論であ
る。
力部がコンデンサ１０で構成され、補正バイアス電圧出
力部がオペアンプ６、帰還キャパシタ７、直列抵抗８で
構成されている例を挙げて説明したが、本発明による交
流信号出力部及び補正バイアス電圧出力部は、かかる構
成のものに限られるものでなく、それらの機能を変えな
い限り、他の構成のものを用いてもよいことは勿論であ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電源電圧の変動や周囲温度の変化によって、駆動
トランジスタのベースに供給される直流バイアス電圧が
若干量変動したとしても、補正バイアス電圧出力部を通
して駆動トランジスタのエミッタ抵抗に得られた検出出
力が駆動トランジスタのベースに負帰還され、その直流
バイアス電圧の変化を相殺するようにしているので、常
時、駆動トランジスタのベース電圧を一定に維持させる
ことができるという効果がある。そして、電源電圧の変
動や周囲温度の変化にも係わらず、駆動トランジスタの
ベースの直流バイアスが一定に維持されていれば、電源
電圧値を比較的低く選んだときであっても、常時、発光
ダイオードを流れる電流が正極性側及び負極性側でクリ
ップしないようにできるという効果がある。
れば、電源電圧の変動や周囲温度の変化によって、駆動
トランジスタのベースに供給される直流バイアス電圧が
若干量変動したとしても、補正バイアス電圧出力部を通
して駆動トランジスタのエミッタ抵抗に得られた検出出
力が駆動トランジスタのベースに負帰還され、その直流
バイアス電圧の変化を相殺するようにしているので、常
時、駆動トランジスタのベース電圧を一定に維持させる
ことができるという効果がある。そして、電源電圧の変
動や周囲温度の変化にも係わらず、駆動トランジスタの
ベースの直流バイアスが一定に維持されていれば、電源
電圧値を比較的低く選んだときであっても、常時、発光
ダイオードを流れる電流が正極性側及び負極性側でクリ
ップしないようにできるという効果がある。
【００３８】また、本実施例によれば、直流バイアス回
路５は、直流成分を通過させるだけのものであるので、
直流バイアス回路５に使用されるオペアンプ６は、周波
数帯域が低くかつ狭い汎用的なもので足り、それにより
安価な発光素子駆動回路を得ることができるという効果
がある。
路５は、直流成分を通過させるだけのものであるので、
直流バイアス回路５に使用されるオペアンプ６は、周波
数帯域が低くかつ狭い汎用的なもので足り、それにより
安価な発光素子駆動回路を得ることができるという効果
がある。
【００３９】さらに、本実施例によれば、トランジスタ
３のベースに直流電圧に重畳された交流信号を供給する
場合、交流信号出力部１０と補正バイアス電圧出力部５
（直流電圧出力部）とは回路的に全く別構成になってい
るので、補正バイアス電圧出力部５の特性を変えること
なく交流信号出力部１０の設計を、また、交流信号出力
部１０の特性を変えることなく補正バイアス電圧出力部
５の設計を自由に行うことができ、交流信号出力部１０
と補正バイアス電圧出力部５の設計の自由度が向上する
という効果がある。
３のベースに直流電圧に重畳された交流信号を供給する
場合、交流信号出力部１０と補正バイアス電圧出力部５
（直流電圧出力部）とは回路的に全く別構成になってい
るので、補正バイアス電圧出力部５の特性を変えること
なく交流信号出力部１０の設計を、また、交流信号出力
部１０の特性を変えることなく補正バイアス電圧出力部
５の設計を自由に行うことができ、交流信号出力部１０
と補正バイアス電圧出力部５の設計の自由度が向上する
という効果がある。
【図１】本発明に係わる発光素子駆動回路の一実施例の
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図２】既知の発光素子駆動回路の一例を示す回路構成
図（既知の第１例）及び既知の第１例における発光素子
に流れる電流の特性図である。
図（既知の第１例）及び既知の第１例における発光素子
に流れる電流の特性図である。
【図３】既知の発光素子駆動回路の他の例を示す回路構
成図（既知の第２例）である。
成図（既知の第２例）である。
１ 発光ダイオード
２ 発光素子駆動回路
３ トランジスタ（素子駆動部）
４ エミッタ抵抗（電流検出部）
５ 直流バイアス回路（補正バイアス電圧出力部）
６ オペアンプ
７ 帰還キャパシタ
８ 直列抵抗
９ バッファ抵抗
１０ キャパシタ（交流信号出力部）
１１ 基準電圧源
１２ 入力抵抗
１３ 駆動増幅器
１４ 交流信号源
１５、１６ 分圧抵抗
１７ マイコンポート
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/152
(56)参考文献 特開 昭64−22083（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−63647（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−106134（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−106133（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−186035（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−326384（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−327450（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03K 17/00
H04B 10/00
Claims (2)
- 【請求項１】 発光ダイオードと、前記発光ダイオード
に直列接続され、ベースに供給される制御信号により前
記発光ダイオードを駆動する駆動トランジスタと、前記
発光ダイオードを流れる電流を検出する電流検出部と、
直流成分をカットした交流信号を出力する交流信号出力
部と、補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧を出力す
る補正バイアス電圧出力部とを備え、前記駆動トランジ
スタのベースに供給される制御信号は、前記交流信号出
力部から出力された直流成分をカットした交流信号と前
記補正バイアス電圧出力部から出力された直流バイアス
電圧とを加算重畳した信号であり、前記補正バイアス電
圧出力部は、前記電流検出部で検出した検出出力から直
流電圧成分を抽出し、前記抽出した直流電圧成分を反転
し、その反転直流電圧成分に直流基準電圧を重畳させて
前記補正電圧成分を含んだ直流バイアス電圧を発生する
ものであることを特徴とする発光素子駆動回路。 - 【請求項２】 前記補正バイアス電圧出力部は、前記直
流電圧成分の抽出を行うローパスフィルタ回路を含むも
のであることを特徴とする請求項１に記載の発光素子駆
動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08826195A JP3457763B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 発光素子駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08826195A JP3457763B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 発光素子駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288818A JPH08288818A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3457763B2 true JP3457763B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=13937948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08826195A Expired - Fee Related JP3457763B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 発光素子駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3457763B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4659235B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光素子駆動回路 |
| DE602005011053D1 (de) * | 2005-01-06 | 2008-12-24 | Infra Com Ltd | Kommunikationsdioden-treiberschaltung |
| CN101379879B (zh) * | 2006-01-31 | 2011-08-17 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 发光二极管驱动器电路 |
| TWI492661B (zh) * | 2013-01-21 | 2015-07-11 | Princeton Technology Corp | 發光二極體驅動裝置 |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP08826195A patent/JP3457763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08288818A (ja) | 1996-11-01 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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