JPH10242552A - Semiconductor laser driving circuit - Google Patents

Semiconductor laser driving circuit

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JPH10242552A
JPH10242552A JP4348497A JP4348497A JPH10242552A JP H10242552 A JPH10242552 A JP H10242552A JP 4348497 A JP4348497 A JP 4348497A JP 4348497 A JP4348497 A JP 4348497A JP H10242552 A JPH10242552 A JP H10242552A
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current
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser driving circuit which realizes the high-speed driving of a semiconductor laser. SOLUTION: A drive current supplying circuit is composed of at least two diodes D101, D102 connected in series so as to be in the forward direction to a signal output line from the bases of current supplying transistors N102, N103, a date input circuit which holds a signal output node ND30 at the ground potential when an input signal is at a high level, and holds the signal output node ND30 at a power voltage Vcc level when the input signal is at a low level, and a quick start circuit 50 composed of a Schottky diode DX501 whose anode is connected to the bases of the current supplying transistors N202, N203 of a bias circuit 20, and a transistor N501 with the base connected to the cathode of the Schottky diode DX501, with the emitter connected to the connection point of the two diodes D101, D102, and with the collector connected to the collector of the current supplying transistor N103.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばLBPや
PPC等、電子写真方式を採用する印刷装置等に用いら
れる半導体レーザの駆動回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for a semiconductor laser used in a printing apparatus employing an electrophotographic system, such as LBP and PPC.

【0002】[0002]

【従来の技術】LBPやPPCでは、文字や画像データ
等のビデオデータに応じて、半導体レーザによるレーザ
光を感光ドラムに照射し、照射状態に応じた帯電状況に
よりトナーを用いて上記ビデオデータの印刷を行う。
2. Description of the Related Art In LBP and PPC, a photosensitive drum is irradiated with a laser beam from a semiconductor laser in accordance with video data such as characters and image data, and the video data is formed by using toner according to a charging state according to an irradiation state. Perform printing.

【0003】このようなLBP等に採用される半導体レ
ーザとしては、半導体レーザダイオードのアノードを電
源側に接続し、カソードに電流駆動回路を接続したアノ
ード・ステム型と、半導体レーザダイオードのカソード
を電源(接地)側に接続し、アノード側に電流駆動回路
を接続したカソード・ステム型のものがある。これた2
つの型の半導体レーザのうち、設計上や信頼性等の観点
から、カソード・ステム型半導体レーザが良く用いられ
る。
As a semiconductor laser used in such an LBP or the like, an anode-stem type in which an anode of a semiconductor laser diode is connected to a power supply side and a current driving circuit is connected to a cathode, and a cathode of the semiconductor laser diode is connected to a power supply There is a cathode-stem type that is connected to the (ground) side and a current drive circuit is connected to the anode side. This 2
Of the two types of semiconductor lasers, a cathode-stem type semiconductor laser is often used from the viewpoint of design and reliability.

【0004】図2は、従来のカソード・ステム型半導体
レーザの電流駆動回路の構成例を示す回路図である。こ
の電流駆動回路DRVは、駆動電流スイッチング回路1
0、バイアス回路20、データ入力回路30および半導
体レーザ40により構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a current driving circuit of a conventional cathode stem type semiconductor laser. This current drive circuit DRV includes a drive current switching circuit 1
0, a bias circuit 20, a data input circuit 30, and a semiconductor laser 40.

【0005】駆動電流スイッチング回路10はデータ入
力回路30を介して入力されたデータに応じて半導体レ
ーザ40への駆動電流ISWの供給を実行または停止す
る。また、バイアス回路20は半導体レーザ40へバイ
アス電流Ibを供給する。駆動電流ISWおよびバイアス
電流Ibは、駆動電流スイッチング10およびバイアス
回路20と半導体レーザ40との接続ノードである電流
供給端子NDLDに供給される。
The drive current switching circuit 10 executes or stops the supply of the drive current ISW to the semiconductor laser 40 in accordance with the data input via the data input circuit 30. The bias circuit 20 supplies a bias current Ib to the semiconductor laser 40. The drive current ISW and the bias current Ib are supplied to a current supply terminal NDLD which is a connection node between the drive current switching 10 and the bias circuit 20 and the semiconductor laser 40.

【0006】図2の電流駆動回路DRVにおいて、駆動
電流スイッチング回路10は、オペアンプOP101 、n
pn型トランジスタN101 〜N104 、pnp型トランジ
スタP101 〜P103 、電流設定用抵抗素子R101 、およ
び直列に接続されたダイオードD101 ,D102 により構
成されている。また、バイアス回路20は、オペアンプ
OP201 、npn型トランジスタN201 〜N204 、pn
p型トランジスタP201 〜P203 、および電流設定用抵
抗素子R201 により構成されている。また、データ入力
回路30は、npn型トランジスタN301 〜N305 、p
np型トランジスタP301 、ツェナーダイオードZD30
1 、および抵抗素子R301 〜R305 により構成されてい
る。また、半導体レーザ40は、発光用ダイオードLD
401 、受光用ダイオードPD401 、および抵抗素子R40
1 により構成されている。
In the current driving circuit DRV shown in FIG. 2, the driving current switching circuit 10 includes an operational amplifier OP101, n
It comprises pn transistors N101 to N104, pnp transistors P101 to P103, a current setting resistor R101, and diodes D101 and D102 connected in series. The bias circuit 20 includes an operational amplifier OP201, npn transistors N201 to N204, pn
It is composed of p-type transistors P201 to P203 and a current setting resistance element R201. The data input circuit 30 includes npn-type transistors N301 to N305, p
np type transistor P301, Zener diode ZD30
1 and resistance elements R301 to R305. The semiconductor laser 40 includes a light emitting diode LD.
401, light receiving diode PD401, and resistor element R40
It is composed of 1.

【0007】この電流駆動回路DRVでは、駆動電流ス
イッチング回路10の入力端子TIN1 に印加される電圧
VINおよび電流設定用抵抗素子R101 の抵抗値により駆
動電流Iswの値が決定される。このように入力段で発生
された電流は、カレントミラー回路を構成するトランジ
スタP101 〜P103 およびN104 を介して駆動電流ISW
の供給用トランジスタN102 およびN103 のベースに供
給される。また、バイアス回路20の入力端子TIN2 に
印加される電圧VIN2 および電流設定用抵抗素子R201
の抵抗値によりバイアス電流Ibの値が決定される。こ
のように入力段で発生された電流は、カレントミラー回
路を構成するトランジスタP201 〜P203 およびN204
を介してバイアス電流Ibの供給用トランジスタN202
およびN203 のベースに供給される。これにより、電流
供給端子NDLDに対してバイアス電流Ibが供給される。
In the current drive circuit DRV, the value of the drive current Isw is determined by the voltage VIN applied to the input terminal TIN1 of the drive current switching circuit 10 and the resistance value of the current setting resistor R101. The current generated in the input stage as described above is supplied to the drive current ISW via the transistors P101 to P103 and N104 constituting the current mirror circuit.
Are supplied to the bases of the supply transistors N102 and N103. Further, the voltage VIN2 applied to the input terminal TIN2 of the bias circuit 20 and the current setting resistor R201
Determines the value of the bias current Ib. The current generated in the input stage as described above is applied to the transistors P201 to P203 and N204 constituting the current mirror circuit.
Transistor N202 for supplying bias current Ib via
And the base of N203. As a result, the bias current Ib is supplied to the current supply terminal NDLD.

【0008】このような状態で、駆動電流スイッチング
回路10は、たとえばビデオデータのストリーム信号/
DT(ただし、/はローアクティブを示す)のデータ入
力回路30への入力レベルに応じて駆動電流ISWの電流
供給端子NDLDに対する供給動作を実行、または停止す
る。
In such a state, the drive current switching circuit 10 outputs, for example, a video data stream signal /
The supply operation of the drive current ISW to the current supply terminal NDLD is executed or stopped according to the input level of DT (where / indicates low active) to the data input circuit 30.

【0009】すなわち、ビデオデータがハイレベルで入
力されると、入力回路30の出力ノードND30が接地電
位Vssに接続される。したがって、ダイオードD102
のカソード側電位がダイオードD101 のアノード側電
位、すなわち、駆動電流スイッチング回路10の駆動電
流供給用トランジスタN102 ,N103 のベース電位より
低くなる。その結果、ダイオードD101 ,D102 はオン
状態となり、トランジスタN102 ,N103 のベースは、
接地電位Vssに引き込まれ、トランジスタN102 ,N
103 はオフ状態となり、電流供給端子NDLDへの駆動電
流ISWの供給は停止される。したがって、この場合、半
導体レーザ40にはバイアス電流Ibのみ供給され、消
灯バイアス状態に保持される。
That is, when video data is input at a high level, the output node ND30 of the input circuit 30 is connected to the ground potential Vss. Therefore, the diode D102
Is lower than the anode potential of the diode D101, that is, the base potential of the drive current supply transistors N102 and N103 of the drive current switching circuit 10. As a result, the diodes D101 and D102 are turned on, and the bases of the transistors N102 and N103 are
The transistors N102 and N102 are pulled to the ground potential Vss.
103 is turned off, and the supply of the drive current ISW to the current supply terminal NDLD is stopped. Therefore, in this case, only the bias current Ib is supplied to the semiconductor laser 40, and the semiconductor laser 40 is kept in the light-off bias state.

【0010】一方、ビデオデータがローレベルで入力さ
れると、入力回路30の出力ノードND30が電源電圧V
CCレベルに保持される。その結果、ダイオードD101 ,
D102 はオフ状態となり、トランジスタN102 ,N103
はオン状態で、電流供給端子NDLDへ駆動電流ISWが供
給される。したがって、この場合、半導体レーザ40に
はISW+Ibの電流が供給される。その結果、発光用ダ
イオードLD401 が発光する。
On the other hand, when video data is input at a low level, the output node ND30 of the input circuit 30
Held at the CC level. As a result, the diodes D101,
D102 is turned off, and transistors N102 and N103 are turned off.
Is in the ON state, and the drive current ISW is supplied to the current supply terminal NDLD. Therefore, in this case, the current of ISW + Ib is supplied to the semiconductor laser 40. As a result, the light emitting diode LD401 emits light.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のカソード・ステム型の半導体レーザの駆動回路
では、半導体レーザが電流Ibで消灯バイアス状態にあ
る状態から、ビデオデータのストリーム信号でトランジ
スタN102 ,N103 をオン状態に制御して駆動電流Isw
を供給させたとき、半導体レーザを急瞬に駆動させるこ
とができず、非常に鈍った発光特性となって高速駆動が
困難であった。
However, in the above-described conventional cathode-stem type semiconductor laser drive circuit, the state in which the semiconductor laser is turned off by the current Ib is changed from the state in which the transistors N102 and N102 are turned on by the video data stream signal. N103 is controlled to the ON state to drive the drive current Isw
When the semiconductor laser was supplied, the semiconductor laser could not be driven instantaneously, and the light emission characteristics were extremely dull, so that high-speed driving was difficult.

【0012】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、半導体レーザの高速駆動を実現
できる半導体レーザ駆動回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser driving circuit capable of realizing high-speed driving of a semiconductor laser.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電流供給端子から供給されるバイアス電
流により消灯バイアス状態を保持し、この消灯バイアス
状態において上記電流供給端子から供給される駆動電流
を受けて発光状態に遷移する半導体レーザの駆動回路で
あって、第1の電流供給用トランジスタを有し、この第
1の電流供給用トランジスタのベース電位を上記電流供
給端子の電位より少なくともそのベース・エミッタ間電
圧より高い電位に保持して上記バイアス電流を上記半導
体レーザへの電流供給端子に供給するバイアス回路と、
第2の電流供給用トランジスタを有し、入力信号が第1
のレベルのときは上記第2の電流供給用トランジスタの
ベース電位を第3のレベルに保持して上記駆動電流を上
記電流供給端子に供給し、入力信号が第2のレベルのと
きは上記第3のレベルより低く、かつ上記第2の電流供
給用トランジスタのベース電位を上記電流供給端子電位
を基準としてトランジスタのベース・エミッタ間電圧よ
り低い第4のレベルに保持する駆動電流供給回路とを有
する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a light-off bias state is maintained by a bias current supplied from a current supply terminal. In this light-off bias state, power is supplied from the current supply terminal. A drive circuit for a semiconductor laser that transitions to a light emitting state in response to a drive current, including a first current supply transistor, wherein a base potential of the first current supply transistor is at least higher than a potential of the current supply terminal. A bias circuit for maintaining the potential higher than the base-emitter voltage and supplying the bias current to a current supply terminal for the semiconductor laser;
A second current supply transistor, wherein the input signal is
Level, the base potential of the second current supply transistor is held at the third level to supply the drive current to the current supply terminal. When the input signal is at the second level, the third level And a drive current supply circuit for holding the base potential of the second current supply transistor at a fourth level lower than the base-emitter voltage of the transistor with reference to the current supply terminal potential.

【0014】また、上記駆動電流供給回路は、アノード
が上記バイアス回路の第1の電流供給用トランジスタの
ベースに接続されたショットキーダイオードを有し、入
力信号が第2のレベルのときに、上記第2の電流供給用
トランジスタのベース電位を、上記電流供給端子電位を
基準としてトランジスタのベース・エミッタ間電圧より
当該ショットキーダイオードの電圧降下分だけ低い電位
に保持する回路を有する。
The drive current supply circuit has a Schottky diode having an anode connected to the base of the first current supply transistor of the bias circuit, and when the input signal is at the second level, A circuit for holding a base potential of the second current supply transistor at a potential lower than a base-emitter voltage of the transistor by a voltage drop of the Schottky diode with reference to the potential of the current supply terminal.

【0015】また、好適には、上記駆動電流供給回路
は、上記第2の電流供給用トランジスタのベースから信
号出力ラインに対して順方向となるように直列接続され
た少なくとも2個のダイオードと、入力信号が第2のレ
ベルのときは上記信号出力ラインを接地電位に保持し、
第1のレベルのときは上記信号出力ラインを少なくとも
上記2個の電圧降下分より高い電位に保持するデータ入
力回路と、アノードが上記バイアス回路の第1の電流供
給用トランジスタのベースに接続されたショットキーダ
イオードと、ベースが当該ショットキーダイオードのカ
ソードに接続され、エミッタが上記2個のダイオードの
接続点に接続され、コレクタが上記第2の電流供給用ト
ランジスタのコレクタに接続されたトランジスタからな
るクイックスタート回路とを有する。
Preferably, the drive current supply circuit includes at least two diodes connected in series from the base of the second current supply transistor to a signal output line in a forward direction; When the input signal is at the second level, the signal output line is held at the ground potential,
At the first level, a data input circuit for holding the signal output line at a potential higher than at least the two voltage drops and an anode connected to a base of a first current supply transistor of the bias circuit. A Schottky diode, a transistor having a base connected to the cathode of the Schottky diode, an emitter connected to a connection point of the two diodes, and a collector connected to a collector of the second current supply transistor. And a quick start circuit.

【0016】本発明の半導体レーザ駆動回路によれば、
バイアス回路の第1の電流供給用トランジスタのベース
電位が所定電位、すなわち、電流供給端子の電位より少
なくともベース・エミッタ間電圧より高い電位に保持さ
れる。これにより、バイアス電流が電流供給端子を介し
て半導体レーザに供給され、半導体レーザは消灯バイア
ス状態に保持される。この状態で入力信号レベルが第2
のレベルの場合には、駆動電流供給回路の第2の電流供
給用トランジスタのベース電位が、電流供給端子電位を
基準として、トランジスタのベース・エミッタ間電圧よ
り低い第4のレベル、たとえばベース・エミッタ間電圧
0.7Vからショットキーダイオードの電圧降下分0.
55Vを差し引いた値(0.15V)だけ高い電位に保
持される。これにより、第2の電流供給用トランジスタ
は駆動電流の供給スタンバイ状態となる。この状態で入
力信号レベルが第1のレベルに切り換わると、第2の電
流供給用トランジスタのベース電位が第3のレベルに上
げられ駆動電流が電流供給端子に供給され、半導体レー
ザは発光状態となる。この場合、第2の電流供給用トラ
ンジスタはスタンバイ状態に保持されていたことから、
駆動電流の供給は高速に行われる。
According to the semiconductor laser drive circuit of the present invention,
The base potential of the first current supply transistor of the bias circuit is maintained at a predetermined potential, that is, a potential that is higher than the potential of the current supply terminal by at least the base-emitter voltage. Thus, the bias current is supplied to the semiconductor laser via the current supply terminal, and the semiconductor laser is kept in the light-off bias state. In this state, the input signal level becomes the second
At the fourth level, the base potential of the second current supply transistor of the drive current supply circuit is lower than the base-emitter voltage of the transistor with respect to the current supply terminal potential, for example, the base-emitter voltage. The voltage drop of the Schottky diode from 0.7 V between
It is maintained at a potential higher by a value obtained by subtracting 55 V (0.15 V). Thus, the second current supply transistor enters a drive current supply standby state. In this state, when the input signal level is switched to the first level, the base potential of the second current supply transistor is raised to the third level, the drive current is supplied to the current supply terminal, and the semiconductor laser enters the light emitting state. Become. In this case, since the second current supply transistor was held in the standby state,
The drive current is supplied at high speed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は、カソード・ステム型半導
体レーザの電流駆動回路の一実施形態を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a current driving circuit for a cathode-stem type semiconductor laser.

【0018】この電流駆動回路DRVaは、駆動電流ス
イッチング回路10、バイアス回路20、データ入力回
路30、半導体レーザ40、およびクイックスタート回
路50により構成されている。なお、駆動電流スイッチ
ング回路10、データ入力回路30およびクイックスタ
ート回路50により駆動電流供給回路が構成される。
This current drive circuit DRVa comprises a drive current switching circuit 10, a bias circuit 20, a data input circuit 30, a semiconductor laser 40, and a quick start circuit 50. The drive current switching circuit 10, the data input circuit 30, and the quick start circuit 50 constitute a drive current supply circuit.

【0019】駆動電流スイッチング回路10はデータ入
力回路30を介して入力されたデータに応じて半導体レ
ーザ40への駆動電流ISWの供給を実行または停止す
る。具体的には、駆動電流スイッチング回路10は、オ
ペアンプOP101 、npn型トランジスタN101 〜N10
4 、pnp型トランジスタP101 〜P103 、電流設定用
抵抗素子R101 、および直列に接続されたnpn型トラ
ンジスタN105 ,N106 のベース・コレクタ間を接続し
てなるダイオードD101 ,D102 により構成されてい
る。
The driving current switching circuit 10 executes or stops the supply of the driving current ISW to the semiconductor laser 40 in accordance with the data input through the data input circuit 30. Specifically, the drive current switching circuit 10 includes an operational amplifier OP101, npn transistors N101 to N10.
4, pnp transistors P101 to P103, a current setting resistance element R101, and diodes D101 and D102 connecting the base and collector of npn transistors N105 and N106 connected in series.

【0020】駆動電流スイッチング回路10において、
オペアンプOP101 の非反転入力(+)が入力端子TIN
1 に接続され、出力がトランジスタN101 のベースに接
続されている。トランジスタN101 のエミッタは抵抗素
子R101 の一端に接続され、これらの接続点がオペアン
プOP101 の反転入力(−)に接続され、抵抗素子R10
1 の他端は接地されている。トランジスタN101 のコレ
クタはトランジスタP101 のコレクタおよびトランジス
タP102 のベースに接続されている。トランジスタP10
1 のエミッタは電源電圧VCCの供給ラインに接続され、
ベースはトランジスタP102 のエミッタおよびトランジ
スタP103 のベースに接続されている。トランジスタP
102 のコレクタは接地されている。トランジスタP103
のエミッタは電源電圧VCCの供給ラインに接続され、コ
レクタはトランジスタN102 のコレクタおよびトランジ
スタN104 のベースに接続されている。トランジスタN
102 のベースはトランジスタN103 のベースおよびトラ
ンジスタN104 のエミッタに接続されている。トランジ
スタN104 のコレクタは電源電圧VCCの供給ラインに接
続され、トランジスタN103 のコレクタは電源電圧VCC
の供給ラインおよびクイックスタート回路50に接続さ
れている。トランジスタN102 およびN103 のエミッタ
は半導体レーザ40への電流供給端子NDLDに接続され
ている。そして、トランジスタN102 ,N103 のベース
およびトランジスタN104 のコレクタはダイオードD10
1 のアノード(トランジスタN105 のコレクタおよびベ
ース)に接続されている。ダイオードD101 のカソード
(トランジスタN105 のエミッタ)はダイオードD102
のアノード(トランジスタN106 のコレクタおよびベー
ス)およびクイックスタート回路50に接続され、ダイ
オードD102 のカソード(トランジスタN106 のエミッ
タ)がデータ入力回路30の出力端子ND30に接続さ
れている。
In the drive current switching circuit 10,
The non-inverting input (+) of the operational amplifier OP101 is the input terminal TIN
1 and the output is connected to the base of transistor N101. The emitter of the transistor N101 is connected to one end of the resistor R101, and these connection points are connected to the inverting input (-) of the operational amplifier OP101.
The other end of 1 is grounded. The collector of the transistor N101 is connected to the collector of the transistor P101 and the base of the transistor P102. Transistor P10
1 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC ,
The base is connected to the emitter of transistor P102 and the base of transistor P103. Transistor P
The collector of 102 is grounded. Transistor P103
The emitter is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, a collector connected to the base of the collector and the transistor N104 of the transistor N102. Transistor N
The base of 102 is connected to the base of transistor N103 and the emitter of transistor N104. The collector of the transistor N104 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, the collector of the transistor N103 is the power supply voltage V CC
And a quick start circuit 50. The emitters of the transistors N102 and N103 are connected to a current supply terminal NDLD for the semiconductor laser 40. The bases of the transistors N102 and N103 and the collector of the transistor N104 are connected to a diode D10.
1 (the collector and base of the transistor N105). The cathode of the diode D101 (the emitter of the transistor N105) is the diode D102.
(Collector and base of the transistor N106) and the quick start circuit 50, and the cathode of the diode D102 (emitter of the transistor N106) is connected to the output terminal ND30 of the data input circuit 30.

【0021】バイアス回路20は半導体レーザ40へバ
イアス電流Ibを供給する。具体的には、オペアンプO
P201 、npn型トランジスタN201 〜N204 、pnp
型トランジスタP201 〜P203 、および電流設定用抵抗
素子R201 により構成されている。
The bias circuit 20 supplies a bias current Ib to the semiconductor laser 40. Specifically, the operational amplifier O
P201, npn-type transistors N201 to N204, pnp
It is composed of type transistors P201 to P203 and a current setting resistance element R201.

【0022】バイアス回路20において、オペアンプO
P201 の非反転入力(+)が入力端子TIN2 に接続さ
れ、出力がトランジスタN201 のベースに接続されてい
る。トランジスタN201 のエミッタは抵抗素子R201 の
一端に接続され、これらの接続点がオペアンプOP201
の反転入力(−)に接続され、抵抗素子R201 の他端は
接地されている。トランジスタN201 のコレクタはトラ
ンジスタP201 のコレクタおよびトランジスタP202 の
ベースに接続されている。トランジスタP201 のエミッ
タは電源電圧VCCの供給ラインに接続され、ベースはト
ランジスタP202 のエミッタおよびトランジスタP203
のベースに接続されている。トランジスタP202 のコレ
クタは接地されている。トランジスタP203 のエミッタ
は電源電圧VCCの供給ラインに接続され、コレクタはト
ランジスタN202 のコレクタおよびトランジスタN204
のベースに接続されている。トランジスタN202 のベー
スはトランジスタN203 のベース、およびトランジスタ
N204 のエミッタに接続され、これらの接続ノードND
21はクイックスタート回路50に接続されている。トラ
ンジスタN204 のコレクタは電源電圧VCCの供給ライン
に接続され、トランジスタN203 のコレクタは電源電圧
CCの供給ラインに接続されている。そして、トランジ
スタN202 およびN203 のエミッタは半導体レーザ40
への電流供給端子NDLDに接続されている。
In the bias circuit 20, an operational amplifier O
The non-inverting input (+) of P201 is connected to the input terminal TIN2, and the output is connected to the base of the transistor N201. The emitter of the transistor N201 is connected to one end of the resistance element R201, and these connection points are connected to the operational amplifier OP201.
And the other end of the resistance element R201 is grounded. The collector of the transistor N201 is connected to the collector of the transistor P201 and the base of the transistor P202. The emitter of the transistor P201 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, the base emitter and the transistor of the transistor P202 P203
Connected to the base. The collector of the transistor P202 is grounded. The emitter of the transistor P203 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, the collector and the transistor collector transistor N202 N204
Connected to the base. The base of the transistor N202 is connected to the base of the transistor N203 and the emitter of the transistor N204.
21 is connected to the quick start circuit 50. The collector of the transistor N204 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, the collector of the transistor N203 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC. The emitters of the transistors N202 and N203 are connected to the semiconductor laser 40.
To the current supply terminal NDLD.

【0023】データ入力回路30は、ビデオデータのス
トリーム信号の入力レベルに応じてその出力ノードND
30のレベルを電源電圧VCCレベルまたは接地電位Vss
レベルに保持する。具体的には、npn型トランジスタ
N301 〜N305 、pnp型トランジスタP301 、ツェナ
ーダイオードZD301 、および抵抗素子R301 〜R305
により構成されている。
The data input circuit 30 has an output node ND corresponding to the input level of the video data stream signal.
30 levels are set to power supply voltage V CC level or ground potential Vss
Hold on level. Specifically, npn-type transistors N301 to N305, pnp-type transistor P301, zener diode ZD301, and resistance elements R301 to R305
It consists of.

【0024】トランジスタP301 のベースがデータ入力
端子TIND およびツェナーダイオードZD301 のカソー
ドに接続され、エミッタがトランジスタN301 のベース
に接続されているとともに、抵抗素子R301 を介して電
源電圧VCCの供給ラインに接続され、コレクタが接地電
位Vssに接続されている。トランジスタN301 のコレ
クタは電源電圧VCCの供給ラインに接続され、エミッタ
がツェナーダイオードZD301 のアノードおよびトラン
ジスタN302 のベースに接続されているとともに、抵抗
素子R302 を介して接地電位Vssに接続されている。
トランジスタN302 のコレクタはトランジスタN303 の
ベースに接続されているとともに、抵抗素子R303 を介
して電源電圧VCCの供給ラインに接続され、エミッタが
トランジスタN305 のベースに接続されているととも
に、抵抗素子R304 を介して接地電位Vssに接続され
ている。トランジスタN303 のコレクタはトランジスタ
N304 のコレクタに接続されているとともに、抵抗素子
R305 を介して電源電圧VCCの供給ラインに接続され、
エミッタがトランジスタN304 のベースに接続されてい
る。トランジスタN304 のエミッタはトランジスタN30
5 のコレクタに接続され、それらの接続点により出力ノ
ードND30が構成されている。そして、トランジスタN
305のエミッタが接地電位Vssに接続されている。
The base of the transistor P301 is connected to the cathode of the data input terminal TIND and a Zener diode ZD301, with emitter connected to the base of the transistor N301, connected to the supply line of the power supply voltage V CC via the resistor element R301 And the collector is connected to the ground potential Vss. The collector of the transistor N301 is connected to the supply line of the power supply voltage V CC, together with the emitter connected to the base of the anode and the transistor N302 of the Zener diode ZD301, is connected to the ground potential Vss via the resistor element R302.
The collector of the transistor N302 is connected to the base of the transistor N303, is connected to the supply line of the power supply voltage V CC via the resistor element R303, together with the emitter connected to the base of the transistor N305, the resistor element R304 Connected to the ground potential Vss. The collector of the transistor N303 is connected to the collector of the transistor N304, and is connected to the supply line of the power supply voltage V CC via the resistor R305.
The emitter is connected to the base of transistor N304. The emitter of the transistor N304 is the transistor N30.
5 and a connection point therebetween constitutes an output node ND30. And the transistor N
The emitter of 305 is connected to the ground potential Vss.

【0025】半導体レーザ40は、発光用ダイオードL
D401 、受光用ダイオードPD401、および抵抗素子R4
01 により構成されている。ダイオードLD401 のアノ
ードが電流供給端子NDLDに接続されカソードが接地ラ
インGNDおよびダイオードPD401 のアノードに接続
されている。そして、ダイオードPD401 のカソードが
抵抗素子R401 を介して電源電圧VCCの供給ラインに接
続されている。
The semiconductor laser 40 includes a light emitting diode L
D401, light receiving diode PD401, and resistance element R4
01. The anode of the diode LD401 is connected to the current supply terminal NDLD, and the cathode is connected to the ground line GND and the anode of the diode PD401. Then, it connected to the supply line of the power supply voltage V CC cathode of the diode PD401 via the resistance element R401.

【0026】クイックスタート回路50は、半導体レー
ザ40がバイアス回路20により消灯バイアス状態にあ
るときに、半導体レーザ40への電流供給端子NDLDの
電位VLDがたとえば約1.6Vになっていることを利用
して、この電位VLDよりトランジスタのベース・エミッ
タ間電圧VBE分だけ高いノードND21のレベル(VLD+
VBE)を監視し、駆動電流スイッチング回路10におけ
るノードND12の電位を電流供給ノードNDLDの電位V
LDより所定電圧、たとえば0.55V(ショットキーダ
イオード電圧)分だけ常に持ち上げておき、データがロ
ーレベルで入力されたときに、電流供給用トランジスタ
N102 およびN103 が高速で電流を供給できるように制
御する。すなわち、クイックスタート回路50は、電流
供給用トランジスタN102 およびN103 のベース電位を
ベース・エミッタ間電圧VBE(たとえば0.7V)より
低くトランジスタがオン状態とならない程度の電位にバ
イアスする。具体的には、電流供給用トランジスタN10
2 およびN103 のベース電位を電流供給端子NDLDの電
位VLDより約0.15V(トランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧0.7Vからショットキーダイオードの電圧
降下分0.55Vを差し引いた値)高い電位に保持す
る。
The quick start circuit 50 utilizes that the potential VLD of the current supply terminal NDLD to the semiconductor laser 40 is, for example, about 1.6 V when the semiconductor laser 40 is in the light-off bias state by the bias circuit 20. Then, the level of the node ND21 higher than this potential VLD by the voltage VBE between the base and the emitter of the transistor (VLD +
VBE), and the potential of the node ND12 in the drive current switching circuit 10 is changed to the potential V of the current supply node NDLD.
A predetermined voltage, for example, 0.55 V (Schottky diode voltage) is always raised from LD, and control is performed so that current supply transistors N102 and N103 can supply current at high speed when data is input at low level. I do. That is, the quick start circuit 50 biases the base potentials of the current supply transistors N102 and N103 to a potential lower than the base-emitter voltage VBE (for example, 0.7 V) so that the transistors are not turned on. Specifically, the current supply transistor N10
2 and N103 are maintained at a potential higher than the potential VLD of the current supply terminal NDLD by about 0.15 V (a value obtained by subtracting the voltage drop of the Schottky diode 0.55 V from the voltage 0.7 V between the base and the emitter of the transistor). I do.

【0027】クイックスタート回路50は、たとえば図
1に示すように、ショットキーダイオードDX501 およ
びnpn型トランジスタN501 により構成される。ショ
ットキーダイオードDX501 のアノードがバイアス回路
20のノードND21に接続され、カソードがトランジス
タN501 のベースに接続されている。そして、トランジ
スタN501 のエミッタがダイオード接続されたトランジ
スタQ105 のエミッタに接続され、コレクタが駆動電流
スイッチング回路10のノードND13(トランジスタN
103 のコレクタ)に接続されている。
The quick start circuit 50 includes, for example, a Schottky diode DX501 and an npn transistor N501 as shown in FIG. The anode of the Schottky diode DX501 is connected to the node ND21 of the bias circuit 20, and the cathode is connected to the base of the transistor N501. The emitter of the transistor N501 is connected to the emitter of the diode-connected transistor Q105, and the collector of the transistor N501 is connected to the node ND13 (transistor N10) of the drive current switching circuit 10.
103 collectors).

【0028】次に、上記構成による動作を説明する。こ
の電流駆動回路DRVaでは、駆動電流スイッチング回
路10の入力端子TIN1 に印加される電圧VINおよび電
流設定用抵抗素子R101 の抵抗値により駆動電流Iswの
値が決定される。このように入力段で発生された電流
は、カレントミラー回路を構成するトランジスタP101
〜P103 およびN104 を介して駆動電流ISWの供給用ト
ランジスタN102 およびN103 のベースに供給される。
また、バイアス回路20の入力端子TIN2 に印加される
電圧VIN2 および電流設定用抵抗素子R201 の抵抗値に
よりバイアス電流Ibの値が決定される。このように入
力段で発生された電流は、カレントミラー回路を構成す
るトランジスタP201 〜P203 およびN204 を介してバ
イアス電流Ibの供給用トランジスタN202 およびN20
3 のベースに供給される。これにより、電流供給端子N
DLDに対してバイアス電流Ibが供給される。
Next, the operation of the above configuration will be described. In the current drive circuit DRVa, the value of the drive current Isw is determined by the voltage VIN applied to the input terminal TIN1 of the drive current switching circuit 10 and the resistance value of the current setting resistor R101. The current generated in the input stage as described above is applied to the transistor P101 constituting the current mirror circuit.
駆 動 P103 and N104 are supplied to the bases of the transistors N102 and N103 for supplying the drive current ISW.
The value of the bias current Ib is determined by the voltage VIN2 applied to the input terminal TIN2 of the bias circuit 20 and the resistance value of the current setting resistor R201. The current generated in the input stage as described above is supplied to the transistors N202 and N20 for supplying the bias current Ib via the transistors P201 to P203 and N204 constituting the current mirror circuit.
Supplied to 3 bases. Thereby, the current supply terminal N
A bias current Ib is supplied to DLD.

【0029】このような状態で、ビデオデータがハイレ
ベルで入力されると、入力回路30の出力ノードND30
が接地電位Vssに接続される。したがって、ダイオー
ドD102 のカソード側電位がダイオードD101 のアノー
ド側電位、すなわち、駆動電流スイッチング回路10の
駆動電流供給用トランジスタN102 ,N103 のベースが
接続されたノードND12の電位より低くなる。その結
果、ダイオードD101 ,D102 はオン状態となり、トラ
ンジスタN102 ,N103 のベースは、接地電位Vssに
引き込まれ、トランジスタN102 ,N103 はオフ状態と
なり、電流供給端子NDLDへの駆動電流ISWの供給は停
止される。したがって、この場合、半導体レーザ40に
はバイアス電流Ibのみ供給され、消灯バイアス状態に
保持される。
In this state, when video data is inputted at a high level, the output node ND30 of the input circuit 30
Are connected to the ground potential Vss. Therefore, the cathode side potential of the diode D102 becomes lower than the anode side potential of the diode D101, that is, the potential of the node ND12 to which the bases of the driving current supply transistors N102 and N103 of the driving current switching circuit 10 are connected. As a result, the diodes D101 and D102 are turned on, the bases of the transistors N102 and N103 are pulled to the ground potential Vss, the transistors N102 and N103 are turned off, and the supply of the driving current ISW to the current supply terminal NDLD is stopped. You. Therefore, in this case, only the bias current Ib is supplied to the semiconductor laser 40, and the semiconductor laser 40 is kept in the light-off bias state.

【0030】ただし、このとき、バイアス回路20のバ
イアス電流供給用トランジスタN202 およびN203 のベ
ースが接続されたノードND21の電位がクイックスター
ト回路50で監視されており、駆動電流スイッチング回
路10におけるノードND12の電位が電流供給端子ND
LDより0.15V(トランジスタのベース・エミッタ間
電圧0.7Vからショットキーダイオードの電圧降下電
圧0.55Vを差し引いた値)だけ常に持ち上げられ
る。これにより、電流供給用トランジスタN102および
N103 は駆動電流を高速に供給可能なスタンバイ状態に
制御される。
However, at this time, the potential of the node ND21 to which the bases of the bias current supply transistors N202 and N203 of the bias circuit 20 are connected is monitored by the quick start circuit 50, and the potential of the node ND12 of the drive current switching circuit 10 is monitored. The potential is the current supply terminal ND
It is always raised from LD by 0.15 V (a value obtained by subtracting the voltage drop voltage of the Schottky diode of 0.55 V from the base-emitter voltage of the transistor of 0.7 V). Thus, the current supply transistors N102 and N103 are controlled to a standby state capable of supplying a drive current at high speed.

【0031】そして、ビデオデータがローレベルで入力
されると、入力回路30の出力ノードND30が電源電圧
CCレベルに保持される。その結果、ダイオードD101
,D102 はオフ状態となり、トランジスタN102 ,N1
03 は高速にオン状態に遷移し、これにより、電流供給
端子NDLDへ駆動電流ISWが高速に供給される。したが
って、この場合、半導体レーザ40にはISW+Ibの電
流が供給される。その結果、発光用ダイオードLD401
が発光する。
[0031] When the video data is input at a low level, the output node ND30 of the input circuit 30 is held at the power supply voltage V CC level. As a result, the diode D101
, D102 are turned off and the transistors N102, N1 are turned off.
03 quickly transitions to the ON state, whereby the drive current ISW is supplied to the current supply terminal NDLD at high speed. Therefore, in this case, the current of ISW + Ib is supplied to the semiconductor laser 40. As a result, the light emitting diode LD401
Emits light.

【0032】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、駆動電流供給回路を、電流供給用トランジスタN10
2 ,N103 のベースから信号出力ラインに対して順方向
となるように直列接続された少なくとも2個のダイオー
ドD101 ,D102 と、入力信号がハイレベルのときは信
号出力ノードND30を接地電位に保持し、ローレベルの
ときは信号出力ノードND30を電源電圧VCCレベルに保
持するデータ入力回路と、アノードがバイアス回路20
の電流供給用トランジスタN202 ,N203 のベースに接
続されたショットキーダイオードDX501 と、ベースが
ショットキーダイオードDX501 のカソードに接続さ
れ、エミッタが2個のダイオードD101 ,D102 の接続
点に接続され、コレクタが電流供給用トランジスタN10
3 のコレクタに接続されたトランジスタN501 からなる
クイックスタート回路50により構成したので、半導体
レーザの高速駆動を実現できる。具体的には、従来の回
路では、周波数が20MHzの高速駆動が可能ではある
が、本回路によれば、100MHz程度の高速で半導体
レーザを駆動可能である。
As described above, according to the present embodiment, the drive current supply circuit includes the current supply transistor N10.
At least two diodes D101 and D102 connected in series from the bases of N2 and N103 so as to be forward with respect to the signal output line, and the signal output node ND30 is held at the ground potential when the input signal is at a high level. a data input circuit for holding the signal output node ND30 to the power supply voltage V CC level at a low level, the anode bias circuit 20
, A base is connected to the cathode of the Schottky diode DX501, the emitter is connected to the connection point of the two diodes D101 and D102, and the collector is connected to the collector of the Schottky diode DX501. Current supply transistor N10
Since it is constituted by the quick start circuit 50 including the transistor N501 connected to the collector No. 3, high speed driving of the semiconductor laser can be realized. Specifically, a conventional circuit can drive at a high speed of 20 MHz, but according to this circuit, it can drive a semiconductor laser at a high speed of about 100 MHz.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザの高速駆動を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
High-speed driving of a semiconductor laser can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るカソード・ステム型半導体レーザ
の電流駆動回路の一実施形態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a current driving circuit for a cathode-stem type semiconductor laser according to the present invention.

【図2】従来のカソード・ステム型半導体レーザの電流
駆動回路の構成例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a current driving circuit of a conventional cathode stem type semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

DRVa…半導体レーザの電流駆動回路 10…駆動電流スイッチング回路 OP101 …オペアンプ N101 〜N106 …npn型トランジスタ P101 〜P103 …pnp型トランジスタ、 R101 …電流設定用抵抗素子 D101 ,D102 …ダイオード 20…バイアス回路 OP201 …オペアンプ N201 〜N204 …npn型トランジスタ P201 〜P203 …pnp型トランジスタ、 R201 …電流設定用抵抗素子 30…データ入力回路 N301 〜N305 …npn型トランジスタ P301 …pnp型トランジスタ ZD301 …ツェナーダイオード R301 〜R305 …抵抗素子 40…半導体レーザ LD401 …発光用ダイオード PD401 …受光用ダイオード R401 …抵抗素子 50…クイックスタート回路 DX501 …ショットキーダイオード N501 …npn型トランジスタ DRVa: semiconductor laser current drive circuit 10: drive current switching circuit OP101: operational amplifiers N101 to N106: npn transistors P101 to P103: pnp transistors, R101: current setting resistance elements D101, D102: diode 20: bias circuit OP201: Operational amplifiers N201 to N204: npn-type transistors P201 to P203: pnp-type transistors, R201: current setting resistance element 30: data input circuit N301 to N305: npn-type transistor P301: pnp-type transistor ZD301: Zener diode R301 to R305: resistance element 40 semiconductor laser LD401 light emitting diode PD401 light receiving diode R401 resistor element 50 quick start circuit DX501 Schottky diode N501 npn transistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電流供給端子から供給されるバイアス電
流により消灯バイアス状態を保持し、この消灯バイアス
状態において上記電流供給端子から供給される駆動電流
を受けて発光状態に遷移する半導体レーザの駆動回路で
あって、 第1の電流供給用トランジスタを有し、この第1の電流
供給用トランジスタのベース電位を上記電流供給端子の
電位より少なくともそのベース・エミッタ間電圧より高
い電位に保持して上記バイアス電流を上記半導体レーザ
への電流供給端子に供給するバイアス回路と、 第2の電流供給用トランジスタを有し、入力信号が第1
のレベルのときは上記第2の電流供給用トランジスタの
ベース電位を第3のレベルに保持して上記駆動電流を上
記電流供給端子に供給し、入力信号が第2のレベルのと
きは上記第2の電流供給用トランジスタのベース電位を
上記第3のレベルより低く、かつ上記電流供給端子電位
を基準としてトランジスタのベース・エミッタ間電圧よ
り低い第4のレベルに保持する駆動電流供給回路とを有
する半導体レーザ駆動回路。
1. A drive circuit for a semiconductor laser, which maintains a light-off bias state by a bias current supplied from a current supply terminal and transitions to a light-emitting state by receiving a drive current supplied from the current supply terminal in the light-off bias state. A first current supply transistor, wherein the base potential of the first current supply transistor is maintained at a potential higher than the potential of the current supply terminal at least higher than the base-emitter voltage, and the bias is applied to the first current supply transistor. A bias circuit for supplying a current to a current supply terminal for the semiconductor laser; a second current supply transistor;
Level, the base potential of the second current supply transistor is maintained at the third level to supply the drive current to the current supply terminal. When the input signal is at the second level, the second level A drive current supply circuit for holding the base potential of the current supply transistor at a fourth level lower than the third level and lower than the base-emitter voltage of the transistor with reference to the current supply terminal potential. Laser drive circuit.
【請求項2】 上記駆動電流供給回路は、アノードが上
記バイアス回路の第1の電流供給用トランジスタのベー
スに接続されたショットキーダイオードを有し、入力信
号が第2のレベルのときに、上記第2の電流供給用トラ
ンジスタのベース電位を、上記電流供給端子電位を基準
としてトランジスタのベース・エミッタ間電圧より当該
ショットキーダイオードの電圧降下分だけ低い電位に保
持する回路を有する請求項1記載の半導体レーザ駆動回
路。
2. The drive current supply circuit includes a Schottky diode having an anode connected to a base of a first current supply transistor of the bias circuit, and when the input signal is at a second level. 2. The circuit according to claim 1, further comprising a circuit for maintaining a base potential of the second current supply transistor at a potential lower than a base-emitter voltage of the transistor by a voltage drop of the Schottky diode with respect to the current supply terminal potential. Semiconductor laser drive circuit.
【請求項3】 上記駆動電流供給回路は、上記第2の電
流供給用トランジスタのベースから信号出力ラインに対
して順方向となるように直列接続された少なくとも2個
のダイオードと、 入力信号が第2のレベルのときは上記信号出力ラインを
接地電位に保持し、第1のレベルのときは上記信号出力
ラインを少なくとも上記2個の電圧降下分より高い電位
に保持するデータ入力回路と、 アノードが上記バイアス回路の第1の電流供給用トラン
ジスタのベースに接続されたショットキーダイオード
と、ベースが当該ショットキーダイオードのカソードに
接続され、エミッタが上記2個のダイオードの接続点に
接続され、コレクタが上記第2の電流供給用トランジス
タのコレクタに接続されたトランジスタからなるクイッ
クスタート回路とを有する請求項1記載の半導体レーザ
駆動回路。
3. The drive current supply circuit according to claim 2, wherein the drive current supply circuit includes at least two diodes connected in series from the base of the second current supply transistor to a signal output line, and the input signal is connected to the second current supply transistor. A data input circuit for holding the signal output line at a ground potential at the level of 2; and a data input circuit for holding the signal output line at a potential higher than at least the two voltage drops at the first level; A Schottky diode connected to the base of the first current supply transistor of the bias circuit, a base connected to the cathode of the Schottky diode, an emitter connected to a connection point of the two diodes, and a collector connected A quick start circuit including a transistor connected to the collector of the second current supply transistor. The semiconductor laser drive circuit of Motomeko 1 wherein.
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