JPH1154800A - 発光ダイオード駆動回路 - Google Patents
発光ダイオード駆動回路Info
- Publication number
- JPH1154800A JPH1154800A JP21026897A JP21026897A JPH1154800A JP H1154800 A JPH1154800 A JP H1154800A JP 21026897 A JP21026897 A JP 21026897A JP 21026897 A JP21026897 A JP 21026897A JP H1154800 A JPH1154800 A JP H1154800A
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- JP
- Japan
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- circuit
- light emitting
- emitting diode
- pulse signal
- differentiating
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 比較的低速で動作し、しかも広い温度範囲に
渡って安定的に動作する発光ダイオードの駆動回路を提
供する。 【解決手段】 パルス信号を入力するバッファ回路１０
と、前記バッファ回路から出力されるパルス信号を微分
する微分回路１１と、前記バッファ回路から出力される
パルス信号のレベルをシフトするレベルシフト回路１２
と、前記微分回路の出力部と前記レベルシフト回路の出
力部間を接続するスイッチング回路１３とで発光ダイオ
ード駆動回路を構成し、前記微分回路の出力信号で発光
ダイオードを駆動する。
渡って安定的に動作する発光ダイオードの駆動回路を提
供する。 【解決手段】 パルス信号を入力するバッファ回路１０
と、前記バッファ回路から出力されるパルス信号を微分
する微分回路１１と、前記バッファ回路から出力される
パルス信号のレベルをシフトするレベルシフト回路１２
と、前記微分回路の出力部と前記レベルシフト回路の出
力部間を接続するスイッチング回路１３とで発光ダイオ
ード駆動回路を構成し、前記微分回路の出力信号で発光
ダイオードを駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードを
パルス信号で駆動する場合の駆動回路に関し、さらに詳
細に言えば、発光ダイオードから出力される光パルス信
号の立ち上がり時間と立ち下がり時間を短縮し、高速で
駆動することを可能とする発光ダイオード駆動回路に関
する。
パルス信号で駆動する場合の駆動回路に関し、さらに詳
細に言えば、発光ダイオードから出力される光パルス信
号の立ち上がり時間と立ち下がり時間を短縮し、高速で
駆動することを可能とする発光ダイオード駆動回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオードは、一般的に動作速度が
遅い（〜50Mbps）ものの、素子の信頼性や温度特性に優
れるため、比較的低速の光リンクに利用されている。一
方、半導体レーザは高速動作が可能（＞1Gbps）である
が、しきい値特性を有するため、温度特性や駆動回路に
課題を有する。したがって、発光ダイオードの動作速度
を電気的に補償することができれば、高速でかつ信頼性
の高い光リンクを実現することができる。
遅い（〜50Mbps）ものの、素子の信頼性や温度特性に優
れるため、比較的低速の光リンクに利用されている。一
方、半導体レーザは高速動作が可能（＞1Gbps）である
が、しきい値特性を有するため、温度特性や駆動回路に
課題を有する。したがって、発光ダイオードの動作速度
を電気的に補償することができれば、高速でかつ信頼性
の高い光リンクを実現することができる。
【０００３】このような観点から発明された発光ダイオ
ードの駆動回路の一例を図３に示す（特公昭５９−４０
３１１号公報）。図３に示す駆動回路では、コンデンサ
CDと抵抗RDを利用して、入力パルス信号VIにタイミング
が同期したスパイク状パルス信号を生成する。その後、
２組の差動トランジスタ（TR1とTR2、TR4とTR5）と抵抗
RCで、元のパルス信号とスパイク状パルス信号を加算す
ることにより、発光ダイオードから出力される光パルス
信号の波形を改善し、発光ダイオードの高速変調を実現
している。
ードの駆動回路の一例を図３に示す（特公昭５９−４０
３１１号公報）。図３に示す駆動回路では、コンデンサ
CDと抵抗RDを利用して、入力パルス信号VIにタイミング
が同期したスパイク状パルス信号を生成する。その後、
２組の差動トランジスタ（TR1とTR2、TR4とTR5）と抵抗
RCで、元のパルス信号とスパイク状パルス信号を加算す
ることにより、発光ダイオードから出力される光パルス
信号の波形を改善し、発光ダイオードの高速変調を実現
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法では、発
光ダイオードから出力される光パルス信号の波形を改善
し、高速化を図ることはできるものの、新たな課題を内
包している。即ち、入力パルス信号の立ち上がり、及び
立ち下がりのタイミングでスパイク状パルス信号を生成
しなけらばならず、このスパイク状パルス信号の生成回
路には極めて高速の動作速度が必要となる。さらに、生
成したスパイク状パルス信号を元のパルス信号に加算す
る際、両者のタイミング制御が不可欠となるが、実際の
回路では個々のデバイスが異なる温度特性を有するた
め、広い温度範囲に渡って両者のタイミングを正確に制
御することは極めて困難であり、結果として発光ダイオ
ードを安定的に高速駆動することは困難である。
光ダイオードから出力される光パルス信号の波形を改善
し、高速化を図ることはできるものの、新たな課題を内
包している。即ち、入力パルス信号の立ち上がり、及び
立ち下がりのタイミングでスパイク状パルス信号を生成
しなけらばならず、このスパイク状パルス信号の生成回
路には極めて高速の動作速度が必要となる。さらに、生
成したスパイク状パルス信号を元のパルス信号に加算す
る際、両者のタイミング制御が不可欠となるが、実際の
回路では個々のデバイスが異なる温度特性を有するた
め、広い温度範囲に渡って両者のタイミングを正確に制
御することは極めて困難であり、結果として発光ダイオ
ードを安定的に高速駆動することは困難である。
【０００５】本発明は、上述した課題に鑑みて考案した
ものであり、比較的低速で動作し、しかも広い温度範囲
に渡って安定的に動作する発光ダイオードの駆動回路を
提供するものである。
ものであり、比較的低速で動作し、しかも広い温度範囲
に渡って安定的に動作する発光ダイオードの駆動回路を
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明では、パルス信号を入力するバ
ッファ回路と、前記バッファ回路から出力されるパルス
信号を微分する微分回路と、前記バッファ回路から出力
されるパルス信号のレベルをシフトするレベルシフト回
路と、前記微分回路の出力部と前記レベルシフト回路の
出力部間を接続するスイッチング回路とで発光ダイオー
ド駆動回路を構成し、前記微分回路の出力信号で発光ダ
イオードを駆動する。
め、請求項１記載の発明では、パルス信号を入力するバ
ッファ回路と、前記バッファ回路から出力されるパルス
信号を微分する微分回路と、前記バッファ回路から出力
されるパルス信号のレベルをシフトするレベルシフト回
路と、前記微分回路の出力部と前記レベルシフト回路の
出力部間を接続するスイッチング回路とで発光ダイオー
ド駆動回路を構成し、前記微分回路の出力信号で発光ダ
イオードを駆動する。
【０００７】上記課題を解決するため、請求項２記載の
発明では、微分回路は、コンデンサと抵抗の並列接続で
構成する。
発明では、微分回路は、コンデンサと抵抗の並列接続で
構成する。
【０００８】上記課題を解決するため、請求項３記載の
発明では、スイッチング回路は、ダイオードとコンデン
サの並列接続で構成する。
発明では、スイッチング回路は、ダイオードとコンデン
サの並列接続で構成する。
【０００９】上記課題を解決するため、請求項４記載の
発明では、ダイオードはショットキーバリア型ダイオー
ドで構成する。
発明では、ダイオードはショットキーバリア型ダイオー
ドで構成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の構成を図１
に示す。図１において、１はパルス信号の入力端子、１
０はNPN型トランジスタ２０、２１から成るバッファ回
路、１１はコンデンサ３０と抵抗３１から成る微分回
路、１２はダイオード４０と抵抗４１から成るレベルシ
フト回路、１３はコンデンサ５０とショットキーバリア
型ダイオード５１から成るスイッチング回路、１４は電
気的なパルス信号を光パルス信号に変換する発光ダイオ
ードである。
に示す。図１において、１はパルス信号の入力端子、１
０はNPN型トランジスタ２０、２１から成るバッファ回
路、１１はコンデンサ３０と抵抗３１から成る微分回
路、１２はダイオード４０と抵抗４１から成るレベルシ
フト回路、１３はコンデンサ５０とショットキーバリア
型ダイオード５１から成るスイッチング回路、１４は電
気的なパルス信号を光パルス信号に変換する発光ダイオ
ードである。
【００１１】以下に、回路動作の詳細について説明す
る。いま、入力端子１に"H"レベルが3.4V、"L"レベルが
1.4Vのパルス信号が入力されたとする。この場合、バッ
ファ回路１０を構成するトランジスタ２０のエミッタ端
子２ではトランジスタ１０のベース〜エミッタ間の順方
向電圧降下（約0.6V）により、"H"レベルが2.8V、"L"レ
ベルが0.8Vのパルス信号となる。
る。いま、入力端子１に"H"レベルが3.4V、"L"レベルが
1.4Vのパルス信号が入力されたとする。この場合、バッ
ファ回路１０を構成するトランジスタ２０のエミッタ端
子２ではトランジスタ１０のベース〜エミッタ間の順方
向電圧降下（約0.6V）により、"H"レベルが2.8V、"L"レ
ベルが0.8Vのパルス信号となる。
【００１２】同様に、バッファ回路１０のトランジスタ
２１のエミッタ端子３ではH"レベルが2.8V、"L"レベル
が0.8Vのパルス信号となるため、レベルシフト用ダイオ
ード４０（動作電圧0.6V）のカソード端子４ではH"レベ
ルが2.2V、"L"レベルが0.2Vのパルス信号となる。
２１のエミッタ端子３ではH"レベルが2.8V、"L"レベル
が0.8Vのパルス信号となるため、レベルシフト用ダイオ
ード４０（動作電圧0.6V）のカソード端子４ではH"レベ
ルが2.2V、"L"レベルが0.2Vのパルス信号となる。
【００１３】一方、発光ダイオード１４は、導通時の順
方向電圧は1.4Vで、非導通時の電圧はほぼ0Vである。こ
のため、パルス信号が"H"レベルとなる期間では、ショ
ットキーバリア型ダイオード５１のカソード端子４の電
位は2.2Vで、アノード端子５の電位は発光ダイオード１
４の順方向電圧1.4Vとなるので、前記ショットキーバリ
ア型ダイオード５１には逆バイアスが印加される。逆バ
イアスが印加されることにより、前記ショットキーバリ
ア型ダイオード５１はOFF（非導通）の状態となるの
で、微分回路１１で波形が改善されたパルス信号は発光
ダイオード１４に供給される。
方向電圧は1.4Vで、非導通時の電圧はほぼ0Vである。こ
のため、パルス信号が"H"レベルとなる期間では、ショ
ットキーバリア型ダイオード５１のカソード端子４の電
位は2.2Vで、アノード端子５の電位は発光ダイオード１
４の順方向電圧1.4Vとなるので、前記ショットキーバリ
ア型ダイオード５１には逆バイアスが印加される。逆バ
イアスが印加されることにより、前記ショットキーバリ
ア型ダイオード５１はOFF（非導通）の状態となるの
で、微分回路１１で波形が改善されたパルス信号は発光
ダイオード１４に供給される。
【００１４】次に、パルス信号１０１が"L"レベルとな
る期間では、ショットキーバリア型ダイオード５１のカ
ソード端子４の電位は0.2Vで、アノード端子５の電位は
トランジスタ２０のエミッタ端子２の電位0.7Vとなるの
で、前記ショットキーバリア型ダイオード５１には順バ
イアスが印加される。順バイアスが印加されることによ
り、前記ショットキーバリア型ダイオード５１はON（導
通）の状態となるので、発光ダイオード１４のアノード
端子５に充電されていた電荷は前記ショットキーバリア
型ダイオード５１を経て急速に放電される。
る期間では、ショットキーバリア型ダイオード５１のカ
ソード端子４の電位は0.2Vで、アノード端子５の電位は
トランジスタ２０のエミッタ端子２の電位0.7Vとなるの
で、前記ショットキーバリア型ダイオード５１には順バ
イアスが印加される。順バイアスが印加されることによ
り、前記ショットキーバリア型ダイオード５１はON（導
通）の状態となるので、発光ダイオード１４のアノード
端子５に充電されていた電荷は前記ショットキーバリア
型ダイオード５１を経て急速に放電される。
【００１５】以上の動作により、発光ダイオード１４か
らは立ち上がりと立ち下がりが急峻な光パルス信号が出
力されるため、高速動作が可能となる。
らは立ち上がりと立ち下がりが急峻な光パルス信号が出
力されるため、高速動作が可能となる。
【００１６】本発明による発光ダイオードの駆動回路を
用いた場合の光パルス信号波形の一例を図２に示す。同
図(a)は、一般的な駆動回路を用いた場合の光出力波形
で、同図(b)は本発明による駆動回路を適用した場合で
ある。同図より、本発明を適用することにより、波長85
0nm帯の発光ダイオードで400Mbpsの高速変調が可能であ
ることが明らかである。
用いた場合の光パルス信号波形の一例を図２に示す。同
図(a)は、一般的な駆動回路を用いた場合の光出力波形
で、同図(b)は本発明による駆動回路を適用した場合で
ある。同図より、本発明を適用することにより、波長85
0nm帯の発光ダイオードで400Mbpsの高速変調が可能であ
ることが明らかである。
【００１７】なお、本発明による高速駆動回路は、比較
的低速で動作する微分回路１１とレベルシフト回路１
２、及びスイッチング回路１３を利用して動作するた
め、従来例のようにスパイク状パルス信号の生成や、複
雑なタイミング制御を必要としない。このため、広い温
度範囲で極めて安定に動作し、しかも必要とするデバイ
スの数が少ないため、低コストで実現することができ
る。
的低速で動作する微分回路１１とレベルシフト回路１
２、及びスイッチング回路１３を利用して動作するた
め、従来例のようにスパイク状パルス信号の生成や、複
雑なタイミング制御を必要としない。このため、広い温
度範囲で極めて安定に動作し、しかも必要とするデバイ
スの数が少ないため、低コストで実現することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パルス信号を入力するバッファ回路と、前記バッファ回
路から出力されるパルス信号を微分する微分回路と、前
記バッファ回路から出力されるパルス信号のレベルをシ
フトするレベルシフト回路と、前記微分回路の出力部と
前記レベルシフト回路の出力部間を接続するスイッチン
グ回路とで発光ダイオード駆動回路を構成し、前記微分
回路の出力信号で発光ダイオードを駆動することによ
り、広い温度範囲で極めて安定に動作し、しかも低コス
トで実現する発光ダイオード駆動回路を提供することが
できる。
パルス信号を入力するバッファ回路と、前記バッファ回
路から出力されるパルス信号を微分する微分回路と、前
記バッファ回路から出力されるパルス信号のレベルをシ
フトするレベルシフト回路と、前記微分回路の出力部と
前記レベルシフト回路の出力部間を接続するスイッチン
グ回路とで発光ダイオード駆動回路を構成し、前記微分
回路の出力信号で発光ダイオードを駆動することによ
り、広い温度範囲で極めて安定に動作し、しかも低コス
トで実現する発光ダイオード駆動回路を提供することが
できる。
【図１】本発明における一実施の形態の構成図
【図２】（ａ）は一般的な駆動回路を用いた場合の光パ
ルス信号波形の一例を示す図（ｂ）は本発明における駆
動回路を適用した場合の光パルス信号波形の一例を示す
図
ルス信号波形の一例を示す図（ｂ）は本発明における駆
動回路を適用した場合の光パルス信号波形の一例を示す
図
【図３】従来例の構成を示す図
１０ バッファ回路 １１ 微分回路 １２ レベルシフト回路 １３ スイッチング回路 １４ 発光ダイオード ２０，２１ バッファ用NPN型トランジスタ ３０ コンデンサ ３１ 抵抗 ４０ ダイオード ４１ 抵抗 ５０ コンデンサ ５１ ショットキーバリア型ダイオード
Claims (4)
- 【請求項１】パルス信号を入力するバッファ回路と、 前記バッファ回路から出力されるパルス信号を微分する
微分回路と、 前記バッファ回路から出力されるパルス信号のレベルを
シフトするレベルシフト回路と、 前記微分回路の出力部と前記レベルシフト回路の出力部
間を接続するスイッチング回路とから成り、 前記微分回路の出力信号で発光ダイオードを駆動するこ
とを特徴とする発光ダイオード駆動回路。 - 【請求項２】前記微分回路は、コンデンサと抵抗の並列
接続から成ることを特徴とする請求項１記載の発光ダイ
オード駆動回路。 - 【請求項３】前記スイッチング回路は、ダイオードとコ
ンデンサの並列接続から成ることを特徴とする請求項１
記載の発光ダイオード駆動回路。 - 【請求項４】前記ダイオードは、ショットキーバリア型
ダイオードであることを特徴とする請求項３記載の発光
ダイオード駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21026897A JPH1154800A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 発光ダイオード駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21026897A JPH1154800A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 発光ダイオード駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154800A true JPH1154800A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16586587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21026897A Withdrawn JPH1154800A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 発光ダイオード駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154800A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128393A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置 |
| JP2008205276A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Koa Corp | Ｌｅｄ駆動回路 |
| JP2010536210A (ja) * | 2007-08-06 | 2010-11-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | データ伝送システム及びデータ伝送システム内でデータを伝送する方法 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP21026897A patent/JPH1154800A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128393A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置 |
| JP4566692B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2010-10-20 | シャープ株式会社 | 発光ダイオード駆動装置及びそれを備えた光伝送装置 |
| JP2008205276A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Koa Corp | Ｌｅｄ駆動回路 |
| JP2010536210A (ja) * | 2007-08-06 | 2010-11-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | データ伝送システム及びデータ伝送システム内でデータを伝送する方法 |
| US9184836B2 (en) | 2007-08-06 | 2015-11-10 | Siemens Aktiengesellscaft | Data transmission system and method for transmitting data in a data transmission system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040713 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040805 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050624 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060614 |