JPS598973B2 - 発光ダイオ−ドの駆動回路 - Google Patents
発光ダイオ−ドの駆動回路Info
- Publication number
- JPS598973B2 JPS598973B2 JP54164077A JP16407779A JPS598973B2 JP S598973 B2 JPS598973 B2 JP S598973B2 JP 54164077 A JP54164077 A JP 54164077A JP 16407779 A JP16407779 A JP 16407779A JP S598973 B2 JPS598973 B2 JP S598973B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting diode
- light emitting
- circuit
- pulse
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Led Devices (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発光ダイオードの高速駆動回路に関する。
発光ダイオードは扱い易いことや信頼度が高い 。
ことなどから、半導体レーザ等と共に光信号伝送の光源
として多く使用されている。しかしながら、前者は後者
に比べて応答周波数が低いため、応答周波数以上の変調
速度で駆動する場合には、駆動回路に高速化の工夫を施
す必要がある。一般に発光ダイオードの応答周波数は、
発光ダイオードの接合部におけるキャリヤの再結合時間
、拡散容量、接合容量、によつて決まる。
として多く使用されている。しかしながら、前者は後者
に比べて応答周波数が低いため、応答周波数以上の変調
速度で駆動する場合には、駆動回路に高速化の工夫を施
す必要がある。一般に発光ダイオードの応答周波数は、
発光ダイオードの接合部におけるキャリヤの再結合時間
、拡散容量、接合容量、によつて決まる。
このため拡散容量および接合容量を急速に充放電すれば
、キャリヤの再結合時間で決まる応答周波数まで、原理
的には変調速度を高めることができる。このような高速
化の手法としては、従来から抵抗とコンデンサの並列回
路によつて駆動パルスの立上り、および立下り時の過渡
的な駆動インピーダンスを小さくし、発光ダイオードの
駆動電流にピーキングをかける方法がある。また駆動電
圧パルスをオーバシュートとヤングシュートがあるパル
ス波形にして、発光ダイオードの駆動電流にピーキング
をかける方法も知られている。第１図は両者のピーキン
グを有し、例えばＲＺ符号などのパルス符号で発光ダイ
オードを変調するための従来の駆動回路の１例を示すも
のである。
、キャリヤの再結合時間で決まる応答周波数まで、原理
的には変調速度を高めることができる。このような高速
化の手法としては、従来から抵抗とコンデンサの並列回
路によつて駆動パルスの立上り、および立下り時の過渡
的な駆動インピーダンスを小さくし、発光ダイオードの
駆動電流にピーキングをかける方法がある。また駆動電
圧パルスをオーバシュートとヤングシュートがあるパル
ス波形にして、発光ダイオードの駆動電流にピーキング
をかける方法も知られている。第１図は両者のピーキン
グを有し、例えばＲＺ符号などのパルス符号で発光ダイ
オードを変調するための従来の駆動回路の１例を示すも
のである。
第１図において、１は駆動パルス発生回路で、入力信号
に対応してオーバシュートとアンタンエートを有する電
圧パルスを発生する。２は電源端子、３はトランジスタ
、４はコンデンサ、５は抵抗、６は発光ダイオードであ
る。
に対応してオーバシュートとアンタンエートを有する電
圧パルスを発生する。２は電源端子、３はトランジスタ
、４はコンデンサ、５は抵抗、６は発光ダイオードであ
る。
第２図は第１図の要部における信号波形の１例を示し、
駆動電圧パルス発生回路１に入力信号電圧ＶＩを加えた
ときに、トランジスタ３のベースに加えられる駆動電圧
パルスＶＢと、発光ダイオード６に流れる電流ＩＬ）お
よび発光ダイオード６の発光出力Ｐを示したものである
。
駆動電圧パルス発生回路１に入力信号電圧ＶＩを加えた
ときに、トランジスタ３のベースに加えられる駆動電圧
パルスＶＢと、発光ダイオード６に流れる電流ＩＬ）お
よび発光ダイオード６の発光出力Ｐを示したものである
。
駆動電圧パルスＶＢがオーバシュートとアンタンエート
を有すること、およびコンデンサ４と抵抗５が過渡的な
駆動インピーダンスを小さくすること、との両者のピー
キング効果により、第２図のごとくＬＥＤ駆動電流ＩＬ
に大きなオーバシュートとアンタンエートを生じさせる
ことができる。これにより発光ダイオード６の拡散容量
と接合容量を（以下、両容量を発光ダイオード６の容量
と略す）急速に充放電させて、発光出力Ｐの立上り時間
と立下り時間を短縮でき、発光ダイオード６の応答周波
数を越える変調速度で駆動することができる。しかしな
がら、この方法では発光ダイオード６の容量の充電ルー
トと放電ルートは同じになる。すなわち「トランジスタ
３、コンデンサ４と抵抗５、発光ダイオード６」のルー
トとなり、トランジスタ３は充電時も放電時もオン状態
でなければならない。このため、立下り時にもピーキン
グの効果を十分活かすには、第２図のごとく入力パルス
が無いときにもアンタンエート側の電流に相当するバイ
アス電流１Ｆを常時流しておく必要がある。したがつて
従来の発光ダイオードの高速駆動法は、常時バイアス電
流１Ｆが必要なため、信頼度的に望ましくない欠点があ
つた。また発光ダイオードは半導体レーザに比べて光フ
アイバとの結合効率が低く、光フアイバへの入射電力が
１桁程度少ないため、特に高速の光信号伝送を行なう場
合には、伝送系のＳ／Ｎ設計が厳しい。上述の発光ダイ
オード高速駆動法では、発光ダイオード６から信号とし
て有効に取り出し得る発光出力の最大値は、第２図のご
とく発光ダイオード６の最大許客電流１ｍａｘとすると
、高速化用にオーバシユート電流１Ｂとアンタンエート
電流１Ｆが必要なため、〔Ｉｍａｘ−（ＩＲ＋ＩＦ）〕
の電流値に相当する発光出力に制限される。このため発
光ダイオードを用いた高速光信号伝送において、従来の
発光ダイオードの高速駆動法は、伝送系のＳ／Ｎ設計を
大幅に厳しくする欠点があつた。本発明は従来の技術の
上記欠点を改善することを目的とし、発光ダイオードの
容量を充電するルートと放電させるルートを分離するこ
とによつて、バイアス電流１Ｆを不要とすることを基本
とし、その特徴は、入力パルスのパルス幅に相当する時
間だけ発光ダイオードに電流を供給する駆動回路を具備
し、該入力パルスの立上り時間に同期して該発光ダイオ
ードの容量を急速に充電する回路と、該入力パルスの立
下り時間に同期して該発光ダイオードの容量を急速に放
電させる回路とを該発光ダイオードに接続した発光ダイ
オード駆動回路にある。以下図面により実施例を詳細に
説明する。第３図は本発明の一実施例を示し、ここで７
は主駆動パルス発生回路、８は充電パルス発生回路、９
は放電パルス発生回路である。また１１，１２，および
１３はそれぞれトランジスタ、１４はダイオード、１５
および１６は抵抗、１７は発光ダイオードである。主駆
動パルス発生回路７は入力信号ＶＩのパルス幅に相当す
る時間だけ駆動電圧パルスを発生する。充電パルス発生
回路８は入力信号Ｉの立上りに同期して、短い駆動電圧
パルスを発生し、放電パルス発生回路９は入力信号ＶＩ
の立下りに同期して短い駆動電圧パルスを発生する。こ
れらの駆動電圧パルスの発生は、周知のごとく通常の論
理回路と電流切替回路の組合せで容易に実現できる。第
４図に、第３図の要部の信号波形の１例を示す。
を有すること、およびコンデンサ４と抵抗５が過渡的な
駆動インピーダンスを小さくすること、との両者のピー
キング効果により、第２図のごとくＬＥＤ駆動電流ＩＬ
に大きなオーバシュートとアンタンエートを生じさせる
ことができる。これにより発光ダイオード６の拡散容量
と接合容量を（以下、両容量を発光ダイオード６の容量
と略す）急速に充放電させて、発光出力Ｐの立上り時間
と立下り時間を短縮でき、発光ダイオード６の応答周波
数を越える変調速度で駆動することができる。しかしな
がら、この方法では発光ダイオード６の容量の充電ルー
トと放電ルートは同じになる。すなわち「トランジスタ
３、コンデンサ４と抵抗５、発光ダイオード６」のルー
トとなり、トランジスタ３は充電時も放電時もオン状態
でなければならない。このため、立下り時にもピーキン
グの効果を十分活かすには、第２図のごとく入力パルス
が無いときにもアンタンエート側の電流に相当するバイ
アス電流１Ｆを常時流しておく必要がある。したがつて
従来の発光ダイオードの高速駆動法は、常時バイアス電
流１Ｆが必要なため、信頼度的に望ましくない欠点があ
つた。また発光ダイオードは半導体レーザに比べて光フ
アイバとの結合効率が低く、光フアイバへの入射電力が
１桁程度少ないため、特に高速の光信号伝送を行なう場
合には、伝送系のＳ／Ｎ設計が厳しい。上述の発光ダイ
オード高速駆動法では、発光ダイオード６から信号とし
て有効に取り出し得る発光出力の最大値は、第２図のご
とく発光ダイオード６の最大許客電流１ｍａｘとすると
、高速化用にオーバシユート電流１Ｂとアンタンエート
電流１Ｆが必要なため、〔Ｉｍａｘ−（ＩＲ＋ＩＦ）〕
の電流値に相当する発光出力に制限される。このため発
光ダイオードを用いた高速光信号伝送において、従来の
発光ダイオードの高速駆動法は、伝送系のＳ／Ｎ設計を
大幅に厳しくする欠点があつた。本発明は従来の技術の
上記欠点を改善することを目的とし、発光ダイオードの
容量を充電するルートと放電させるルートを分離するこ
とによつて、バイアス電流１Ｆを不要とすることを基本
とし、その特徴は、入力パルスのパルス幅に相当する時
間だけ発光ダイオードに電流を供給する駆動回路を具備
し、該入力パルスの立上り時間に同期して該発光ダイオ
ードの容量を急速に充電する回路と、該入力パルスの立
下り時間に同期して該発光ダイオードの容量を急速に放
電させる回路とを該発光ダイオードに接続した発光ダイ
オード駆動回路にある。以下図面により実施例を詳細に
説明する。第３図は本発明の一実施例を示し、ここで７
は主駆動パルス発生回路、８は充電パルス発生回路、９
は放電パルス発生回路である。また１１，１２，および
１３はそれぞれトランジスタ、１４はダイオード、１５
および１６は抵抗、１７は発光ダイオードである。主駆
動パルス発生回路７は入力信号ＶＩのパルス幅に相当す
る時間だけ駆動電圧パルスを発生する。充電パルス発生
回路８は入力信号Ｉの立上りに同期して、短い駆動電圧
パルスを発生し、放電パルス発生回路９は入力信号ＶＩ
の立下りに同期して短い駆動電圧パルスを発生する。こ
れらの駆動電圧パルスの発生は、周知のごとく通常の論
理回路と電流切替回路の組合せで容易に実現できる。第
４図に、第３図の要部の信号波形の１例を示す。
第３図において入力信号ＶＩが加わると、第４図のごと
く主駆動パルス発生回路７からの駆動電圧パルスＶＢＮ
がトランジスタ１１のベースに、充電パルス発生回路８
からの駆動電圧パルスＶＢＲがトランジスタ１２のベー
スに、それぞれ同時に加わるので、立上り部分にオーバ
シユートを有する電流１Ｌが発光ダイオードに流れる。
このため発光ダイオード１７の容量が急速に充電されて
、発光出力Ｐの立上り時間が速められる。次に入力信号
Ｖがなくなると、放電パルス発生回路９からの駆動電圧
パルスＶＢＦがトランジスタ１３のベースに加わるので
、充電時とは異なり、「発光ダイオード１７、トランジ
スタ１３、ダイオード１４、］からなる放電ルートが構
成される。このときトランジスタ１３のオン抵抗とダイ
オード１４のオン抵抗は共に小さいため、発光ダイオー
ドの容量は急速に放電されて、発光出力Ｐの立下り時間
が速められる。このように本発明では発光ダイオードの
容量を充電するルートと放電させるルートとが異なるの
で、従来例のように発光ダイオードの立下り時間を速め
るためのバイアス電流１ｐを流すことなく、発光ダイオ
ードの高速駆動を実現できる。
く主駆動パルス発生回路７からの駆動電圧パルスＶＢＮ
がトランジスタ１１のベースに、充電パルス発生回路８
からの駆動電圧パルスＶＢＲがトランジスタ１２のベー
スに、それぞれ同時に加わるので、立上り部分にオーバ
シユートを有する電流１Ｌが発光ダイオードに流れる。
このため発光ダイオード１７の容量が急速に充電されて
、発光出力Ｐの立上り時間が速められる。次に入力信号
Ｖがなくなると、放電パルス発生回路９からの駆動電圧
パルスＶＢＦがトランジスタ１３のベースに加わるので
、充電時とは異なり、「発光ダイオード１７、トランジ
スタ１３、ダイオード１４、］からなる放電ルートが構
成される。このときトランジスタ１３のオン抵抗とダイ
オード１４のオン抵抗は共に小さいため、発光ダイオー
ドの容量は急速に放電されて、発光出力Ｐの立下り時間
が速められる。このように本発明では発光ダイオードの
容量を充電するルートと放電させるルートとが異なるの
で、従来例のように発光ダイオードの立下り時間を速め
るためのバイアス電流１ｐを流すことなく、発光ダイオ
ードの高速駆動を実現できる。
したがつて、第４図において、発光ダイオード１７の最
大許客電流を］］Ｎｌａｘｌオーバシユート電流をＩＲ
Ｒ、アンタンエート電流をＩＦＦとすると、発光ダイオ
ード１７から信号として有効に取り出し得る発光出力Ｐ
の最大値は（Ｉｍａｘ−１ＲＲ）の電流で決まる値とな
り、アンタンエート電流ＩＰＦは発光出力Ｐを制限する
要因とはならない。以上説明したように、発光ダイオー
ドにバイアス電流を常時流す必要がないため、発光ダイ
オードを高速駆動しても信頼度は低下しない。また発光
ダイオードを用いた高速光信号伝送において、アンタン
エート電流は発光ダイオードの発光出力を制限する要因
とならないため、大きな発光出力が得られて伝送系のＳ
／Ｎ設計が容易になる利点がある。なお、主駆動パルス
と充電パルスを発生する回路は発光ダイオードに同一ル
ートで電流を供給するので、同一回路で構成してもよい
。
大許客電流を］］Ｎｌａｘｌオーバシユート電流をＩＲ
Ｒ、アンタンエート電流をＩＦＦとすると、発光ダイオ
ード１７から信号として有効に取り出し得る発光出力Ｐ
の最大値は（Ｉｍａｘ−１ＲＲ）の電流で決まる値とな
り、アンタンエート電流ＩＰＦは発光出力Ｐを制限する
要因とはならない。以上説明したように、発光ダイオー
ドにバイアス電流を常時流す必要がないため、発光ダイ
オードを高速駆動しても信頼度は低下しない。また発光
ダイオードを用いた高速光信号伝送において、アンタン
エート電流は発光ダイオードの発光出力を制限する要因
とならないため、大きな発光出力が得られて伝送系のＳ
／Ｎ設計が容易になる利点がある。なお、主駆動パルス
と充電パルスを発生する回路は発光ダイオードに同一ル
ートで電流を供給するので、同一回路で構成してもよい
。
第１図は従来の発光ダイオード駆動回路を示す回路図、
第２図は第１図の従来回路の要部における信号波形図、
第３図は本発明による発光ダイオード駆動回路の一実施
例を示す回路図、第４図は第３図の回路の要部における
信号波形図である。 １ ・・・・・・駆動パルス発生回路、２・・・・・・
電源端子、３・・・・・・トランジスタ、４・・・・・
・コンデンサ、５・・・・・・抵抗、６・・・・・・発
光ダイオード、Ｔ・・・・・・主駆動パルス発生回路、
８・・・・・・充電パルス発生回路、９・・・・・・放
電パルス発生回路、１０・・・・・・電源端子、１１，
１２，１３・・・・・・トランジスタ、１４・・・・・
・ダイオード、１５，１６・・・・・・抵抗、１Ｔ・・
・・・・発光ダイオード。
第２図は第１図の従来回路の要部における信号波形図、
第３図は本発明による発光ダイオード駆動回路の一実施
例を示す回路図、第４図は第３図の回路の要部における
信号波形図である。 １ ・・・・・・駆動パルス発生回路、２・・・・・・
電源端子、３・・・・・・トランジスタ、４・・・・・
・コンデンサ、５・・・・・・抵抗、６・・・・・・発
光ダイオード、Ｔ・・・・・・主駆動パルス発生回路、
８・・・・・・充電パルス発生回路、９・・・・・・放
電パルス発生回路、１０・・・・・・電源端子、１１，
１２，１３・・・・・・トランジスタ、１４・・・・・
・ダイオード、１５，１６・・・・・・抵抗、１Ｔ・・
・・・・発光ダイオード。
Claims (1)
- １ 入力パルスのパルス幅に相当する時間だけ発光ダイ
オードに電流を供給する駆動回路を具備し、該入力パル
スの立上り時間に同期して該発光ダイオードの容量を急
速に充電する回路と、該入力パルスの立下り時間に同期
して該発光ダイオードの容量を急速に放電させる回路と
を該発光ダイオードに接続したことを特徴とする発光ダ
イオードの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54164077A JPS598973B2 (ja) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | 発光ダイオ−ドの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54164077A JPS598973B2 (ja) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | 発光ダイオ−ドの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5687189A JPS5687189A (en) | 1981-07-15 |
| JPS598973B2 true JPS598973B2 (ja) | 1984-02-28 |
Family
ID=15786335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54164077A Expired JPS598973B2 (ja) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | 発光ダイオ−ドの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598973B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4999469B2 (ja) * | 2006-01-25 | 2012-08-15 | パナソニック株式会社 | 光送信回路 |
| TWI355784B (en) * | 2007-10-19 | 2012-01-01 | Phihong Technology Co Ltd | Laser diode driving circuit and method for driving |
| US20120098462A1 (en) * | 2009-10-29 | 2012-04-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | LED Driver Circuit, Light Source Device, And LCD Device |
| JP5583999B2 (ja) | 2010-03-24 | 2014-09-03 | 太陽誘電株式会社 | 可視光通信用送信機及び可視光通信システム |
-
1979
- 1979-12-19 JP JP54164077A patent/JPS598973B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5687189A (en) | 1981-07-15 |
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