JPH0728073B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体レーザ装置の駆動に用いることができ
る半導体集積回路装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device that can be used for driving a semiconductor laser device.
従来の技術 半導体レーザ装置の駆動回路としては、従来ディスクリ
ート素子としてのシリコントランジスタを組み合わせた
電流切り換え型駆動回路が使われてきた。2. Description of the Related Art As a drive circuit of a semiconductor laser device, a current switching type drive circuit combining a silicon transistor as a discrete element has been used conventionally.
第4図は、従来のシリコントランジスタを用いた電流切
り換え型駆動回路の回路図を示すものである。第4図に
おいてQ1およびQ2は電流切り換えスイッチとしてはたら
くシリコントランジスタである。電源とシリコントラン
ジスタQ1のコレクタの間には半導体レーザLDが接続され
ている。φ,はそれぞれシリコントランジスタQ1,Q2
のベースに入力される非反転,反転入力である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional current switching type drive circuit using a silicon transistor. In FIG. 4, Q1 and Q2 are silicon transistors that act as current changeover switches. A semiconductor laser LD is connected between the power supply and the collector of the silicon transistor Q 1 . φ and silicon transistors Q1 and Q2 respectively
These are non-inverting and inverting inputs that are input to the base of.
以上のように構成された従来のシリコントランジスタを
用いた電流切り換え型駆動回路について以下にその動作
を説明する。The operation of the current switching type drive circuit using the conventional silicon transistor configured as described above will be described below.
半導体レーザLDに流れるピーク電流は、シリコントラン
ジスタQ3のベース電流IBで制御される。シリコントラン
ジスタQ1のベース電位φが、シリコントランジスタQ2の
ベース電位より高い時、シリコントランジスタQ1はオ
ン状態になり、半導体レーザLDに電流が流れ発光する。
逆にシリコントランジスタQ1のベース電位φが、シリコ
ントランジスタQ2のベース電位より低い時、シリコン
トランジスタQ1はオフ状態になり、半導体レーザLDに電
流が流れず発光しない。The peak current flowing through the semiconductor laser LD is controlled by the base current I B of the silicon transistor Q3. When the base potential φ of the silicon transistor Q1 is higher than the base potential of the silicon transistor Q2, the silicon transistor Q1 is turned on and current flows to the semiconductor laser LD to emit light.
Conversely, when the base potential φ of the silicon transistor Q1 is lower than the base potential of the silicon transistor Q2, the silicon transistor Q1 is turned off, and no current flows in the semiconductor laser LD, so that the semiconductor laser LD does not emit light.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来のシリコントランジスタを用いた電
流切り換え型駆動回路では、シリコントランジスタQ1お
よびQ2のスイッチング時間が遅く、したがって半導体レ
ーザに流れるピーク電流の立ち上がり、立ち下がり時間
が遅かった。またディスクリート素子の組み合わせのた
め、一つの駆動回路のコストが高くついた。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional current switching type drive circuit using the silicon transistor, the switching time of the silicon transistors Q1 and Q2 is slow, and therefore the rise and fall times of the peak current flowing through the semiconductor laser are slow. It was Also, because of the combination of discrete elements, the cost of one drive circuit was high.
そこで、半導体材料を化合物半導体にして高速化を計る
こと、また回路を集積化してコストダウンを計ることが
考えられる。Therefore, it is conceivable to use a semiconductor material as a compound semiconductor to increase the speed and to integrate circuits to reduce the cost.
しかし、現在化合物半導体のバイポーラトランジスタは
開発されておらず、従来のシリコントランジスタを用い
た電流切り換え型駆動回路と同じ回路構成を化合物半導
体のショットキ接合電界効果トランジスタで実現して
も、ショットキ接合電界効果トランジスタの特性によ
り、回路の直流伝達特性の遷移領域が広くなるため、半
導体レーザLDに流れるピーク電流の切り換えが難しい。
遷移領域を狭くして、充分に電流を切り換えるために
は、回路構成が複雑になり、半導体集積回路装置のチッ
プ面積が大きくなる。また従来と同じ回路構成では、非
反転,反転入力を必要とするので、入力部分の回路構成
が複雑になる。However, a compound semiconductor bipolar transistor has not been developed at present, and even if the same circuit configuration as a current switching type drive circuit using a conventional silicon transistor is realized by a compound semiconductor Schottky junction field effect transistor, Since the transition region of the DC transfer characteristic of the circuit is widened due to the characteristics of the transistor, it is difficult to switch the peak current flowing through the semiconductor laser LD.
In order to narrow the transition region and switch the current sufficiently, the circuit configuration becomes complicated and the chip area of the semiconductor integrated circuit device becomes large. Further, since the same circuit configuration as the conventional one requires non-inverting and inverting inputs, the circuit configuration of the input part becomes complicated.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡易な回
路構成の半導体レーザ駆動用半導体集積回路装置を提供
することを目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a semiconductor laser driving semiconductor integrated circuit device having a simple circuit configuration.
問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために、本発明の半導体集積回路
装置は、入力信号をレベルシフトする入力信号変換回
路、前記入力信号変換回路の出力信号を波形整形するた
めのバッファードFETロジック回路および前記バッファ
ードFETロジック回路の出力信号によりパルス電流を切
り換える電界効果トランジスタとパルス電流のピーク値
を制御するダイオードからなる電流駆動回路を有して構
成されている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit device of the present invention has an input signal conversion circuit for level shifting an input signal, and a waveform shaping of an output signal of the input signal conversion circuit. Of the buffered FET logic circuit and a current drive circuit including a field effect transistor for switching the pulse current according to the output signal of the buffered FET logic circuit and a diode for controlling the peak value of the pulse current.
作用 本発明により、半導体レーザを駆動するのに必要な大電
流を高速にスイッチングできる回路が簡易に構成され
る。Effect According to the present invention, a circuit capable of switching a large current required to drive a semiconductor laser at high speed is easily configured.
実 施 例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の半導体集積回路装置の第1の実施例
を示す回路図である。半導体材料としてはガリウム砒素
(GaAs)を用いている。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a semiconductor integrated circuit device of the present invention. Gallium arsenide (GaAs) is used as the semiconductor material.
第1図に示すように、本発明の半導体集積回路は入力信
号変換回路、波形整形回路および電流駆動回路からな
る。波形整形回路はバッファードFEEロジック(BFL)回
路を形成している。Tr1〜Tr7はすべてショットキ接合電
界効果トランジスタ(以下MESFETと称す)、D1〜D7はす
べてショットキダイオード、R1は抵抗であり、入力端子
VIN、出力端子VOUT、電源電圧端子VDDおよびVSS、出力
ピーク電流制御端子VIP、接地端子GNDを有する。半導体
レーザは電源電圧端子VDDと出力端子VOUTの間に接続さ
れる。電源電圧端子VDDおよびVSSにはそれぞれ+5V,−5
Vがかけられる。入力端子VINにTTLレベル(標準:ロー
レベル0.6V,ハイレベル2.2V)の信号が入ると、入力信
号変換回路のショットキダイオードD1〜D3でレベルシフ
トされ、BFL信号として波形整形回路のMESFET Tr4のゲ
ートに入る。波形整形回路のMESFET Tr3およびTr4はイ
ンバータ回路を構成しているから、MESFET Tr5のゲー
トには、MESFET Tr4のゲートに入った信号とはハイレ
ベルとローレベルの逆転した信号が入る。MESFET Tr5
のゲートに入った信号は、さらにショットキダイオード
D4〜D6によってレベルシフトされ、電流駆動回路のMESF
ET Tr7をスイッチングできる電圧レベルとなる。この
ような入力信号変換回路によって、MESFETTr7のON,OFF
のスイッチング時間はいずれも1nS程度となる。電流駆
動回路はMESFET Tr7およびショットキダイオードD7で
構成される。入力がローレベルの時、MESFET Tr7のゲ
ートに入る信号はハイレベルでMESFET Tr7はON状態に
なり、半導体レーザに電流が流れ発光する。逆に入力が
ハイレベルの時、MESFET Tr7のゲートに入る信号はロ
ーレベルで、MESFET Tr7はOFF状態になり、半導体レー
ザに電流は流れず発光しない。MESFET Tr7のゲート電
位は、ショットキダイオードD7を介してVIP端子によっ
ても制御できる。VIP端子は出力ピーク電流制御端子で
あり、この端子に入力される電圧を制御することによっ
て、出力電流のピーク値をコントロールできる。As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit of the present invention comprises an input signal conversion circuit, a waveform shaping circuit and a current drive circuit. The waveform shaping circuit forms a buffered FEE logic (BFL) circuit. Tr 1 to Tr 7 are all Schottky junction field effect transistors (hereinafter referred to as MESFETs), D 1 to D 7 are all Schottky diodes, R 1 is a resistor, and input terminal
It has V IN , output terminal V OUT , power supply voltage terminals V DD and V SS , output peak current control terminal V IP , and ground terminal GND. The semiconductor laser is connected between the power supply voltage terminal V DD and the output terminal V OUT . + 5V and −5 for power supply voltage terminals V DD and V SS , respectively
V can be applied. When a TTL level (standard: low level 0.6V, high level 2.2V) signal is input to the input terminal V IN , it is level-shifted by the Schottky diodes D 1 to D 3 of the input signal conversion circuit, and as a BFL signal of the waveform shaping circuit. Enter the gate of MESFET Tr 4 . Since the MESFET Tr 3 and Tr 4 of the waveform shaping circuit form an inverter circuit, the signal input to the gate of MESFET Tr 4 is inverted between the high level signal and the low level signal input to the gate of MESFET Tr 5 . MESFET Tr 5
The signal that entered the gate of the Schottky diode
D 4 is level-shifted by to D 6, MESF of the current drive circuit
The voltage level is such that ET Tr 7 can be switched. With such an input signal conversion circuit, the MESFET Tr 7 turns on and off.
The switching time is about 1 nS. The current drive circuit consists of MESFET Tr 7 and Schottky diode D 7 . When the input is low, the signal entering the gate of the MESFET Tr 7 is MESFET Tr 7 is turned ON state at the high level, current flows to the light-emitting semiconductor laser. Conversely, when the input is at high level, the signal entering the gate of MESFET Tr 7 is at low level, MESFET Tr 7 is in the OFF state, no current flows to the semiconductor laser, and no light is emitted. The gate potential of MESFET Tr 7 can also be controlled by the VIP terminal via Schottky diode D 7 . The V IP terminal is an output peak current control terminal, and the peak value of the output current can be controlled by controlling the voltage input to this terminal.
第2図は、本発明の化合物半導体集積回路の第二の実施
例を示す回路図である。半導体材料としてはガリウム砒
素(GaAs)を用いている。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the compound semiconductor integrated circuit of the present invention. Gallium arsenide (GaAs) is used as the semiconductor material.
MESFET Tr1〜Tr7、ショットキダイオードD1〜D7、抵抗
R1、入力端子VIN、電源電圧端子VDDおよびVSS、出力ピ
ーク電流制御端子VIP、接地端子GNDについては、第1の
実施例に示した回路構成と全く同じである。MESFET Tr 1 to Tr 7 , Schottky diode D 1 to D 7 , resistance
R 1 , the input terminal V IN , the power supply voltage terminals V DD and V SS , the output peak current control terminal V IP , and the ground terminal GND are exactly the same as the circuit configuration shown in the first embodiment.
本実施例の回路は、MESFET Tr7と並列にMESFET Tr8が
出力端子VOVTと接地端子GNDの間に接続され、またMESFE
T Tr8のゲート電位を制御する出力バイアス電流制御端
子VIBを有する。出力バイアス電流制御用端子VIBでMESF
ET Tr8のゲート電位を制御することによって、半導体
レーザに直流的なバイアス電流を流すことができる。ME
SFET Tr8のゲート電位をMESFETのしきい値電圧以下に
するとバイアス電流は流れず、ゲート電位を上げていく
と100mA程度の出力バイアス電流が得られる(MESFET T
r8のゲート幅が600μmの場合)。一般に半導体レーザ
の発光出力Lと電流Iの関係は第3図のようになり、し
きい値電流Ith以上の電流値の時、発光する。出力バイ
アス電流制御端子VIBにより、MESFET Tr8のゲート電位
を制御して、あらかじめ、半導体レーザにしきい値電流
を流しておくと、電流駆動回路により、スムーズに半導
体レーザを駆動できる。Circuit of this embodiment, MESFET Tr 8 in parallel with the MESFET Tr 7 is connected between the output terminal V OVT ground terminal GND, and also MESFE
It has an output bias current control terminal V IB for controlling the gate potential of T Tr 8 . Output bias current control pin V IB for MESF
By controlling the gate potential of the ET Tr 8 , a direct current bias current can be passed through the semiconductor laser. ME
Bias current does not flow when the gate potential of SFET Tr 8 is lower than the threshold voltage of MESFET, and output bias current of about 100mA is obtained when the gate potential is increased (MESFET T
When the gate width of r 8 is 600 μm). Generally, the relationship between the light emission output L of the semiconductor laser and the current I is as shown in FIG. 3, and light is emitted when the current value is equal to or higher than the threshold current Ith. By controlling the gate potential of the MESFET Tr 8 by the output bias current control terminal V IB and supplying a threshold current to the semiconductor laser in advance, the current drive circuit can smoothly drive the semiconductor laser.
発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、波形整形回路と出
力ピーク電流制御端子を有する半導体レーザ駆動用の半
導体集積回路装置が、きわめて簡単な回路構成で実現さ
れ、たいへん有用である。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, a semiconductor integrated circuit device for driving a semiconductor laser having a waveform shaping circuit and an output peak current control terminal is realized with an extremely simple circuit configuration and is very useful. .
第1図および第2図は本発明の実施例における半導体集
積回路装置の回路図、第3図は半導体レーザの発光出力
と電流の関係を示す特性図、第4図は従来のシリコント
ランジスタを用いた電流切り換え型駆動回路の回路図で
ある。 Tr1〜Tr8……MESFET、D1〜D7……ダイオード、VDD,VSS
……電源電圧端子、VIP……出力ピーク電流制御端子。1 and 2 are circuit diagrams of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relation between the light emission output of a semiconductor laser and a current, and FIG. 4 is a conventional silicon transistor. FIG. 6 is a circuit diagram of the current switching type drive circuit. Tr 1 to Tr 8 …… MESFET, D 1 to D 7 …… Diode, V DD , V SS
...... Power supply voltage terminal, V IP ...... Output peak current control terminal.
Claims (1)
回路と、前記入力信号変換回路の出力信号を波形整形す
るためのバッファードFETロジック回路と、前記バッフ
ァードFETロジック回路の出力信号によりパルス電流を
切り換える電界効果トランジスタおよびパルス電流のピ
ーク値を制御するダイオードからなる電流駆動回路を有
することを特徴とする半導体集積回路装置。1. An input signal conversion circuit for level-shifting an input signal, a buffered FET logic circuit for shaping the output signal of the input signal conversion circuit, and a pulse current generated by the output signal of the buffered FET logic circuit. A semiconductor integrated circuit device having a current drive circuit including a field-effect transistor for switching between and a diode for controlling a peak value of a pulse current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14081386A JPH0728073B2 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14081386A JPH0728073B2 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296572A JPS62296572A (en) | 1987-12-23 |
| JPH0728073B2 true JPH0728073B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=15277333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14081386A Expired - Lifetime JPH0728073B2 (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728073B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0666498B2 (en) * | 1988-05-07 | 1994-08-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | Light source drive |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP14081386A patent/JPH0728073B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62296572A (en) | 1987-12-23 |
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