JPH0785535B2 - Current switching type drive circuit - Google Patents
Current switching type drive circuitInfo
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- JPH0785535B2 JPH0785535B2 JP14856287A JP14856287A JPH0785535B2 JP H0785535 B2 JPH0785535 B2 JP H0785535B2 JP 14856287 A JP14856287 A JP 14856287A JP 14856287 A JP14856287 A JP 14856287A JP H0785535 B2 JPH0785535 B2 JP H0785535B2
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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、半導体レーザや発光ダイオードの駆動回路に
用いることができる電流切換え型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 current switching type drive circuit that can be used in a drive circuit for a semiconductor laser or a light emitting diode.
従来の技術 半導体レーザは光通信、光ディスク、コンパクトディス
クやレーザビームプリンタなどの光源として使用されて
いる。従来、半導体レーザのパルス変調回路としては、
一対のシリコントランジスタを差動構成で用いた電流切
換え型駆動回路がよく使われてきた。ところが、半導体
レーザを駆動するためには、大きなパルス電流を高速に
スイッチングさせる必要があり、シリコントランジスタ
では高速応答性で限定にきている。そこで砒化ガリウム
のショットキー接合型電界効果トランジスタ(以下、Ga
As MESFETと略す)を差動対の構成で用いた電流切換え
型駆動回路が用いられるようになってきた。2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are used as light sources for optical communication, optical discs, compact discs, laser beam printers, and the like. Conventionally, as a pulse modulation circuit of a semiconductor laser,
A current switching type drive circuit using a pair of silicon transistors in a differential configuration has been often used. However, in order to drive the semiconductor laser, it is necessary to switch a large pulse current at high speed, and silicon transistors are limited in their high-speed response. Therefore, gallium arsenide Schottky junction field effect transistors (hereinafter referred to as Ga
A current switching type drive circuit using a differential pair configuration (As MESFET) has come to be used.
第3図はGaAs MESFETを用いた電流切換え型駆動回路の
構成を示すものである。同図においては、T1およびT2は
電流切換えスイッチを構成する一対のGaAs MESFET、J1
は定電流源(回路)、LDは半導体レーザ、VDDは正電源
端子、VSSは負電源端子、OUTは出力端子を表わす。半導
体レーザLDは正電源端子VDDと出力端子OUTとの間に接続
される。なお、φ,はGaAs MESFET T1,T2の各ゲート
に入力する相補的な入力信号は、SはGaAs MESFET T1,
T2のソースを示す。FIG. 3 shows the configuration of a current switching type drive circuit using a GaAs MESFET. In the figure, T 1 and T 2 are a pair of GaAs MESFETs, J 1 that form a current changeover switch.
Is a constant current source (circuit), LD is a semiconductor laser, V DD is a positive power supply terminal, V SS is a negative power supply terminal, and OUT is an output terminal. The semiconductor laser LD is connected between the positive power supply terminal V DD and the output terminal OUT. In addition, φ is a complementary input signal input to each gate of GaAs MESFET T 1 , T 2 , S is GaAs MESFET T 1 ,
The source of T 2 is shown.
以上のようなGaAs MESFETで構成される電流切換え型駆
動回路では、半導体レーザLDに流れるパルス電流は定電
流源J1によって制御される。GaAs MESFET T1のゲート
電位に相当する入力信号φが、GaAs MESFET T2のゲー
ト電位に相当する相補(反転)入力信号より高いと
き、GaAs MESFET T1はオン状態になり、半導体レーザL
Dに電流が流れ、半導体レーザLDが発光する。一方、GaA
s MESFET T1のゲート電位がGaAs MESFET T2のゲート
電位より低い時、GaAs MESFET T1はオフ状態となり、
半導体レーザLDに電流が流れない。In the current switching type drive circuit composed of the GaAs MESFET as described above, the pulse current flowing through the semiconductor laser LD is controlled by the constant current source J 1 . Input signal corresponding to the gate potential of the GaAs MESFET T 1 φ is is higher than the complementary (inverted) input signal corresponding to the gate potential of the GaAs MESFET T 2, GaAs MESFET T 1 is turned on, the semiconductor laser L
A current flows through D, and the semiconductor laser LD emits light. On the other hand, GaA
When the gate potential of the s MESFET T 1 is lower than the gate potential of the GaAs MESFET T 2, GaAs MESFET T 1 is turned off,
No current flows through the semiconductor laser LD.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第3図に示すGaAs MESFETで構成される
電流切換え型駆動回路では、GaAs MESFET T1,T2の各ゲ
ート電位に相当する互いの入力信号φ,が相補的であ
るため、GaAs MESFET T1,T2のソースSの電位が一定に
保たれる。このような場合、GaAs MESFET T1がオン状
態となり、半導体レーザLDに電流が流れて、出力端子OU
Tの電位が下がると、GaAs MESFET T1のドレイン・ソー
ス間電圧が小さくなり、GaAs MESFET T1を飽和領域で
使用できなくなる。このような状態では、半導体レーザ
LDに流れるパルス電流の立上がり、立下がりが第4図の
ようになまるという現象を呈していた。Problems to be Solved by the Invention However, in the current switching type drive circuit composed of GaAs MESFETs shown in FIG. 3, the input signals φ corresponding to the gate potentials of GaAs MESFETs T 1 and T 2 are complementary to each other. Therefore, the potential of the source S of the GaAs MESFETs T 1 and T 2 is kept constant. In such a case, the GaAs MESFET T 1 is turned on, current flows through the semiconductor laser LD, and the output terminal OU
When the potential of T decreases, the drain-source voltage of the GaAs MESFET T 1 becomes smaller, the GaAs MESFET T 1 can not be used in the saturation region. In such a state, the semiconductor laser
There was a phenomenon in which the rise and fall of the pulse current flowing through the LD became as shown in Fig. 4.
問題点を解決するための手段 本発明は、GaAs MESFET T1がオン状態になり、半導体
レーザLDに電流が流れて、出力端子OUTの電位が下がっ
たとき、ソースSの電位が下がり、GaAs MESFET T1の
ドレイン・ソース間電圧が十分に大きく保たれ、したが
て、GaAs MESFET T1が常に飽和領域で使用されるよう
な電流切換え型駆動回路を提供するものである。Means for Solving the Problems According to the present invention, when the GaAs MESFET T 1 is turned on and a current flows through the semiconductor laser LD to lower the potential of the output terminal OUT, the potential of the source S is lowered and the GaAs MESFET is reduced. drain-source voltage of T 1 is kept sufficiently large, the but it is intended to provide a current switching type driving circuit as GaAs MESFET T 1 is always used in the saturation region.
すなわち、本発明の電流切換え型駆動回路は、一対のGa
As MESFETからなる差動構成の電流切換えスイッチと、
その前段に、前記一対のGaAs MESFETのそれぞれのケー
トに入力される相補信号のうちの一方の信号のハイレベ
ルを他方の信号のハイレベルより低くし、かつ前記一方
の信号のローレベルを前記他方のローレベルより高くす
る入力信号変換回路とを備えたものである。That is, the current switching type drive circuit of the present invention has a pair of Ga
A differential configuration current changeover switch consisting of As MESFET,
In the preceding stage, the high level of one of the complementary signals input to each gate of the pair of GaAs MESFETs is made lower than the high level of the other signal, and the low level of the one signal is changed to the other level. And an input signal conversion circuit for making the voltage higher than the low level.
作用 この構成により、出力側のGaAs MESFETがオン状態にな
り、半導体レーザに電流が流れ、出力端子の電位が下が
っても、出力側のGaAs MESFETのドレイン・ソース間電
圧が十分に大きく保たれ、もって、この出力側のGaAs M
ESFETを常に飽和領域で使用することができる。その結
果、半導体レーザに流れるパルス電流は急峻な立上が
り、立下がり特性を示すこととなる。Function With this configuration, the GaAs MESFET on the output side is turned on, and even if a current flows through the semiconductor laser and the potential at the output terminal drops, the drain-source voltage of the GaAs MESFET on the output side is kept sufficiently large. Therefore, this output side GaAs M
The ESFET can always be used in the saturation region. As a result, the pulse current flowing through the semiconductor laser exhibits steep rise and fall characteristics.
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の電流切換え型駆動回路の構成を示す
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a current switching type drive circuit of the present invention.
第1図において、T1〜T14はGaAs MESFET、D1〜D7はGaAs
ショットキーダイオード、R1,R2は抵抗、J1は定電流源
(回路)、LDは半導体レーザ、VDDは正電源端子、VSS1,
VSS2は負電源端子、GNDは接地端子、VINは入力端子、OU
Tは出力端子、φ,は電流切換えスイッチを構成する
一対のGaAs MESFET T1,T2の各ゲートに入力する相補的
な各入力信号である。半導体レーザLDは正電源端子VDD
と出力端子OUTとの間に接続される。In FIG. 1, T 1 to T 14 are GaAs MESFETs, and D 1 to D 7 are GaAs.
Schottky diode, R 1 and R 2 are resistors, J 1 is a constant current source (circuit), LD is a semiconductor laser, V DD is a positive power supply terminal, V SS1 ,
V SS2 is negative power supply terminal, GND is ground terminal, V IN is input terminal, OU
T is an output terminal, and φ is a complementary input signal input to each gate of a pair of GaAs MESFETs T 1 and T 2 that composes a current changeover switch. Semiconductor laser LD is a positive power supply terminal V DD
Connected to the output terminal OUT.
以上のように構成された回路について、以下にその動作
を説明する。The operation of the circuit configured as described above will be described below.
入力端子VINに入力された信号は、GaAs MESFET T3,
T4、GaAsショットキー接合型ダイオードD1,D2,D3で構成
されるレベルシフト回路により、GaAs MESFET T5,T6で
構成されるインバータ回路のスイッチングレベルに電圧
シフトされる。GaAs MESFET T5,T6で構成されるインバ
ータ回路の出力は、GaAs MESFET T13,T14、GaAsショッ
トキー接合型ダイオードD7で構成されるレベルシフト回
路を通して、電流切換えスイッチを構成する一方のGaAs
MESFET T2の入力信号となる。GaAs MESFET T5,T6
で構成されるインバータ回路の出力はまた、GaAs MESFE
T T7,T8、GaAsショットキーダイオードD4,D5,D6で構成
されるレベルシフト回路により、GaAs MESFET T9,T10
で構成されるインバータ回路のスイッチングレベルに電
圧シフトされる。GaAs MESFET T9,T10で構成されるイ
ンバータ回路の出力は、抵抗R1,R2で抵抗分割され、GaA
s MESFET T11,T12で構成されるバッファ回路を通し
て、電流切換えスイッチを構成するもう一方のGaAs MES
FET T1の入力信号となる。The signal input to the input terminal V IN is GaAs MESFET T 3 ,
The level shift circuit composed of T 4 and GaAs Schottky junction type diodes D 1 , D 2 and D 3 is voltage-shifted to the switching level of the inverter circuit composed of GaAs MESFETs T 5 and T 6 . The output of the inverter circuit composed of GaAs MESFETs T 5 and T 6 passes through the level shift circuit composed of GaAs MESFETs T 13 and T 14 and GaAs Schottky junction type diode D 7 to form one of the current switching switches. GaAs
It becomes the input signal of MESFET T 2 . GaAs MESFET T 5 , T 6
The output of the inverter circuit composed of is also GaAs MESFE
GaAs MESFET T 9 , T 10 by a level shift circuit composed of TT 7 , T 8 and GaAs Schottky diodes D 4 , D 5 , D 6.
The voltage is shifted to the switching level of the inverter circuit configured by. The output of the inverter circuit composed of GaAs MESFETs T 9 and T 10 is divided by resistors R 1 and R 2 ,
s MESFET T 11 , T 12 through the buffer circuit, the other GaAs MES which constitutes the current changeover switch
It becomes the input signal of FET T 1 .
以上のような動作により、入力信号と電流切換えスイッ
チを構成するGaAs MESFET T1,T2のゲートに入力する2
つの入力信号φ,の関係は第2図に示すようになる。
すなわち、上記2つの入力信号φ,は、入力端子VIN
への入力信号がハイレベルのときにAの状態、ローレベ
ルのときにBの状態となり、それぞれの状態で電流切換
えスイッチを構成しているGaAs MESFET T1,T2は一方の
側がオン状態となるが、Aの状態では、Bの状態と比較
して、ハイレベル、ローレベルがそれぞれΔV低いぶん
だけ、GaAs MESFET T1,T2のソースSの電位が下がる。
したがって、入力信号φがハイレベルとなって、電流切
換えスイッチを構成している一方のGaAs MESFET T1が
オン状態となり、半導体レーザLDに電流が流れ、出力端
子OUTの電位が下がってもGaAs MESFET T1のドレイン・
ソース間電位差が十分に大きく保たれるので、GaAs MES
FET T1をつねに飽和領域で使用できる。そのため、導
体レーザLDに流れるパルス電流の立上がりと立下がりは
急峻なものとなる。By the above operation, input signal and input to the gates of GaAs MESFETs T 1 and T 2 that make up the current selection switch 2
The relationship between the two input signals φ, is as shown in FIG.
That is, the two input signals phi, includes an input terminal V IN
When the input signal to is high level, it is in state A, and when it is low level, it is in state B. In each state, one side of GaAs MESFETs T 1 and T 2 is in the on state. However, in the A state, the potentials of the sources S of the GaAs MESFETs T 1 and T 2 are lowered by ΔV lower in the high level and the low level than in the B state.
Therefore, even if the input signal φ becomes high level and one of the GaAs MESFETs T 1 forming the current changeover switch is turned on, current flows through the semiconductor laser LD and the potential at the output terminal OUT drops, the GaAs MESFET Drain of T 1
Since the potential difference between the sources is kept large enough, GaAs MES
FET T 1 can always be used in the saturation region. Therefore, the rise and fall of the pulse current flowing through the conductor laser LD becomes steep.
なお、第1図に図示した回路の主要素はGaAs MESFET、G
aAs ショットキーダイオードおよび抵抗であり、この回
路を単一のGaAs基板内に一体的に作り込み集積回路化す
ることもきわめて容易である。The main elements of the circuit shown in Fig. 1 are GaAs MESFETs, G
It is an aAs Schottky diode and a resistor, and it is extremely easy to make this circuit integrally in a single GaAs substrate to form an integrated circuit.
発明の効果 以上のように、本発明の電流切換え型駆動回路によれ
ば、導体レーザに急峻な立上がり、立下がりを持つパル
ス電流を供給でき、光通信、光ディスク、コンパクトデ
ィスクやレーザビームプリンタなどの光源として用いら
れる半導体レーザの駆動回路として好適である。As described above, according to the current switching type drive circuit of the present invention, it is possible to supply a pulse current having a steep rise and a fall to the conductor laser, and it is possible to perform the optical communication, the optical disc, the compact disc and the laser beam printer. It is suitable as a drive circuit for a semiconductor laser used as a light source.
第1図は本発明の電流切換え型駆動回路の回路図、第2
図は本発明の電流切換え型駆動回路の入力信号と電流切
換えスイッチを構成する一対のGaAs MESFETのゲート入
力の関係図、第3図はGaAs MESFETを用いた電流切換え
型駆動回路の回路図、第4図は第3図の構成による電流
切換え型駆動回路で半導体レーザを駆動したときのパル
ス電流波形図である。 T1〜T14……GaAs MESFET、D1〜D7……GaAsショットキー
ダイオード、R1,R2……抵抗、J1……定電流回路、LD…
…半導体レーザ、VDD……正電源端子、VSS1,VSS2……負
電源端子、GND……接地端子、VIN……入力端子、OUT…
…出力端子、φ,……GaAs MESFET T1,T2のゲートに
入力する信号。FIG. 1 is a circuit diagram of a current switching type drive circuit according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the input signal of the current switching type drive circuit of the present invention and the gate inputs of a pair of GaAs MESFETs constituting the current switching switch. FIG. 3 is a circuit diagram of the current switching type drive circuit using GaAs MESFETs. FIG. 4 is a pulse current waveform diagram when a semiconductor laser is driven by the current switching type drive circuit having the configuration of FIG. T 1 to T 14 …… GaAs MESFET, D 1 to D 7 …… GaAs Schottky diode, R 1 , R 2 …… Resistor, J 1 …… Constant current circuit, LD…
… Semiconductor laser, V DD …… Positive power supply terminal, V SS1 , V SS2 …… Negative power supply terminal, GND …… Grounding terminal, V IN …… Input terminal, OUT…
... Output terminal, φ, ... Signal input to the gates of GaAs MESFETs T 1 and T 2 .
Claims (1)
流切換えスイッチと、その前段に、前記一対のGaAs MES
FETのそれぞれのゲートに入力される相補信号のうちの
一方の信号のハイレベルを他方の信号のハイレベルより
低くし、かつ前記一方の信号のローレベルを前記他方の
ローレベルより高くする入力信号変換回路を備えたこと
を特徴とする電流切換え型駆動回路。1. A current changeover switch having a differential structure composed of a pair of GaAs MESFETs, and the pair of GaAs MESFETs before the current changeover switch.
An input signal that makes the high level of one of the complementary signals input to the respective gates of the FETs lower than the high level of the other signal and makes the low level of the one signal higher than the other low level. A current switching type drive circuit characterized by comprising a conversion circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14856287A JPH0785535B2 (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Current switching type drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14856287A JPH0785535B2 (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Current switching type drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312716A JPS63312716A (en) | 1988-12-21 |
| JPH0785535B2 true JPH0785535B2 (en) | 1995-09-13 |
Family
ID=15455528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14856287A Expired - Lifetime JPH0785535B2 (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Current switching type drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785535B2 (en) |
-
1987
- 1987-06-15 JP JP14856287A patent/JPH0785535B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63312716A (en) | 1988-12-21 |
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