JPH0785535B2 - 電流切換え型駆動回路 - Google Patents
電流切換え型駆動回路Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gaas
- drive circuit
- current
- switching type
- type drive
- Prior art date
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
説明する。
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。
回路図である。
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。
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。
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。
を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】一対のGaAs 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 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14856287A JPH0785535B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 電流切換え型駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14856287A JPH0785535B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 電流切換え型駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312716A JPS63312716A (ja) | 1988-12-21 |
| JPH0785535B2 true JPH0785535B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=15455528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14856287A Expired - Lifetime JPH0785535B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 電流切換え型駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785535B2 (ja) |
-
1987
- 1987-06-15 JP JP14856287A patent/JPH0785535B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63312716A (ja) | 1988-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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