激光二极管的驱动电路制造技术

本发明专利技术的目的在于，获得能够可靠地消除来自激光二极管的噪声、并且电路设计容易的激光二极管的驱动电路。本发明专利技术的激光二极管的驱动电路具有：集电极连接在激光二极管的阳极上的第一晶体管、集电极连接在激光二极管的阴极上的第二晶体管、连接在第一、第二晶体管的发射极和接地点之间的恒流电路、连接在第一晶体管的基极－集电极之间的第一高通滤波器、连接在第二晶体管的基极－集电极之间的第二高通滤波器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于驱动激光二极管的驱动电路，特别涉及能够可靠地消除来自激光二极管的噪声、电路设计较容易的激光二极管的驱动电路。
技术介绍
近年来，在使用光纤的通信装置(例如参照专利文献1)中，伴随着搭载激光二极管的TOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly光发送器)的低电源电压化，到激光二极管的传输线路特性从50Ω匹配变更为25Ω匹配。于是，为了进一步低电源电压化，趋向于保持传输线路25Ω不变，降低或者消除激光二极管侧的匹配电阻。亦即，标准化的传输线路保持25Ω不变，激光二极管侧的匹配电阻仅给出激光二极管的内置电阻7Ω。因此，因为发生激光二极管侧的匹配电阻值、传输线路的特性阻抗、以及驱动电路侧的匹配电阻值的失配，故存在反射特性紊乱、并且包含于所输出的光波信号中的噪声以及跳动增加的问题。因此，为了增强对于来自外部的噪声的耐受性，以进行主动匹配的方式构成驱动电路。这里，所谓主动匹配，是指消除激光二极管的噪声的动作。由此，能够把光波信号整形为良好的低噪声以及低跳动的波形。专利文献1特开2002-111118号公报现有技术的驱动电路，在最终级放大电路的前级设置射极跟随电路、构成可进行主动匹配动作的反馈路径。但是，因为反馈路径较长，所以时间常数变大。由此，消除来自激光二极管的噪声的主动匹配动作的响应速度较慢，不能可靠地消除噪声。另外，在10Gbps这样的高频区域进行电路的匹配非常困难。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题而提出，其目的在于获得能够可靠地消除来自激光二极管的噪声、并且电路设计较容易的激光二极管的驱动电路。本专利技术的激光二极管的驱动电路，具有集电极连接在激光二极管的阳极上的第一晶体管、集电极连接在激光二极管的阴极上的第二晶体管、连接在第一、第二晶体管的发射极和接地点之间的恒流电路、连接在第一晶体管的基极-集电极之间的第一高通滤波器、连接在第二晶体管的基极-集电极之间的第二高通滤波器。本专利技术的其他特征将在下文进行说明。根据本专利技术，因为反馈路径比现有技术短，所以时间常数小。由此，消除来自激光二极管的噪声的主动匹配动作的响应速度加快，能够可靠地消除噪声。另外，即使在高频区域中，因为容易使电路的设定与模拟一致，故电路设计变得容易。附图说明图1是表示本专利技术第一实施形态的驱动电路的电路图。图2是表示连接了图1的驱动电路的TOSA的电路图。图3是表示噪声输入时的输出端子上的电位的图。图4是表示主动匹配动作时的第一晶体管的栅极上的电位的图。图5是表示主动匹配动作后的输出端子上的电位的图。图6是表示对于无电容器时的频率之反射特性的图。图7所示为对于将电容器与电阻并联连接而构成高通滤波器时的频率的反射特性图。图8是表示当恒流电路驱动与流过激光二极管侧的调制电流相同的调制电流时流过各部的电流的图。图9是表示当恒流电路驱动流过激光二极管侧的调制电流以上的调制电流时流过各部的电流的图。图10是表示本专利技术第二实施形态的驱动电路的电路图。图11是表示本专利技术第三实施形态的驱动电路的电路图。图12是表示本专利技术第四实施形态的驱动电路的电路图。图13是表示本专利技术第五实施形态的驱动电路的电路图。图14是表示本专利技术第六实施形态的驱动电路的电路图。具体实施例方式图1是表示本专利技术第一实施形态的驱动电路的电路图。另外，图2是表示连接了图1的驱动电路的TOSA的电路图。驱动电路，具有输出端子1、2、最终级放大电路3、在最终级放大电路3的前级配置的第一发射极跟随电路4、和在第一发射极跟随电路4的前级配置的放大电路5。另一方面，TOSA6具有激光二极管7、连接在激光二极管7的阳极上的匹配电阻8、以及连接在激光二极管7的阴极上的匹配电阻9。最终级放大电路3具有第一晶体管11、第二晶体管12、恒流电路13、第一高通滤波器14、和第二高通滤波器15。然后，第一晶体管11的集电极通过输出端子1以及匹配电阻8连接到激光二极管7的阳极，第二晶体管12的集电极通过输出端子2以及匹配电阻9连接到激光二极管7的阴极。另外，恒流电路13连接在第一、第二晶体管11、12的发射极和接地点之间，使之产生调制电流。然后，第一高通滤波器14连接在第一晶体管11的基极-集电极之间，第二高通滤波器15连接在第二晶体管12的基极-集电极之间。另外，第一高通滤波器14，作为时间常数要素，具有串联连接的电阻21、22、以及与电阻22并联连接的电容器23。而且，第二高通滤波器15作为时间常数要素，具有串联连接的电阻24、25、以及与电阻25并联连接的电容器26。另外，第一高通滤波器14具有晶体管31、32、和恒流电路33、34。该晶体管31的集电极连接到电源，发射极连接到第一晶体管11的栅极。另外，晶体管32的集电极连接到电源，发射极连接到第二晶体管12的栅极。而且，恒流电路33连接在晶体管31的发射极和接地点之间，恒流电路34连接在晶体管32的发射极和接地点之间。而且，第一发射极跟随电路4放大输入信号后，向第一、第二晶体管11、12的栅极输出。另外，放大电路5具有负载电阻35、35、晶体管37、38、和恒流电路39。而且，晶体管37的集电极通过电阻35连接到电源，并连接到晶体管31的栅极。另外，晶体管38的集电极通过电阻36连接到电源，并连接到晶体管32的栅极。再者，恒流电路39连接在晶体管37、38的发射极和接地点之间。以下说明上述驱动电路的动作。图3是表示噪声输入时的输出端子1上的电位的图，图4是表示主动匹配动作时的第一晶体管11的栅极上的电位的图，图5是表示主动匹配动作后的输出端子1上的电位的图。如图所示，输出端子1为高电平时，第一晶体管11的栅极成为低电平。这里，如图3所示，在输出端子1上从激光二极管7输入高电平的噪声a时，输出端子1输出比希望的高电平更高的电平。因此，通过用第一、第二高通滤波器14、15构成的反馈路径，如图4所示，由输出端子1向晶体管11、12的栅极输入高于噪声数量的电平。由此，能够消除噪声，把输出端子1的电位整形为图5所示正常的电平。这样，通过第一、第二高通滤波器14、15形成反馈路径，第一、第二晶体管11、12执行消除从输出端子1、2输入的噪声的动作。这是主动匹配动作。根据同样的原理，可以消除噪声b、c。如上所述，本实施形态的驱动电路，不是像现有技术的驱动电路那样向第一发射极跟随电路4的输入端反馈，而是向最终级放大电路3的输入端反馈。因此，反馈路径比现有技术变短，时间常数变小。由此，消除来自激光二极管的噪声的主动匹配动作的响应速度加快，能够可靠地消除噪声。另外，即使在高频区域中也因为容易使电路的设定与模拟一致，故电路设计变得容易。另外，从输出端子1、2观察的晶体管11、12以及电阻21、22、24、25的合计电阻值(阻抗)成为基准的匹配电阻值。一般地，与传输线路的25Ω匹配相吻合，但是不需要一定是25Ω，根据规格环境(考虑特性)，有时也应该偏离基准的匹配电阻值。当没有电容器23、26时如图6所示，反射特性(S22)相对于频率(S22)发生恶化。但是，通过把电容器23、26与电阻22、25并联构成高通滤波器，从而在晶体管11、12的基极-集电极之间仅反馈特定频率的信号。由此，仅对特定频率，电阻21、22、24、25的电阻值有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光二极管的驱动电路，其特征在于，具有：集电极连接在激光二极管的阳极上的第一晶体管；集电极连接在所述激光二极管的阴极上的第二晶体管；连接在所述第一、第二晶体管的发射极和接地点之间的恒流电路；连接在所述第一 晶体管的基极－集电极之间的第一高通滤波器，以及连接在所述第二晶体管的基极－集电极之间的第二高通滤波器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高相纯，东坂范雄，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]