JPH057039A - Field effect transistor logic circuit - Google Patents
Field effect transistor logic circuitInfo
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- JPH057039A JPH057039A JP60191A JP60191A JPH057039A JP H057039 A JPH057039 A JP H057039A JP 60191 A JP60191 A JP 60191A JP 60191 A JP60191 A JP 60191A JP H057039 A JPH057039 A JP H057039A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電界効果トランジスタ論
理回路に関し、特にレーザーダイオード駆動用ICのバ
イアス電流の温度補償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 field effect transistor logic circuit, and more particularly to a temperature compensation circuit for bias current of a laser diode driving IC.
【0002】[0002]
【従来の技術】GaAs半導体はSiに比べ、電子の移
動度が数倍速く、更に半絶縁性基板を容易に得ることが
できるために、集積化を図る際に回路の寄生容量を低減
出来、高速論理動作が可能との考えから各所で精力的な
研究開発が行なわれてきている。GaAs半導体は一部
市販が開始されており、特に次期光通信システムに必要
となる10Gbps以上の超高速光通信用SSIに期待
が集まっている。2. Description of the Related Art Since GaAs semiconductor has electron mobility several times faster than Si and a semi-insulating substrate can be easily obtained, the parasitic capacitance of the circuit can be reduced during integration. Energetic research and development have been carried out in various places because of the idea that high-speed logic operation is possible. Some GaAs semiconductors have been put on the market, and expectations are particularly increasing for SSI for ultrahigh-speed optical communication of 10 Gbps or more, which is required for the next-generation optical communication system.
【0003】光通信システムは図2に示すように、電気
信号をレーザダイオード3で電気信号を光信号に変換し
光ファイバー5を用いて伝送し、アバランシェフォトダ
イオード6で再び電気信号に変換するものであるが、こ
のシステムにおけるレーザーダイオードを駆動するため
に、一定のしきい値電流と変調用の電流が必要である。In an optical communication system, as shown in FIG. 2, an electric signal is converted into an optical signal by a laser diode 3, transmitted using an optical fiber 5, and converted into an electric signal again by an avalanche photodiode 6. However, a constant threshold current and a modulating current are required to drive the laser diode in this system.
【0004】レーザーダイオードのしきい値電流は、レ
ーザーダイオードの発熱等による温度上昇で増大する傾
向にあり、温度が変動しても一定の光出力を得るために
は、しきい値電流変動に相当するバイアス電流を制御す
る必要がある。The threshold current of the laser diode tends to increase due to temperature rise due to heat generation of the laser diode, etc. In order to obtain a constant optical output even if the temperature changes, it corresponds to the threshold current fluctuation. It is necessary to control the bias current.
【0005】このレーザーダイオードを駆動するIC7
は、図3に示すように差動回路1とバイアス回路2で構
成され一定電流にバイアスされた変調電流をレーザーダ
イオード3に供給し、バイアス回路のFETのゲートは
レーザーダイオードの光出力をモニタし光出力が低下す
るとゲート電圧を高くさせ、光出力が増大するとゲート
電圧を低下させることで光出力を制御する方法がとられ
ていた。IC7 for driving this laser diode
3 supplies a modulation current composed of a differential circuit 1 and a bias circuit 2 and biased to a constant current to the laser diode 3 as shown in FIG. 3, and the gate of the FET of the bias circuit monitors the optical output of the laser diode. There has been a method of controlling the light output by increasing the gate voltage when the light output decreases and decreasing the gate voltage when the light output increases.
【0006】図3において、11、12、13、14は
デプレーション型nチャネルMESFET、15はレベ
ルシフト素子としての抵抗である。FET11のドレイ
ン電極が電源端子100に接続され、ゲート電極は入力
端子20に接続され、ソース電極は節点41に接続さ
れ、FET12のドレイン電極は出力端子30に接続さ
れ、ゲート電極は入力端子21に接続され、ソース電極
は接点41に接続され、FET13のドレイン電極は節
点41に接続され、ゲート及びソース電極は電源端子1
01に接続されており、これらFET11、12及び1
3は差動回路1を構成している。FET14はドレイン
電極が出力端子30に接続され、ゲート電極が光出力の
帰還回路4に接続され、ソース電極が電源端子101に
接続されている。In FIG. 3, 11, 12, 13, and 14 are depletion type n-channel MESFETs, and 15 is a resistance as a level shift element. The drain electrode of the FET 11 is connected to the power supply terminal 100, the gate electrode is connected to the input terminal 20, the source electrode is connected to the node 41, the drain electrode of the FET 12 is connected to the output terminal 30, and the gate electrode is connected to the input terminal 21. Connected, the source electrode is connected to the contact 41, the drain electrode of the FET 13 is connected to the node 41, and the gate and source electrodes are the power supply terminal 1
01, and these FETs 11, 12 and 1
Reference numeral 3 constitutes the differential circuit 1. The FET 14 has a drain electrode connected to the output terminal 30, a gate electrode connected to the optical output feedback circuit 4, and a source electrode connected to the power supply terminal 101.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図3に示したレーザー
ダイオード駆動回路においては、バイアス電流をレーザ
ーダイオードの温度上昇に伴い増加させるために光出力
をモニタする素子とそれを駆動回路に帰還するための回
路が必要であり、これらの回路にハイブリッドで構成し
ているため、コストが高く、モジュール化した場合にサ
イズが大きくなる欠点を有している。In the laser diode drive circuit shown in FIG. 3, in order to increase the bias current as the temperature of the laser diode rises, an element for monitoring the optical output and the element for feeding it back to the drive circuit are provided. However, it has a drawback that the cost is high and the size becomes large when it is modularized.
【0008】本発明の目的は、レーザーダイオードの温
度変動に応じてバイアス電流を補償する回路を搭載した
レーザーダイオード駆動用の電界効果トランジスタ論理
回路を提供しようとすることにある。It is an object of the present invention to provide a field effect transistor logic circuit for driving a laser diode, which is equipped with a circuit for compensating the bias current according to the temperature fluctuation of the laser diode.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の電界効果トラン
ジスタ論理回路は、ドレイン電極が第1の電源端子に接
続されゲート電極が第1の入力端子に接続されソース電
極が第1の節点に接続された第1のMESFETと、ド
レイン電極が出力端子に接続されゲート電極が第2の入
力端子に接続されソース電極が前記第1節点に接続され
た第2のMESFETと、ドレイン電極が前記第1の節
点に接続され、ゲート及びソース電極が第2の電源端子
に接続された第3のMESFETとから成る差動回路
と、ドレイン電極が前記第1の出力端子に接続され、ゲ
ート電極が第2の節点に接続され、ソース電極が前記第
2の電源端子に接続された第4のMESFETと、ドレ
イン電極が第3の電源に接続され、ゲート及びソース電
極が前記第2の節点に接続された第5のMESFETと
一端が前記第2の節点に接続され、他端が前記第2の電
源端子接続された負荷素子と、アノードが前記第2の節
点に接続されカソードが前記第2の電源端子に接続され
た第1のダイオードとから成る基準電圧発生回路とを有
することを特徴とする。According to the field effect transistor logic circuit of the present invention, a drain electrode is connected to a first power supply terminal, a gate electrode is connected to a first input terminal, and a source electrode is connected to a first node. And a second MESFET having a drain electrode connected to the output terminal, a gate electrode connected to the second input terminal and a source electrode connected to the first node, and the drain electrode being the first MESFET. A third differential MESFET having a gate and a source electrode connected to a second power supply terminal and a drain electrode connected to the first output terminal and a second gate electrode connected to the first output terminal. A fourth MESFET having a source electrode connected to the second power supply terminal, a drain electrode connected to a third power supply, and a gate and source electrode connected to the second node. A load element having one end connected to the fifth MESFET connected thereto and the other end connected to the second power supply terminal, and an anode connected to the second node and a cathode connected to the second node. And a reference voltage generation circuit including a first diode connected to the power supply terminal.
【0010】[0010]
【作用】本発明による電界効果トランジスタ論理回路に
おいては、バイアス回路のゲート電位を基準電圧発生回
路から得ることにより、バイアス回路電流減FETのゲ
ート・ソース間電圧を温度上昇とともに大きくすること
で電流源FETの電流を増加させ、レーザーダイオード
の規格に於ける最高温度以上ではダイオードクランプに
よる最大電圧で制御するように設定すれば、温度上昇で
の光出力変動を小さく抑え、動作温度が規格値以上にな
った場合にはバイアス電流を抑え、過剰電流がレーザー
ダイオードに流れることを防ぐことが可能となる。In the field-effect transistor logic circuit according to the present invention, the gate potential of the bias circuit is obtained from the reference voltage generating circuit to increase the gate-source voltage of the bias circuit current reduction FET as the temperature rises. If the current of the FET is increased and it is set to control with the maximum voltage by the diode clamp when the temperature is higher than the maximum temperature specified by the laser diode, the fluctuation of the optical output due to the temperature rise can be suppressed and the operating temperature will be higher than the specified value. If so, it is possible to suppress the bias current and prevent excess current from flowing to the laser diode.
【0011】[0011]
【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。図1に本発明による電界効果トランジスタ論理回路
の一実施例を示す。本実施例では、バイアス回路の電流
源FET14のゲート電圧を、ドレイン電極が電源端子
102に接続され、ゲート及びソース電極が節点42に
接続されたFET16と一端が節点42に接続され、他
端が電源端子102に接続されたダイオード17とから
成る基準電圧発生回路から得ている。その他の構成は、
図3に示した回路の構成と同様であり、同一の要素には
同一の番号を付してある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a field effect transistor logic circuit according to the present invention. In this embodiment, the gate voltage of the current source FET 14 of the bias circuit is the FET 16 in which the drain electrode is connected to the power supply terminal 102, the gate and source electrodes are connected to the node 42, and one end is connected to the node 42 and the other end is It is obtained from a reference voltage generating circuit including a diode 17 connected to the power supply terminal 102. Other configurations are
The configuration is the same as that of the circuit shown in FIG. 3, and the same elements are denoted by the same reference numerals.
【0012】今、入力端子20に「H」レベルが、入力
端子21に「L」レベルが入力されると、出力端子30
に流れる電流は低下し、一方、入力端子20に「L」レ
ベルが、21に「H」レベルが入力されると、出力端子
30に流れる電流は増加する。また、出力端子30に接
続されたバイアス電流が流されている。この時の電流量
はFET14のゲートバイアスによって決定される。Now, when "H" level is input to the input terminal 20 and "L" level is input to the input terminal 21, the output terminal 30
The current flowing through the output terminal 30 decreases, while when the “L” level is input to the input terminal 20 and the “H” level is input to the input terminal 21, the current flowing to the output terminal 30 increases. Further, a bias current connected to the output terminal 30 is flowing. The amount of current at this time is determined by the gate bias of the FET 14.
【0013】このゲートバイアスは基準電圧発生回路か
ら得られるものであり、FET16のしきい値電圧は温
度上昇により負側にシフトするため抵抗15に於ける電
圧降下が増大し、そのためFET14のゲート・ソース
間電圧を増大させることでバイアス電流を温度上昇とと
もに増加させることが可能となる。また、規格値以上の
温度では、ダイオード17により一定以上のゲート・ソ
ース間電圧がFET14に印加されないようにすること
で過剰電流がレーザーダイオードに流れないように制御
することが可能となる。結果として、このバイアス回路
の電流量により駆動されたレーザーダイオードの光出力
は、温度変動による影響を受けなくなる。This gate bias is obtained from the reference voltage generating circuit, and the threshold voltage of the FET 16 shifts to the negative side due to the temperature rise, so that the voltage drop in the resistor 15 increases, so that the gate voltage of the FET 14 increases. By increasing the source-to-source voltage, the bias current can be increased as the temperature rises. Further, at a temperature equal to or higher than the standard value, the diode 17 prevents the gate-source voltage higher than a predetermined value from being applied to the FET 14, so that an excessive current can be controlled so as not to flow into the laser diode. As a result, the optical output of the laser diode driven by the amount of current in this bias circuit is not affected by temperature fluctuations.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明による電界効果トランジスタ論理
回路では、バイアス回路電流源FETのゲートバイアス
を基準電圧発生回路から得ているため、レーザーダイオ
ード駆動回路のチップ上に集積化が可能で、従って、通
常の光通信システムの光出力制御方法に比べ、製造コス
トの低減を図ることが可能となる。In the field effect transistor logic circuit according to the present invention, since the gate bias of the bias circuit current source FET is obtained from the reference voltage generating circuit, it can be integrated on the chip of the laser diode driving circuit, and therefore, It is possible to reduce the manufacturing cost as compared with the optical output control method for a normal optical communication system.
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】光通信システムを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an optical communication system.
【図3】従来例を説明する回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a conventional example.
1 差動回路 2 バイアス回路 3 レーザーダイオード 4 光出力モニタ回路 5 光ファイバー 6 アバランシェフォトダイオード 7 レーザーダイオード駆動IC 8 プリアンプ 11,12,13,14,16 デプレーション型F
ET 15 抵抗 17 ダイオード 20,21 入力端子 30 出力端子 41,42 節点 100,101,102 電源端子1 differential circuit 2 bias circuit 3 laser diode 4 optical output monitor circuit 5 optical fiber 6 avalanche photodiode 7 laser diode drive IC 8 preamplifier 11, 12, 13, 14, 16 depletion type F
ET 15 resistance 17 diode 20,21 input terminal 30 output terminal 41,42 node 100,101,102 power supply terminal
Claims (1)
れゲート電極が第1の入力端子に接続されソース電極が
第1の接点に接続された第1のMESFETとドレイン
電極が出力端子に接続されゲート電極が第2の入力端子
に接続されソース電極が前記第1接点に接続された第2
のMESFETとドレイン電極が前記第1の接点に接続
されゲート及びソース電極が第2の電源端子に接続され
た第3のMESFETとから成る差動回路と、ドレイン
電極が前記第1の出力端子に接続されゲート電極が第2
の接点に接続されソース電極が前記第2の電源端子に接
続された第4のMESFETと、ドレイン電極が第3の
電源に接続されゲート及びソース電極が前記第2の節点
に接続された第5のMESFETと一端が前記第2の節
点に接続され他端が前記第2の電源端子接続された負荷
素子とアノードが前記第2の節点に接続されカソードが
前記第2の電源端子に接続された第1のダイオードとか
ら成る基準電圧発生回路とを有することを特徴とする電
界効果トランジスタ論理回路。Claim: What is claimed is: 1. A first MESFET having a drain electrode connected to a first power supply terminal, a gate electrode connected to a first input terminal and a source electrode connected to a first contact, and a drain. A second electrode having an electrode connected to the output terminal, a gate electrode connected to the second input terminal, and a source electrode connected to the first contact.
A differential circuit comprising a MESFET and a third MESFET whose drain electrode is connected to the first contact and whose gate and source electrodes are connected to the second power supply terminal, and the drain electrode is connected to the first output terminal. Second gate electrode connected
A fourth MESFET having a source electrode connected to the second power supply terminal and a drain electrode connected to a third power supply and a gate and source electrode connected to the second node. Of the MESFET, one end of which is connected to the second node and the other end of which is connected to the second power supply terminal, the load element and the anode are connected to the second node, and the cathode is connected to the second power supply terminal. A field effect transistor logic circuit comprising: a reference voltage generating circuit including a first diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3000601A JP2973525B2 (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Field effect transistor logic circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3000601A JP2973525B2 (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Field effect transistor logic circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057039A true JPH057039A (en) | 1993-01-14 |
| JP2973525B2 JP2973525B2 (en) | 1999-11-08 |
Family
ID=11478252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3000601A Expired - Lifetime JP2973525B2 (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Field effect transistor logic circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973525B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433879B1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-06-04 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for temperature controlling of optical communicating device |
-
1991
- 1991-01-08 JP JP3000601A patent/JP2973525B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433879B1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-06-04 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for temperature controlling of optical communicating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2973525B2 (en) | 1999-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990803 |