TW201203234A - Laser light detecting circuit - Google Patents

Description

201203234 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 輪出對應雷射光之強度之電氣 本發明係有關於一種 信號之雷射光檢測電路。 【先前技術】 近年來，作為多媒體時代之主要角色的cD(c〇mpact D1SC之縮寫；光碟）等光碟係達成驚人的普及化。在此事 態中’使錢紫色半導體雷射之藍光綱（Biu謂心〇 係作為新生代光碟而上市。 第6圖係表示光碟裝置謂之構成的概略圖。光碟裝 置100係包含下述所構成者：半導體雷射丨、半反射鏡2、 雷射光檢測電路3、雷射驅動器4、微電腦5、光碟6以及 資料讀取裝置7。 由半導體雷射1所產生之雷射光係由半反射鏡2反射 而照射於光碟6之表面。來自光碟6表面之反射光係通過 半反射鏡2，由資料讀取裝置7受光。f料讀取裝置7係 根據已受蚊反射光，讀取記錄於光碟6之資料。 一在另方面由半導體雷射1所發生之雷射光係通過 +反射鏡2由雷射光檢測電路3受光。雷射級測電路3 為輸出對應於f射光之強度之電氣錢之電路。此時， =射光檢測電路3係輸出，稱為第—輸出電壓VQp與第二 ^電壓VQn之—對差動電壓信號。第二輸出電壓Von係 相對於基準電壓將第—輸出電壓¥反相後的電壓。 雷射驅動益4係接收第一以及第二輸出電壓Vop、 4 322915 201203234 V〇n’對應其電壓差（Vop —Von)而控制半導體雷射1之雷 光強度之電路。藉由雷射驅動器4之回授控制，將由半^ 體雷射1所產生之雷射光之強度控制棘定者。像 光碟裝置100已記載於專利文獻丨。 ，的 (先前技術文獻） (專利文獻） 專利文獻1:日本特開2003— 141767號公報。 【發明内容】 (發明欲解決的課題） 具有動作停止模式（Sleep mode ;又稱「休眠模气 與動作模式（Active m〇de)這兩種模式之光碟裴置1〇〇"」） 被研發中。該情形下，微電腦5係輸出用以控制動，在 模式與動作模式這兩種模式之切換模式切換錢。雷宁止 檢測電路3係根據來自微電腦5之模式切換信 ^'光 為動作停止模式和動作模式之任一種模式。 被义定 如弟4圖所示，當從動作停止模式向 轉換時，雷射光檢測電路3之第—輸出電壓、模式 渡地上升到接近電源電壓Va為止（峰值輸出 有過 照第4圖之虛線曲線） 4嗵。（參 雷射光檢測電路3之後段之雷射驅動器 該峰值輸出作為輸人電壓。於是1射驅純^接收 壓會超過絕對最大定額，而有導致雷射驅動器4^入電 誤動作之虞。該問題係在雷射光檢測電路3〇破壞或 如為5V而雷射驅動器4之電源電壓例如比：電壓例 鬲時可能 322915 5 201203234 會產生。 本發明為有鑑於前述之問題點所開發者，其目的為抑 制發生於動作停止模式與動作模式切換時之峰值輸出，以 防止後段所連接之電路的破壞或誤動。 (解決課題的手段） 本發明之雷射光檢測電路具有： 輸入對應於雷射光之強度的信號，並將該信號放大並 輸出之放大器； 於輸入端由施加有前述放大器所放大之信號之第一 電晶體； 連接於刖述第-電晶體之輸出端之定電流源； 於其輸入端連接有前述第-電晶體之輸出端之第二 電晶體； — 連接於刖述第—電晶體之輸出端與接地之間所連接 之旁通電晶體；及 控制電路，當由動作停止模式轉換至動作模式時 =電旁通電晶體，俾使前述定電流源: " 5日、將刖述旁通電晶體設為導通（0N)，藉此形 路二述疋電流源㈣前述旁通電晶體到達接地的旁通電流 (發明的效果） 據上述構成之雷射光檢可抑制動 式與動作模式切換時發h & 赞生之峰值輸出，以將後段所連接之 電路的輸入電壓抑制於绍 絕對最大定額以下，以防止電路之 6 322915 201203234 破壞及/或誤動作。 【實施方式】 以下參照圖面說明本發明之實施形態的雷射光檢測 電路3 °在下文中，首先說明雷射光檢測電路3之全體構 成’接著S兒明雷射光檢測電路3(其為本發明之要部）之輸 出段之放大電路13之構成。 [雷射光檢測電路3之構成] 雷射光檢測電路3係構成第6圖之光碟裝置1〇〇之一 部份。第1圖係為雷射光檢測電路3之電路圖。雷射光檢 測電路3可以IC(Integrated Circuit ;積體電路）構成， 且為輸出對應於雷射光強度之電氣信號之電路。雷射光檢 測電路3係包含下述者而構成：光二極體1〇 ;電流電壓轉 換電路11 ;前段之放大電路12 ;輸出段之放大電路（緩衝 放大器）13、14;輸出端子15、16;以及輸入端子17。 光二極體10係接收由第6圖之半導體雷射1所產生 之雷射光，且產生對應雷射光之強度之電流Π。電流電壓 轉換電路11係為將電流II轉換成電壓VI之電路，包含運 算放大器18以及電阻19。於運算放大器18之非反相輸入 端子施加一基準電壓Vrefl。 電阻19連接於運算放大器18之反相輸入端子與輸出 端子間。因此，在運算放大器18之輸出端子產生了以其準 電壓Vrefl為中心，對應電流II之電流值與電阻19之電 阻值之乘積而變化之電壓VI。 前段之放大電路12係將電壓VI放大之放大電路’包 7 322915 201203234 含：運算放大器20 ;電阻21、22 ;以及電容器23。在運 算放大器20之非反相輸入端子施加一基準電壓Vref2。電 阻21連接於運算放大器18之輸出端子與運算放大器20 之反相輸入端子之間。電阻22被連接於運算放大器20之 反相輸入端子與輸出端子之間。 電容器23係限制放大電路12之頻帶之電容，並連接 於運算放大器20之反相輸入端子與輸出端子之間。放大電 路12之直流增益大小為R2/R1。 因而’運算放大器20係作為以增益R2/R1將電壓Vi 做反相放大之反向放大電路而運作。因為在運算放大器2〇 之非反相輸入端子施加有基準電壓Vref2，故輸出端子之 電壓V2，以基準電壓Vref2為中心做變化。 輸出段之放大電路13係為緩衝放大器，將以預定增 益放大電壓V2後之第一輸出電壓v〇p輸出於輸出端子15。 放大電路14係將以預定増益反相放大電壓後之第二輸 出電壓Von輸出於輸出端子丨6。換言之，電壓V2係於放 大電路13、14以差動方式所放大者。此時，第二輸出電壓

Von係相對於基準電壓Vref 3將第一輸出電壓v〇p予以反 相者。 雷射光檢測電路3係根據來自第6圖之微電腦5之模 式切換㈣，被設定料轉止模式⑻卿牆)和動作 模式（ActivemGde)之任1模式。亦即，由雷射光檢測電 路3之輸入端子17施加來自微電腦5之模式切換信號。例 如，模式切換信號為低位準的情形，運算放大器18、20 8 322915 201203234 以及放大電路13、14被設為動作停止模式，而停止這些電 路之動作。模式切換信號為高位準之情形，運算放大器 18、20以及放大電路13、14被設為動作模式，以使這些 電路進行動作。 [放大電路13之構成] 第2圖係為雷射光檢測電路3之輸出段之放大電路13 之電路圖。放大電路13係含有：含有pnp型電晶體TR1、 TR2及NPN型電晶體TR3、TR4而構成之差動放大器3〇(本 發明之「放大器」之一例）；第一定電流源31 ;第二定電 流源32 (本發明之「定電流源」之一例）；第三定電流源; PNP型之驅動電晶體TR5(本發明之「第一電晶體」之一 例）；NPN型驅動電晶體TR6 ; NPN型輸出電晶體TR7(本發 明之「第二電晶體」之一例）；PNP型輸出電晶體TR8 ;由 N通道金氧半導體電晶體（N-Channel MOS Transistor)做 成之旁通電晶體TR9 ;控制電路34 ;偏壓電路35 ;切換控 制電路36 ;將電源電壓Vcc供給於上述各電路構件之電源 線40，電阻38、39 ;以及輸出端子15。控制電路34、偏 壓電路35、以及切換控制電路36係為本發明之「控制電 路」之一例。 差動放大器30之電晶體TR3、TR4係形成一對差動輸 入電晶體’在電晶體TR3之基極，施加第1圖之放大電路 12之輸出端子15之電壓V2。電晶體TR4之基極經由電阻 38連接於輸出電晶體TR7、TR8之射極，並且經由電阻39 被施加基準電壓Vref3。 322915 9 201203234 第一定電流源31係被連接於差動放大器go之電晶體 ΊΈ3、TR4之射極’而供給動作電流於差動放大器3 〇。第二 定電流源32連接於驅動電晶體TR5之射極與電源線4〇之 間。第三定電流源33連接於驅動電晶體TR6之射極與接地 之間。 驅勁¥晶遐 > π W、叫电曰日瓶 極。驅動電晶體TR6之射極連接於輸出電晶體TRg之基極。 輸出電晶體TR7、TR8之各射極共通連接於輸出端子15。 外部負載電阻37係為配置於雷射光檢測電路3外部之負载 電阻（例如量測探針測得則左右之電阻），並連接於輸出 端子15與接地之間。 一—旁通電晶體T R 9係連接於驅動電晶體T R 5之射極和 二定電流源32之連接節點與接地之間。 控制電路34係根據來自微電腦5之模式切換信號， 輸出：率控制信號Ps。偏壓電路35係構成為，根；功 控齡唬ps，產生用以控制第一定電流源3ι、第二 源32放第三定電流源33之切換的偏壓信號BIS。叫 ^電路13在偏壓信號BIS為高位準時，— 動作分止模式。此時，雖電源電壓^仍供給 = 但第-定電流源31、第二^電流源32、以及第電=線4。， 33係停止動作。換言之，第-定電流源31、第：=源 32、以及第三定電流源33之電流值被設為=々•綠 差動放大器30以及驅動電晶體TR5、 」藉此’ 態（OFF狀態）。 馬動作停止狀 322915 10 201203234 當偏壓信號BIS由高位準被切換到低位準時，由動作 停止模式轉換至動作模式。藉此，第一定電流源31、第二 疋電流源32、以及第二定電流源33開始動作。換言之， 第一定電流源31、第二定電流源32、以及第三定電流溽 33之電流值被設定為非「零」之恆定值。據此，差動放大 器30以及驅動電晶體TR5、TR6開始動作。 此外，切換控制電路36係根據功率控制信號ps產生 用以控制旁通電晶體TR9之切換之切換控制信號sws脈波 4吕號。切換控制彳§號SWS供給於旁通電晶體tr9之閘極。 切換控制信號SWS為高位準的時候，旁通電晶體tr9設為 0N，切換控制彳§说SWS為低位準的時候，旁通電晶體trq 設為OFF。 切換控制信號SWS係如第3圖所示，當功率控制信號 PS由低位準上升至高位準時，立即由低位準上升至高位 準，當經過一定時間後，由高位準下降至低位準。這樣的 切換控制信號SWS，能以功率控制信號Ps為依據，由計時 器電路及/或RC時間常數電路作成。 根據上述之放大電路13之構成，於由動作停止模式 轉換至動作模式時，由於旁通電晶體TR9在一定時間為 0N，因此係形成由第二定電流源32經由旁通電晶體tr9 到達接地的旁通電流路徑，故輸出電晶體TR7之基極電流 被抑制，而輸出端子15之第一輸出電壓v〇p過渡地上升到 接近電壓源Va為止之現象、亦即峰值輸出係被抑制。 藉此，可將連接於雷射光檢測電路3之後段的雷射驅 322915 11 201203234 動器4之輸入電壓抑制於絕對最大定額以下，可防止雷射 驅動器4之破壞或誤動作。 [放大電路13之動作] (a)基於第3圖以及第4圖說明由動作停止模式轉換至動作 模式時之放大電路13之動作例。 當功率控制信號PS由低位準上升至高位準時，切換 控制信號SWS由低位準上升至高位準。於是，旁通電晶體 TR9為0N。此外，偏壓信號BIS由高位準下降至低位準。 於是，第一到第三定電流源31、32、33開始動作。 此時，可能產生驅動電晶體TR5在OFF狀態、第二定 電流源32先開始動作之情形。例如，會有因為傳達偏壓信 號BIS之配線延遲之差，使第一定電流源31之動作開始比 第二定電流源32延遲之情形。 此時，第二定電流源32之電流12不會流向OFF狀態 之驅動電晶體TR5，而會流向輸出電晶體TR7之基極。但， 此時’因旁通電晶體TR9已設為0N *故形成由第二定電流 源32通過旁通電晶體TR9到達接地的旁通電流路徑。 旁通電晶體TR9宜為在第二定電流源32開始動作前 被設為0N。這是因為，藉此可有效地抑制第二定電流源32 之電流12流入輸出電晶體TR7之基極的狀況。 由於旁通電流路徑之形成，減少了由第二定電流源32 流入輸出電晶體TR7之基極的電流，且輸出電晶體TR7之 射極電流減少，結果，如第4圖之實線曲線，輸出端子15 之第一輸出電壓Vop之峰值輸出被抑制。而後，當驅動電 12 322915 201203234 晶體TR5開始動作時，切換控制信號SWS由高位準下降至 低位準，旁通電晶體TR9成為OFF。藉此，放大電路13成 為通常之動作模式。 相對的，在第7圖之比較例中之放大電路13A，因未 設置旁通電晶體TR9，故於驅動電晶體TR5為OFF之狀態 ^，當第二定電流源32開始進行動作時，第二定電流源 32之電流12全部流入輸出電晶體TR7之基極。結果，於 輸出電晶體TR7有大量的射極電流13流過，且因該射極電 流13流向外部負載電阻37，故導致如第4圖之虛線曲線 所示，產生了輸出端子15之第一輸出電壓Vop的峰值輸出。 (b)接者’基於第5圖說明由動作模式轉換至動作停止模气 時之放大電路13之動作例。 當功率控制信號PS由高位準下降至低位準時，切換 控制信號SWS由低位準上升至高位準。於是，旁通電曰體 TR9成為0N。此外，偏壓信號BIS由低位準上升至含阳 於是，第一到第三之定電流源31、32、33停止動:^準。 此時’能產生在第二定電流源32仍在動作之狀離 驅動電晶體TR5先OFF之情形。 〜下’ 此時，第二定電流源32之電流12不合$ 玲\向qpf此 之驅動電晶體TR5，而流向輸出電晶體TR7 ^ 之基極 態 \签極。相 ，因第二定電流源32停止動作之前， 彳旦’ 已成為0N，故形成有由第二定電流源32 晶體TR9 TR9到達接地的旁通電流路徑。藉此，同樣地通電晶體 15之第一輸出電壓Vop之峰值輸出被抑制。’輪出蠕子 322915 13 201203234 相對的，在第7圖之對照例中之放大電路13A ’因未 設置旁通電晶體TR9,故於第二定電流源32仍在動作之狀 態下，當驅動電晶體TR5為OFF時，由於前述之理由，而 產生輸出端子15之第一輸出電壓Vop的峰值輸出。 另外，在本實施形態裡，已針對雷射光檢測電路3之 放大電路13進行說明，而關於屬於反相放大電路之放大電 路14亦可同樣構成。此外，旁通電晶體TR9不限於金氧半 導體電晶體（MOS Transistor)，亦能以雙極性電晶體 (Bipolar Transistor)等之其他切換元件形成。 【圖式簡單說明】 第1圖係為本發明之實施形態之雷射光檢測電路之電 路圖； 圆係為本發明之實施形態之雷射光檢測電路之 出段之放大電路之電路圖； 第3圖係為本發明之實施形態之雷射光檢測電路之 由動作停止模式向動作模式轉換時）； 射昭Γ丨=係為本發明之實施形態之雷射光檢測電路以 、 射光檢測電路之輸出波形圖； 序圖之實㈣^料錢測電路之 乍核式向動作停止模式轉換時）； 圖係為表示光碟裝置之構成的概略圖； 路圖。《係為對照例之雷射緖測電路之放大電路之 【主要元件符號說明】 322915 14 201203234 1 半導體雷射 2 半反射鏡 3 雷射光檢測電路 4 雷射驅動器 5 微電腦 6 光碟 7 資料讀取裝置 10 光二極體 11 電流電壓轉換電路 12、 13、14 放大電路 15、16 輸出端子 17 輸入端子 18、20 運算放大器 19、 21、22、38、39 電阻 23 電容器 30 差動放大器 31 第一定電流源 32 第二定電流源 33 第三定電流源 34 控制電路 35 偏壓電路 36 切換控制電路 37 外部負載電阻 40 電源線 100 光碟裝置 13A 放大電路 η、 12 電流 PS 功率控制信號 BIS 偏壓信號 SWS 切換控制信號 TR1 、TR2 PNP型電晶體 TR3 、 TR4 [NPN型電晶體 TR5 、TR6 驅動電晶體 TR7 ' TRi 丨輸出電晶體 TR9 旁通電晶體 VI ' V2 電壓 Vcc 電源電壓 Von 第二輸出電壓 Vop 第一輸出電壓 VreH、Vref2、Vref3 基準電壓 15 322915

Claims (1)

1. 201203234 七、申請專利範圍： 1. 一種雷射光檢測電路，具有： 輸入對應於雷射光之強度的信號，並將該信號放大 並輸出之放大器； 於輸入端施加有由前述放大器所放大之信號的第 一電晶體； 連接於前述第一電晶體之輸出端之定電流源； 其輸入端連接有前述第一電晶體之輸出端的第二 電晶體； 連接於前述第一電晶體之輸出端與接地之間之旁 通電晶體；及 控制電路，當由動作停止模式轉換至動作模式時， 控制前述定電流源以及旁通電晶體，俾使前述定電流源 開始動作，同時使前述旁通電晶體導通（0N)，藉此形成 由前述定電流源經由前述旁通電晶體到達接地的旁通 電流路徑。 2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射光檢測電路，其中， 前述控制電路係於使前述定電流源開始動作前，將 前述旁通電晶體設為導通。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之雷射光檢測電 路，其中， 當由動作模式轉換至動作停止模式時，前述控制電 路係控制前述定電流源以及前述旁通電晶體，俾使前述 定電流源停止動作，同時使前述旁通電晶體導通，藉此 1 322915 201203234 形成由前述定電流源經由前述旁通電晶體到達接地的 旁通電流路徑。 4. 如申請專利範圍第1項所述之雷射光檢測電路，其中， 前述控制電路係於使前述定電流源停止動作前，將 前述旁通電晶體設為導通。 5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之雷射光 檢測電路，其中， 具備：接收雷射光，並產生對應於所接收之雷射光 之強度之電流的受光元件；以及，將由前述受光元件所 產生之電流轉換為電壓信號並予以輸出之電流電壓轉 換電路； 其中，將由該電流電壓轉換電路所輸出之電壓信號 輸入於前述放大器。 6. —種雷射光檢測電路，具有： 接收雷射光，並產生對應於所接收之雷射光之強度 之電流的受光元件； 將由前述受光元件所產生之電流轉換為電壓信號 並予以輸出之電流電壓轉換電路； 將由前述電流電壓轉換電路所輸出之前述電壓信 號放大輸出之放大器； 供給動作電流於前述放大器之第一定電流源； 於基極施加有由前述放大器所放大之前述電壓信 號之第一電晶體； 連接於前述第一電晶體之射極之第二定電流源； 2 322915 201203234 於其基極連接有前述第一電晶體之射極之第二電 晶體； 連接於前述第一電晶體之射極與接地之間之旁通 電晶體；及 控制電路，於開始動作時，控制前述第一以及第二 定電流源與前述旁通電晶體，俾使前述第一以及第二定 電流源開始動作，同時將前述旁通電晶體於預定時間設 為導通，藉此形成由前述第二定電流源經由前述旁通電 晶體到達接地的旁通電流路徑。 7.如申請專利範圍第6項所述之雷射光檢測電路，其中， 前述控制電路係於使前述第一以及第二定電流源 開始動作前，將前述旁通電晶體設為導通。 3 322915