专利名称：激光二极管驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光盘的激光二极管驱动装置。
背景技术：
图4示出了常规激光二极管驱动装置(例如，可参见日本专利公开JP 63(1988)-143887 A)的一个示例。在图4中，构成PchMOS晶体管的镜电路(mirror circuit)的输入PchMOS晶体管105通过开关104被连接至引入型(pull-in type)恒定电流源103，而构成PchMOS晶体管105的镜电路的输出PchMOS晶体管组106被连接至激光二极管107。
当开关104闭合时，作为镜电路的增益叠加(gain-fold)的输出电流流向激光二极管107。另一方面，当开关104打开时，流向激光二极管107的该输出电流停止流动。
但是，上述常规结构可能会出现下列问题。
通常，激光二极管的驱动电流较大。因此，构成PchMOS晶体管的镜电路的输出PchMOS晶体管组106的规格也较大。由此，PchMOS晶体管的栅极电容较大，这使得当开关104闭合时栅电势不可能突然降低。因此，激光二极管107的驱动电流的上升时间较长。另外，当降低输入电流以调整激光二极管107的发光功率时，激光二极管107的驱动电流的上升时间较长。相反，当开关104打开时，栅电势并不突然上升，因此激光二极管107的驱动电流的下降时间较长。
近年来，光盘的存储容量增加了。在这种情况下为了进一步提高存储容量，必须缩短激光二极管驱动电流的上升时间和下降时间。但是，要实现这一点是很难的，这也使得在上述常规的激光二极管驱动装置中提高光盘的存储容量变得非常困难。
发明内容
因此，考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种可实现激光二极管驱动电流的陡峭上升时间和陡峭下降时间的激光二极管驱动装置。
本发明的激光二极管驱动装置包括一输入恒定电流源、一开关，和一激光二极管驱动电流放大器。本发明的该激光二极管驱动装置还包括第一微分电路，用于微分该开关的控制信号，第一电压(V)-电流(I)转换电路，其接收来自该第一微分电路的输出信号并输出与该输入恒定电流源极性相同的电流；第二微分电路，用于微分一个极性与该开关的控制信号相反的信号；以及第二V-I转换电路，其接收来自该第二微分电路的信号并输出与该输入恒定电流源极性相反的电流。
这将可以实现激光二极管驱动电流的陡峭上升时间和陡峭下降时间。
通过阅读并理解下文中参照附图进行的详细说明，本发明的上述及其它优点对于本领域的技术人员将是显而易见的。
图1是显示根据本发明一个实施例的激光二极管驱动装置的基本配置的电路图。
图2是用于进一步说明图1中的电路的电路图。
图3是图1所示电路中各部分的信号波形的时序图。
图4是常规激光二极管驱动装置的电路图。
具体实施例方式
下面，将通过参照附图的说明性实施例来描述本发明。
图1是显示根据本发明一个实施例的激光二极管驱动装置的基本配置的电路图。在图1中，与图4所示的常规示例具有相同结构和功能的部分以相同的标号来表示。标号10代表一激光二极管驱动电流放大器，11、15代表驱动电路，12、16代表微分电路，13代表一引入型V-I转换电路，17代表一引出型V-I转换电路，14代表一倒相电路。
在上述电路结构中，当开关104闭合时，输入恒定电流源103的电流被输入至激光二极管驱动电流放大器10。开关104的控制信号经由驱动电路11被微分电路(第一微分电路)12微分，并输入至V-I转换电路(第一V-I转换电路)13，V-I转换电路13输出一与输入恒定电流源103具有相同极性的电流，且该输出电流被输入至激光二极管驱动电流放大器10作为引入方向(pull-in direction)的微分电流。从而，激光二极管驱动电流的上升变得陡峭。
另一方面，当开关104打开时，输入恒定电流源103的电流停止流向激光二极管驱动电流放大器10。开关104的控制信号经由驱动电路15被微分电路(第二微分电路)16微分，并输入至V-I转换电路(第二V-I转换电路)17，V-I转换电路17输出一与输入恒定电流源103具有相反极性的电流，且该输出电流被输入至激光二极管驱动电流放大器10作为引出方向(pull-out direction)的微分电流。由此，激光二极管驱动电流的下降变得陡峭。
图2为进一步说明图1中电路的电路图。如图2所示，图1中所示的驱动电路11、微分电路12和V-I转换电路13包括一NPN晶体管108和一驱动电路112。该NPN晶体管108的集电极连接至构成PchMOS晶体管的镜电路的输入PchMOS晶体管105的输入端，其发射极接地，而1基极连接至电容器111的一极上。驱动电路112的激励级(driving stage)的输出端连接至电容器111的另一极。
在上述结构中，当开关104闭合时，驱动电路112的输入端转为“高”电平。NPN晶体管108通过电容器111被供以基极电流作为微分电流，由此NPN晶体管108被打开。NPN晶体管108的集电极电流被添加至引入型恒定电流源103的初始输入电流作为微分电流，且PchMOS晶体管的镜电路被突然打开。这样，激光二极管107的驱动电流就能够急剧上升。
另外，通过提供电阻器110，NPN晶体管108的剩余电荷可被放电到地，由此可以执行更多的微分电流累加。此外，通过提供二极管109，当输入端113转为“低”电平时，可以固定(clamp)NPN晶体管108的基极电势。
另外，驱动电路15、微分电路16，以及V-I转换电路17包括一NPN晶体管114和一驱动电路119。该NPN晶体管114的发射极连接至构成PchMOS晶体管的镜电路的输入PchMOS晶体管105的输入端，其集电极连接至一电源端子118，而其基极连接至电容器117的一极上。驱动电路119的激励级的输出端连接至电容器117的另一极。
在上述结构中，当开关104打开时，驱动电路119的输入端转为逻辑“高(H)”电平。NPN晶体管114通过电容器117被供以基极电流作为微分电流，由此NPN晶体管114被打开。NPN晶体管114的发射极电流急剧地增加构成PchMOS晶体管的镜电路的输入PchMOS晶体管105的栅电势，且PchMOS晶体管的镜电路被突然关闭。从而，激光二极管107的驱动电流就能够急剧下降。
另外，通过提供电阻器116，NPN晶体管114的剩余电荷可被放电，由此可以执行更多的微分电流累加。此外，通过提供二极管115，当输入端120转为“低”电平时，可以固定NPN晶体管114的基极电势。
图3为图1所示电路中各部分的信号波形的时序图。在图3中，标号200代表开关104的控制信号波形，201代表激光二极管驱动电流放大器10的输入电流波形，202代表微分电路12的输出电压波形，203代表引入型V-I转换电路13的输出电流波形，204代表微分电路16的输出电压波形，205代表引出型V-I转换电路17的输出电流波形，206代表激光二极管驱动电流波形。
在上述实施例中，示例说明并提到了使用PchMOS晶体管的镜电路和NPN晶体管的结构。但是，很明显相同效果即使在使用NchMOS晶体管的镜电路和PNP晶体管的结构中也能够获得。
这样，根据本发明，一电流与施加初始输入电流同步地被微分地施加至输入电流放大器，由此，激光二极管驱动电流的上升时间被缩短。另外，通过与断开输入电流同步地，微分地增加构成晶体管镜电路的输入PchMOS晶体管的栅电势，可以缩短激光二极管驱动电流的下降时间。
如上所述，根据本发明，激光二极管驱动电流的上升时间和下降时间可在从该激光二极管驱动电流的小电流区至大电流区的范围内被缩短。
本发明可以其它形式实现，而并不背离其精神与实质特征。本说明书中公开的实施例应仅被视为用于说明而非限制性的。本发明的范围由权利要求书而不是前述描述指明，且包括所有落在权利要求的等效物的意义和范围内的改变。
权利要求
1.一种激光二极管驱动装置，包括一恒定电流源；一开关，其一端连接至所述恒定电流源；和一激光二极管驱动电流放大器，其一输入端连接至所述开关的另一端且其输出端连接至一激光二极管。
2.根据权利要求1的激光二极管驱动装置，其中所述激光二极管驱动电流放大器由PchMOS晶体管的镜电路构成。
3.一种激光二极管驱动装置，包括一恒定电流源；一开关，其一端连接至所述恒定电流源；一激光二极管驱动电流放大器，其一输入端连接至所述开关的另一端且其输出端连接至一激光二极管；一第一微分电路，其微分用于控制所述开关的一控制信号；和一第一电压-电流转换电路，其输出与所述恒定电流源电流极性相同的电流，其一输入端连接至所述第一微分电路的输出端，且其输出端连接至所述激光二极管驱动电流放大器的一输入端。
4.根据权利要求3的激光二极管驱动装置，还包括一第二微分电路，微分用于控制所述开关的控制信号；和一第二电压-电流转换电路，其输出与所述恒定电流源电流极性相反的电流，其一输入端连接至所述第二微分电路的输出端，且其输出端连接至所述激光二极管驱动电流放大器的一输入端。
5.根据权利要求3的激光二极管驱动装置，其中所述激光二极管驱动电流放大器由PchMOS晶体管的镜电路构成。
6.根据权利要求3的激光二极管驱动装置，其中所述第一微分电路在输出端包括一电容器。
7.根据权利要求4的激光二极管驱动装置，其中所述第二微分电路在输出端包括一电容器。
8.根据权利要求3的激光二极管驱动装置，其中所述第一电压-电流转换电路包括一第一电阻，其一端连接至所述第一微分电路的输出端，另一端接地；一第一二极管，其阴极连接至所述第一微分电路的输出端，阳极接地；和一第一晶体管，其基极连接至所述第一微分电路的输出端，发射极接地，且集电极连接至所述激光二极管驱动电流放大器的输入端。
9.根据权利要求4的激光二极管驱动装置，其中所述第二电压-电流转换电路包括一第二电阻，其一端连接至所述第二微分电路的输出端；一第二二极管，其阴极连接至所述第二微分电路的输出端；和一第二晶体管，其基极连接至所述第二微分电路的输出端，集电极连接至一电源端，且发射极与所述第二电阻的另一端和所述第二二极管的阳极一起连接至所述激光二极管驱动电流放大器的输入端。
全文摘要
本发明的一种激光二极管驱动装置能够在从小电流区至大电流区的范围内适当缩短激光二极管驱动电流的上升时间和下降时间。微分电流与从输入恒定电流源向激光二极管驱动电流放大器施加初始输入电流同步地，通过微分电路和引入型V－I转换电路被添加至该输入电流，由此使激光二极管驱动电流的上升变得陡峭。另外，通过与输入电流断开同步地，利用微分电流和引出型V－I转换电路增加构成激光二极管驱动电流放大器的输入PchMOS晶体管的栅电势，可以使激光二极管驱动电流的下降变得陡峭。
文档编号H01S3/00GK1505226SQ200310115788
公开日2004年6月16日 申请日期2003年11月28日 优先权日2002年11月29日
发明者田手原健一, 水野晴彦, 衣笠教英, 彦, 英 申请人:松下电器产业株式会社