[发明专利]调制驱动输出级电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种调制驱动电路，尤其涉及一种应用于激光驱动器中的调制驱动输出级电路。

背景技术

随着科技的进步，光纤通讯已经进入了有线通信的各个领域，成为通信发展的主流。要实现光纤网络通信，首先要解决的问题就是如何将信号加载到光纤通道上，即需要进行光调制。

最简单、应用最广的调制策略是开关键控（OOK，on-off keying）调制，即根据输入数据是逻辑“1”或逻辑“0”来相应的打开或关断光束。OOK调制信号有两种实现方式，即外部调制和直接调制。外部调制是使用外部调制器改变激光器输出的稳定光功率来实现调制，整个系统结构复杂，成本高昂，不利于集成和小型化。直接调制则是通过信息流直接控制半导体激光器的驱动电流，从而获得输出功率的变化来实现调制，这种调制方式简单，能保证有良好的线性工作范围和带宽，因此在光纤通信系统中得到了广泛的应用。

传统的调制驱动输出级电路11如图1中所示，包括三个晶体管M₁₁、M₁₂、M₁₃。晶体管M₁₃的漏极连接于晶体管M₁₁与晶体管M₁₂的源极，晶体管M₁₃的源极接地，晶体管M₁₃的栅极输入偏置电压V_MOD。晶体管M₁₁的漏极连接于半导体激光器LD的输出端，半导体激光器LD的输入端连接于电源电压VDD。晶体管M₁₂的漏极通过电阻连接于电源电压VDD。晶体管M₁₁与晶体管M₁₂的栅极接收一对差分输入电压（V_IP、V_IN），晶体管M₁₁与晶体管M₁₂的漏极输出一对差分输出电流以驱动半导体激光器LD。当电源电压VDD较低时，驱动器的裕度可能不足以保证晶体管M₁₁、M₁₂的快速切换。另外，在传输数据时，当V_IP从高电平跳变到低电平时，由于沟道电荷注入效应和和时钟馈通效应，晶体管M₁₁的寄生电容C_GB11、C_GD11会通过漏端向半导体激光器LD注入负电荷，从而使半导体激光器LD驱动电流的下降时间增大；当输入电压的同相端V_IP从低电平跳变到高电平时，由于时钟馈通效应，晶体管M₁₁的寄生电容C_GD11、C_GS11会通过漏端和源端向通路中注入正电荷，从而使半导体激光器驱动电流的上升时间增大。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种调制驱动输出级电路，以解决传统技术中的缺陷。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种调制驱动输出级电路，其能够增大驱动器的电压裕度，以避免电源电压较低时驱动器因裕度不足而使得晶体管的无法快速切换的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种调制驱动输出级电路，包括开关控制电路部分和电流产生电路部分，调制驱动输出级电路接收一对差分输入电压，输出一对差分输出电流；电流产生电路部分包括第一晶体管、第二晶体管、第一基准电流源和第二基准电流源，开关控制电路部分包括第三晶体管、第四晶体管、第一反相器和第二反相器；第一晶体管的漏极通过第一基准电流源连接电源电压，第二晶体管的漏极通过第二基准电流源连接电源电压；第三晶体管和第四晶体管的源极分别接地，第三晶体管的漏极连接于第一晶体管的源极，第四晶体管的漏极连接于第二晶体管的源极；一对差分输入电压中的第一差分电压通过所述第一反相器输入到第三晶体管的栅极，一对差分输入电压中的第二差分电压通过第二反相器输入到第四晶体管的栅极；第二晶体管的漏极输出一对差分输出电流中的第一差分电流,第一晶体管的漏极输出一对差分输出电流中的第二差分电流。

在本发明的较佳实施方式中，开关控制电路部分还包括第五晶体管、第六晶体管、第三反相器和第四反相器，第三反相器的输入端连接于第一反相器的输出端，第三反相器的输出端连接于第五晶体管的栅极，第五晶体管的源极与漏极分别连接于第三晶体管的漏极，第四反相器的输入端连接于第二反相器的输出端，第四反相器的输出端连接于第六晶体管的栅极，第六晶体管的源极与漏极分别连接于第四晶体管的漏极。