[发明专利]发光元件驱动电路及具有该电路的发光装置

说明书

本发明涉及一种发光元件驱动电路和采用该电路的发光装置，特别涉及一种当发光元件用正电源电压驱动时能高速驱动发光元件而不受噪声影响的发光元件驱动电路。

近来，发光元件，如半导体激光二极管，被广泛用于各种领域，如光通信和光盘驱动。例如，光重发器(repeater)用一个发光元件，如半导体激光二极管，将电信号转换成光信号。发光元件驱动电路的作用是驱动发光元件，当发光元件为一个半导体激光二极管时，发光元件驱动电路(即半导体激光二极管驱动电路)给激光二极管提供一个相应于被传递信号的脉冲(驱动)电流和一个确定激光二极管临阈级的偏流。通常用负电源电压驱动发光元件，因而，从发光元件取出的电流流向负电源。近来，趋向于用正电源，在这种情况下，来自正电源的电流供给发光元件。一般来说，这种正电流的使用将增大运行速度。

图1是传统的发光元件驱动电路的一种简图。它采用负电源，从发光元件取出的电流流向负电源。发光元件的阳极与地(GND)相连接，而它的阴极与发光元件驱动电路11相连。恒流源12的第一端接驱动电路11，第二端接负电源VSS。输入信号DATA施加在驱动电路11上，它接通和断开发光元件13。从发光元件取出的电流流向负电源VSS。从发光元件取出的电源包括一个脉冲电流Ip和一个偏流Ib。

图2是图1所示的发光元件驱动电路11的另一种结构简图。发光元件13的阴极与负电源VSS相连，因此其阳极与发光元件驱动电路11相连。图2所示的发光元件驱动电路包括一个PNP晶体管14和一电阻器R。晶体管14的发射极通过电阻器R接地，因此其集电极接发光元件13的阳极。输入信号DATA施加在晶体管14的基极上。该发光元件驱动电路11从地加一个电流给发光元件13。从这一点上，图2所示的这种驱动电路11的类型不同于图1所示的驱动电路11的类型。

应当注意，图1和图2所示的电路设计是考虑采用负电流VSS。然而也可考虑用正电源VCC代替地GND，用地GND替代负电源VSS，如同图1和图2括号中所示的那样。

然而，上述结构采用正电源将会有如下问题：在图1所示的电路中，驱动电路11的作用是从与正电源VCC相连接的发光元件13中取出电流，在这种情况下，无论发光元件的阴极还是阳极都不接地GND。这样，发光元件处于一种悬浮状态。因此，它易受噪声，如电源噪声的影响，以致图1所示的电路的工作可靠性不好。

图2所示的电路需要PNP晶体管14，相比之下，其运行比NPN晶体管慢。

本发明的一般目的是提供一种发光元件驱动电路以及应用该电路的发光装置，它能克服上述缺点。

本发明更具体的目的是提供一种可以高速运行，采用正电源而不受噪声影响的发光元件驱动电路以及应用此电路的发光装置。

本发明的目的是这样实现的：一个驱动发光元件的发光元件驱动电路，包括一个与正电源电压(VCC)相连并处在发光元件阳极一侧的驱动晶体(33)，该驱动晶体管接受输入信号并为发光元件提供一个脉冲电流(Ip)和一个偏置电流(Ib)，发光元件的阴极与一个比电源电压低的低电势(GND)相连接。

发光元件驱动电路可以这样构成：即将驱动晶体管包括在一个逻辑电路(34)中，该逻辑电路对输入信号进行预定的信号处理。

发光元件驱动电路还可以进一步包括一个电流调节电路(35，36，37，38，39，41)，电流调节电路与发光元件相连并且与连接在驱动晶体管和发光元件之间的电阻元件分开而分别提供。电流调节电路至少调节脉冲电流和偏流两者之一。

发光元件驱动电路还可以进一步包括一个电平调整(Ievelshift)电路(35)，它与连接在驱动晶体管和发光元件之间的电阻元件相串联，用以调节偏流。

发光元件驱动电路此外还可以包括一个恒流源(36)，它与发光元件相连，给发光元件提供偏置电流，使得脉冲电流的幅值能够被连接在驱动晶体管和发光元件之间的电阻元件来决定。

发光元件驱动电路还可以包括一个控制电路(37，38，39，41)，它控制驱动晶体管的输入辐值，以便脉冲电流能通过改变输入幅值来得到调整。

发光元件驱动电路可以这样构成：控制电路包括一个衰减器(37)，衰减器(37)衰减逻辑电路对输入信号进行预定信号处理后的输出幅值，以便驱动晶体管的输入幅值能够用衰减器控制。

发光元件驱动电路可以这样构成：使控制电路包括一个分压电路(38)，它衰减对输入信号进行预定信号处理的逻辑电路的输出辐值，以便驱动晶体管的输入幅值可以由分压电路控制。