[發明專利]調制驅動輸出級電路

有效

• 申請號: 201410143134.9
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103957059A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 黃立;潘文光;馬成炎
• 申請（專利權）人: 嘉興禾潤電子科技有限公司
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516;H03K17/687;H03K17/06
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種調制驅動電路，尤其涉及一種應用于激光驅動器中的調制驅動輸出級電路。

背景技術

隨著科技的進步，光纖通訊已經進入了有線通信的各個領域，成為通信發展的主流。要實現光纖網絡通信，首先要解決的問題就是如何將信號加載到光纖通道上，即需要進行光調制。

最簡單、應用最廣的調制策略是開關鍵控（OOK，on-off?keying）調制，即根據輸入數據是邏輯“1”或邏輯“0”來相應的打開或關斷光束。OOK調制信號有兩種實現方式，即外部調制和直接調制。外部調制是使用外部調制器改變激光器輸出的穩定光功率來實現調制，整個系統結構復雜，成本高昂，不利于集成和小型化。直接調制則是通過信息流直接控制半導體激光器的驅動電流，從而獲得輸出功率的變化來實現調制，這種調制方式簡單，能保證有良好的線性工作范圍和帶寬，因此在光纖通信系統中得到了廣泛的應用。

傳統的調制驅動輸出級電路11如圖1中所示，包括三個晶體管M₁₁、M₁₂、M₁₃。晶體管M₁₃的漏極連接于晶體管M₁₁與晶體管M₁₂的源極，晶體管M₁₃的源極接地，晶體管M₁₃的柵極輸入偏置電壓V_MOD。晶體管M₁₁的漏極連接于半導體激光器LD的輸出端，半導體激光器LD的輸入端連接于電源電壓VDD。晶體管M₁₂的漏極通過電阻連接于電源電壓VDD。晶體管M₁₁與晶體管M₁₂的柵極接收一對差分輸入電壓（V_IP、V_IN），晶體管M₁₁與晶體管M₁₂的漏極輸出一對差分輸出電流以驅動半導體激光器LD。當電源電壓VDD較低時，驅動器的裕度可能不足以保證晶體管M₁₁、M₁₂的快速切換。另外，在傳輸數據時，當V_IP從高電平跳變到低電平時，由于溝道電荷注入效應和和時鐘饋通效應，晶體管M₁₁的寄生電容C_GB11、C_GD11會通過漏端向半導體激光器LD注入負電荷，從而使半導體激光器LD驅動電流的下降時間增大；當輸入電壓的同相端V_IP從低電平跳變到高電平時，由于時鐘饋通效應，晶體管M₁₁的寄生電容C_GD11、C_GS11會通過漏端和源端向通路中注入正電荷，從而使半導體激光器驅動電流的上升時間增大。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種調制驅動輸出級電路，以解決傳統技術中的缺陷。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種調制驅動輸出級電路，其能夠增大驅動器的電壓裕度，以避免電源電壓較低時驅動器因裕度不足而使得晶體管的無法快速切換的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種調制驅動輸出級電路，包括開關控制電路部分和電流產生電路部分，調制驅動輸出級電路接收一對差分輸入電壓，輸出一對差分輸出電流；電流產生電路部分包括第一晶體管、第二晶體管、第一基準電流源和第二基準電流源，開關控制電路部分包括第三晶體管、第四晶體管、第一反相器和第二反相器；第一晶體管的漏極通過第一基準電流源連接電源電壓，第二晶體管的漏極通過第二基準電流源連接電源電壓；第三晶體管和第四晶體管的源極分別接地，第三晶體管的漏極連接于第一晶體管的源極，第四晶體管的漏極連接于第二晶體管的源極；一對差分輸入電壓中的第一差分電壓通過所述第一反相器輸入到第三晶體管的柵極，一對差分輸入電壓中的第二差分電壓通過第二反相器輸入到第四晶體管的柵極；第二晶體管的漏極輸出一對差分輸出電流中的第一差分電流,第一晶體管的漏極輸出一對差分輸出電流中的第二差分電流。

在本發明的較佳實施方式中，開關控制電路部分還包括第五晶體管、第六晶體管、第三反相器和第四反相器，第三反相器的輸入端連接于第一反相器的輸出端，第三反相器的輸出端連接于第五晶體管的柵極，第五晶體管的源極與漏極分別連接于第三晶體管的漏極，第四反相器的輸入端連接于第二反相器的輸出端，第四反相器的輸出端連接于第六晶體管的柵極，第六晶體管的源極與漏極分別連接于第四晶體管的漏極。