(57)【要約】【課題】  少ない駆動電流で複数のフォトＭＯＳリレーを独立にオンオフ制御させることができる光アイソレータの駆動回路を実現する。【解決手段】  制御信号により駆動電流が独立にオンオフ制御される複数の発光ダイオードとそれらの受光素子よりなる光アイソレータの駆動回路において、  前記複数の発光ダイオードを直列接続すると共に、この直列回路に所定の駆動電流を供給する電源手段を備える。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号により駆動電流が独立にオンオフ制御される複数の発光ダイオードとそれらの受光素子よりなる光アイソレータの駆動回路において、
前記複数の発光ダイオードを直列接続すると共に、この直列回路に所定の駆動電流を供給する電源手段を備えることを特徴とする光アイソレータの駆動回路。
【請求項２】
前記電源手段は、定電流源であることを特徴とする請求項１に記載の光アイソレータの駆動回路。
【請求項３】
前記電源手段は、オンオフ制御される前記複数の発光ダイオード数に対応して出力電圧が調整される可変電圧源であることを特徴とする請求項１に記載の光アイソレータの駆動回路。
【請求項４】
前記制御信号により、前記複数の発光ダイオードに並列接続されたスイッチ手段がオンオフ制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光アイソレータの駆動回路。
【請求項５】
前記受光素子は、ＭＯＳＦＥＴによるスイッチ素子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光アイソレータの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号により駆動電流が独立にオンオフ制御される複数の発光ダイオードとそれらの受光素子よりなる光アイソレータの駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体試験装置等では、試験対象の半導体と試験装置との接続をオンオフするリレーを極めて多数（数千〜数万個）使用する。これらリレーは、光アイソレータ、具体的には発光ダイオードのオンオフ光を受光するＭＯＳＦＥＴによるフォトＭＯＳリレーにより実現されている。
【０００３】
図４は、従来の光アイソレータの駆動回路の構成例を示す回路図である。フォトＭＯＳリレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，…ＲＬｎは、夫々発光ダイオードＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎ及びこれらからの光を入力するＭＯＳＦＥＴによる受光素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…Ｍｎよりなる。
【０００４】
発光ダイオードＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎの夫々のアノードは、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，…Ｒｎを介して電源手段を形成する定電圧源ＶＢの正極に接続されている。夫々のカソードは、スイッチ手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…Ｓｎを介して定電圧源ＶＢの負極に接続されている。これらスイッチ手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…Ｓｎは、制御信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…Ｆｎにより独立にオンオフ制御される。
【０００５】
このように、フォトＭＯＳリレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，…ＲＬｎは、定電圧源ＶＢに並列接続され、夫々が備えるスイッチ手段のオンオフにより、定電圧源ＶＢより発光ダイオードの駆動電流が供給される。
【特許文献１】特開平５−２５９８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
定電圧源ＶＢに対して、フォトＭＯＳリレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，…ＲＬｎが並列接続さているので、定電圧源ＶＢの出力電流はオンさせるフォトフォトＭＯＳリレーの数に比例して増加する。
【０００７】
半導体試験装置では、前述のようにフォトＭＯＳリレーを大量に使用ことが多くまた同時オン数も大量である。従ってフォトＭＯＳリレーの発光ダイオードを駆動する電源電流が大量に必要となり、定電圧源ＶＢが大型高価になる。
【０００８】
本発明の目的は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、少ない駆動電流で複数のフォトＭＯＳリレーを独立にオンオフ制御させることができる光アイソレータの駆動回路を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）制御信号により駆動電流が独立にオンオフ制御される複数の発光ダイオードとそれらの受光素子よりなる光アイソレータの駆動回路において、
前記複数の発光ダイオードを直列接続すると共に、この直列回路に所定の駆動電流を供給する電源手段を備えることを特徴とする光アイソレータの駆動回路。
【００１０】
（２）前記電源手段は、定電流源であることを特徴とする（１）に記載の光アイソレータの駆動回路。
【００１１】
（３）前記電源手段は、オンオフ制御される前記複数の発光ダイオード数に対応して出力電圧が調整される可変電圧源であることを特徴とする（１）に記載の光アイソレータの駆動回路。
【００１２】
（４）前記制御信号により、前記複数の発光ダイオードに並列接続されたスイッチ手段がオンオフ制御されることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の光アイソレータの駆動回路。
【００１３】
（５）前記受光素子は、ＭＯＳＦＥＴによるスイッチ素子であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の光アイソレータの駆動回路。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、電流源を使用して直列接続された発光ダイオードに駆動電流を流した場合、必要な電流は発光ダイオード１個分である。従って、従来回路のように電圧源で並列接続された発光ダイオードに駆動電流を流した場合に比べて、同じｎ個の発光ダイオードを駆動する電流量は１／ｎになり、電源の消費電流を大幅に小さくすることができる。
【００１５】
図２の具体的回路では、スイッチ手段としてバイポーラトランジスタを使用して構成した場合，ベース電流の分，回路で消費する電力が必要であるが、スイッチ手段としてＭＯＳＦＥＴを使用した場合はＭＯＳＦＥＴをオンさせるのに必要な電流はきわめて小さいので回路で消費する電力は小さくて済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した光アイソレータの駆動回路の一実施形態を示す基本回路図である。図４で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
従来構成と対比した本発明の構成上の特徴は、複数のフォトＭＯＳリレーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，…ＲＬｎを構成する発光ダイオードＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎを直列に接続し，この直列回路に対して定電流源ＩＳによる電源手段を接続して一定の駆動電流を供給している。
【００１８】
制御信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…Ｆｎでオンオフ制御されるスイッチ手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…Ｓｎは、夫々発光ダイオードＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎに並列接続されている。従って、各スイッチ手段がオフに制御されている場合には対応する発光ダイオードに駆動電流が供給されてフォトＭＯＳリレーがオンとなる。
【００１９】
各スイッチ手段がオンに制御されている場合には駆動電流がこのスイッチ手段をバイパスし、対応する発光ダイオードに駆動電流が供給されないので、フォトＭＯＳリレーはオフとなる。
【００２０】
このように、直列に接続された発光ダイオードを駆動するためには，１個分の発光ダイオードを駆動するだけの電流を流せればよいので、電源手段としては電圧源ではなく電流源を使用する。これにより少ない電流で複数のフォトＭＯＳリレーをオンさせることが可能である。
【００２１】
図２は、図１の実施形態の具体的な回路図である。図１に示したスイッチ手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…Ｓｎを、ＰＮＰバイポーラのトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，…Ｑｎで実現した例である。
【００２２】
トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，…Ｑｎの各エミッタは、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，…Ｄｎを介して夫々発光ダイオードＰ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎに接続されている。これらダイオードは、フォトＭＯＳリレーをオフさせるとき、つまりトランジスタをオンさせたときに発光ダイオードの端子間電位差を小さくし、発光ダイオードを確実に消灯させるためである。
【００２３】
これらバイポーラトランジスタをオンオフさせるためには、ベースを駆動するための回路電流が必要であるが、この電流はフォトＭＯＳリレーの発光ダイオードに流す電流の１／１０程度でよいので、それを加えても従来の並列に発光ダイオードを駆動する回路と比較して十分小さな電流で同じ数のフォトＭＯＳリレーをオンさせることができる。
【００２４】
この実施形態では、スイッチ手段にバイポーラトランジスタを使用したが、負極性の電圧源が用意できればＰチャネルＭＯＳＦＥＴを使用してもよい。この場合、フォトＭＯＳリレーをオンさせるときには，Ｐ−ＭＯＳＦＥＴのＶｇｓのバイアスを０Ｖにし、フォトＭＯＳリレーをオフさせるときには、Ｖｇｓに負のバイアスをかければよい。
【００２５】
図３は、本発明を適用した光アイソレータの駆動回路の他の実施形態を示す回路図である。図１、図２の実施形態では、同時にオンするフォトＭＯＳリレーが多い場合には、従来方式に対して消費電力が小さく有利であった。
【００２６】
しかし，フォトＭＯＳリレーを１個オンさせる場合も複数オンさせる場合も定電流源回路の消費電力が同じであるため、オンしているフォトＭＯＳリレーが少ない場合は、従来のように並列にフォトＭＯＳリレーを接続した場合のほうが、消費電力が小さい場合が発生する。
【００２７】
また、定電流源を構成する場合、直列に接続される発光ダイオードが多いと定電流源自体に高い電源電圧が必要であり、電流が一定であるので電源電圧が高くなれば消費電力が増加する問題がある。
【００２８】
図３の実施形態の特徴は、電源手段を電流源から可変電圧源ＶＳに置き換えた構成にある。可変電圧源ＶＳとしては、スイッチング電源を使用することができる。この可変電圧源ＶＳの電圧を、電流制限抵抗Ｒを介して直列接続されたフォトＭＯＳリレーに供給する。
【００２９】
可変電圧源ＶＳは、オンに制御されているフォトＭＯＳリレーの数で重み付けして制御信号ＶＣを出力する重み付け手段Ｕによりその出力電圧が制御される。出力電圧を必要最小限の電圧に抑制することで、駆動回路の消費電力を抑制することができる。
【００３０】
即ち、オンであるフォトＭＯＳリレーの数が多いときはＶＳの出力電圧を上昇させ、オンであるリレーの数が少ないときはＶＳの電圧を下降させ、オンであるフォトＭＯＳリレーの数によらず電流制限抵抗Ｒに一定電流が流れるように制御する。これにより、図１，図２の実施形態でオンのフォトＭＯＳリレーが少ないときに、駆動回路の消費電力が従来方式に比較して大きいという問題点を解決することができる。
【００３１】
以上説明した実施形態では、光アイソレータの受光素子として広く採用されているＭＯＳＦＥＴのスイッチ素子を示したが、これに限定されるものではなく受光により電気特性か変化する半導体素子であれば採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を適用した光アイソレータの駆動回路の一実施形態を示す基本回路図である。
【図２】図１の実施形態の具体的な回路図である。
【図３】本発明を適用した光アイソレータの駆動回路の他の実施形態を示す回路図である。
【図４】従来の光アイソレータの駆動回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…Ｆｎ  制御信号
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…Ｓｎ  スイッチ手段
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…Ｐｎ  発光ダイオード
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…Ｍｎ  受光素子
ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，…ＲＬｎ  フォトＭＯＳリレー
ＩＳ  定電流源
ＶＳ  可変電圧源
Ｕ  重み付け手段
【図１】
2010028504.tif 000003
【図２】
2010028504.tif 000004
【図３】
2010028504.tif 000005
【図４】
2010028504.tif 000006