(57)【要約】【課題】可変幅の広い、高い精度の電流値設定が可能な定電流装置を提供する【解決手段】スイッチＳと抵抗Ｒを直列接続した直列回路をｎ個並列に接続した直並列回路と、前記直並列回路と直列に接続した電圧電流変換素子Ｆ１と、前記直並列回路と前記電圧電流変換素子Ｆ１の共通接続点に接続された一方の入力端および制御信号を入力する他方の入力端を有し、出力端が前記電圧電流変換素子Ｆ１の入力端に接続されたオペアンプＯＰ１とを備えた定電流装置であって、前記直列回路の各抵抗の抵抗値の比を、１：１／２：１／４…１／２ｎ−１とした定電流装置により前記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチと抵抗を直列接続した直列回路をｎ個並列に接続した直並列回路と、前記直並列回路と直列に接続した電圧電流変換素子と、前記直並列回路と前記電圧電流変換素子の共通接続点に接続された一方の入力端および制御信号を入力する他方の入力端を有し、出力端が前記電圧電流変換素子の入力端に接続されたオペアンプとを備えた定電流装置であって、
前記直列回路の各抵抗の抵抗値の比を、１：１／２：１／４…１／２ｎ−１としたことを特徴とする定電流装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定電流装置において、
前記直並列回路の各スイッチをバイナリコーデッドディシマルにしたがいオン，オフすることを特徴とする定電流装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定電流装置において、
前記直並列回路の各スイッチをロータリーディジタルコードＤＩＰスイッチとしたことを特徴とする定電流装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の定電流装置において、
前記直並列回路に並列に抵抗を接続したことを特徴とする定電流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーダイオードなどの電流駆動型素子の駆動に好適な定電流装置に関し、特にその電流値設定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザーダイオードなど電流値により動作態様が決まる電流駆動型素子の駆動に使用する、図４の１１に示すような定電流回路（特許文献１）において、電流値Ｉｏ１は、
Ｉｏ１＝Ｖｒｏ／Ｒｓ２という式より決定される。電圧電流変換素子Ｑ２に流れる電流を状況に応じて調整することは、電圧電流変換素子Ｑ２への入力電圧Ｖｒｏを調整するか、検出抵抗Ｒｓ２の抵抗値を変更することにより実現できる。
【特許文献１】特開平５−３３３９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、入力電圧Ｖｒｏで変更する場合、たとえば１０ｍＡの電流と１００ｍＡの電流の双方を得るように設定する必要があるとき、１０ｍＡ用の入力信号電圧とその１０倍の１００ｍＡ用の入力信号電圧双方に対応するよう大幅に入力電圧Ｖｒｏを調整しなければならず、可変幅が広い場合には高い精度の電流値設定が困難である。
【０００４】
他の手法として、抵抗Ｒｓ２を可変抵抗とし、入力信号を可変させる手法がある。しかし、摺動部を持つ可変抵抗を使用することは信頼性を損なううえ、摺動部分の接触精度が不安定であるため、可変幅が広い場合には高い精度の電流値設定が困難である。また、固定抵抗とスイッチを組み合わせ、設定する手法も考えられるが、ノイズ電圧密度が設定する抵抗により異なるため、設定レンジによりノイズレベルが変動するという問題がある。
【０００５】
本発明には、このような状況のもとでなされたもので、可変幅の広い、高い精度の電流値設定が可能な定電流装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明では定電流装置を次の（１）ないし（４）のとおりに構成する。
【０００７】
（１）スイッチと抵抗を直列接続した直列回路をｎ個並列に接続した直並列回路と、前記直並列回路と直列に接続した電圧電流変換素子と、前記直並列回路と前記電圧電流変換素子の共通接続点に接続された一方の入力端および制御信号を入力する他方の入力端を有し、出力端が前記電圧電流変換素子の入力端に接続されたオペアンプとを備えた定電流装置であって、
前記直列回路の各抵抗の抵抗値の比を、１：１／２：１／４…１／２ｎ−１とした定電流装置。
【０００８】
（２）前記（１）に記載の定電流装置において、
前記直並列回路の各スイッチをバイナリコーデッドディシマルにしたがいオン，オフする定電流装置。
【０００９】
（３）前記（１）に記載の定電流装置において、
前記直並列回路の各スイッチをロータリーディジタルコードＤＩＰスイッチとした定電流装置。
【００１０】
（４）前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の定電流装置において、
前記直並列回路に並列に抵抗を接続した定電流装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、可変幅の広い、高い精度の電流値設定が可能な定電流装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、実施例１である“定電流装置”の構成を示す図である。図示のように、出力段の電圧電流変換素子Ｆ１であるＦＥＴのソース（トランジスタではエミッタ）側に検出抵抗を接続し、この抵抗に生じる電位差を入力段のオペアンプＯＰ１にフィードバックすることで一定の電流が得られる。これは電流が交流となっても同じである。負荷は、図４の回路１１と同様に、ＦＥＴのドレインと電源（不図示）の間に接続される。
【００１４】
前記検出抵抗を図示のように、スイッチと抵抗を直列接続した直列回路ｎ個を並列に配列する形で形成する。それぞれの抵抗Ｒ１，Ｒ２．Ｒ４，Ｒ８…の抵抗値は１：１／２：１／４：１／８…：１／２ｎ−１の比率に設定する。
【００１５】
このとき比率１の抵抗値をＲとすると、それぞれの抵抗の抵抗値はＲ、Ｒ／２、Ｒ／４、Ｒ／８、…となる。そして抵抗に接続したスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ８…をバイナリコーデッドディシマルにしたがいＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【００１６】
バイナリコードとスイッチのＯＮ／ＯＦＦの関係について図２の表１に示す。スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって決まる合成抵抗は図２の表１の最下段のようになる。
【００１７】
本定電流装置では、この合成抵抗に生じる電圧降下を検出し入力電圧と等しくなるように制御されるため、電流値ＩはＩ＝Ｖ・ｎ／Ｒで与えられる。すなわち表１のスイッチの組み合わせにより電流値は図２の表２のようになる。すなわちＶ／Ｒで決まる一定値間隔の電流値を４段階以内で設定するには２個の、８段階以内で設定するには３個の、１６段階以内で設定するには４個の抵抗があればよい。すなわち、２ｎ段階で設定するために、ｎ個の「抵抗＋スイッチ」の組み合わせで実現できる。これは、市販のロータリーディジタルコードＤＩＰスイッチを使用すれば、大きな実装面積を要させずに、容易に実現できる。
【００１８】
なお、図２の表では、初期値がゼロに設定されるが、これを何らかの値に設定するには、図３に示すとおり、スイッチと抵抗の直並列回路に並列に抵抗Ｒ０を挿入すればよい。
【００１９】
さらに、このスイッチにリレーなど電気的にバイナリコードで制御できる素子を使用すれば、パソコンで制御可能な定電流源を作ることができるうえ、各抵抗が比で設定されるため、集積化にも適している。
【００２０】
また、それぞれの抵抗にＲと同じ値のものを使用し、各段階の数だけ並列に接続してもよい。この場合、同じ品種ロットが揃った抵抗を使うことができ、ばらつきを抑えることができる。
【００２１】
以上説明したように，本実施例によれば、可変幅の広い、高い精度の電流値設定が可能な定電流装置を提供することができる。
【００２２】
なお、実施例１は、負荷をＦＥＴのドレインと電源の間に接続する例であるが、図４の回路２１Ａと同様に、ＦＥＴのソースと接地間に接続する形で実施することができる。この場合は、検出抵抗は図４の回路２１Ａと同様に、ＦＥＴのドレインと電源の間に接続することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１の構成を示す図
【図２】実施例１の動作を示す図
【図３】実施例１の変形部を示す図
【図４】従来例の構成を示す図
【符号の説明】
【００２４】
Ｆ１      電圧電流変換素子（ＦＥＴ）
ＯＰ１    オペアンプ
Ｒ１…Ｒ８  抵抗
Ｓ１…Ｓ８  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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