調變電流源及偏壓電流源

調變電流源的電晶體元件的大約都是操作在fT/4，這樣會造成很低的AC電流 增益(βac)，因此第二級的前置驅動器輸出也需要提供調變電流源輸入電晶體的 基極電流，使第二級前置驅動器成為在整個驅動器中電流消耗極大的部分，因 此，我們使用推挽式射極隨耦器來增進功率的使用率，一個BJT的關掉時間通常

比打開時間來的慢很多，當BJT要關掉時，需要從基極排放大量的電荷，造成不 平均的結果，因此當驅動調變電流源時，第二級的前置驅動器在調變電流源為打 開時的拉起電流必須比關掉時的下拉電流來的小，一般是Ipull_up=Ipull_down/2..3，使 用推挽式射極隨耦器不只可以降低功率消耗，也可以減少輸出打開時的超越量 (overshoot)，Q15,16的切換電流源可以使Q13,14在充放電時能夠操作在不同的電流之 下，爲了達到這樣子操作的正確性，信號到Q15,16路徑的延遲時間必須比主要信 號路徑的延遲時間來的短，因此我讓Vdrive再經過一個共射極的差動對，一方面增 加信號的延遲時間，另一方面增加信號振幅以驅動後級，推挽式射極隨耦器帶來 的節省功率消耗的優點只有在高電流消耗的電路上才會有明顯的效果，這也是為 何用在第二級而第一級不需要使用的原因，在大電流操作之下，雷射二極體驅動 電路受到溫度的影響甚鉅，一個PTAT的前置驅動器的輸出振幅可以保持最小的 超越量及切換時間，且防止振幅隨著溫度而上升，調變電流源的輸入振幅為 Vsw=(5..6)·VT+Imod·Re，跟溫度及調變電流成相依的關係，VT為熱電壓，Imod為調 變電流大小，Re為調變電流源輸入差動對的射極雜散電阻，電路的偏壓電流跟調 變電流源的電流由一個可變電阻共同控制，因此可以達到相依的關係。

圖4-4 調變電流源

圖4-4 左半部所示為調變電流源的電路，由一個切換電路將電壓信號以電流 的形式輸出，Vmod及Rmod可以決定輸出的調變電流的最大值，在如此大的電流操 作之下，考慮電流密度的問題，Q1,2的電晶體也要使用大尺寸的面積，因此雜散 電容Cu在經由米勒效應放大之後，會對前級造成極大的電容性負載，因此，我們 加了Q3,4的交互耦合組態的負電容，用來抵消Cu1,2經由米勒效應放大的電容負 載，Q3,4的電晶體尺寸要使用跟Q1,2相同以達到近似抵消的效果，差動輸出的一端

為開路集極的方式輸出，並且直接送出調變信號到雷射二極體，另一端在晶片內 寬廣的電流(1~60mA)，電流大小由一個可調的電壓Vbias及一個外接的電阻Rbias決 定，Qbc形成一個在Qb及雷射二極體間有效的隔絕，如果需要更好的隔絕的話，