激光二極管驅動電路圖(一)
驅動電路圖1(左)
電路的基準電壓不用常見的電阻分壓電路.而是利用晶體管Tr1的Vbe作基準電壓,Vbe約為0.7V,即(Im-Ib)×Vr1=0.7V,不過Ib很小可以忽略。
Vbe具有2mV/℃的溫度特性,故基準電壓將隨溫度變動,即使這樣,其溫度特性也遠比恒流驅動好。
整個電路只用了兩只晶體三極管,Vr1用于輸出調整兼負荷電阻,是相當簡單的APC電路。
激光二極管驅動電路圖(二)
驅動電路如上圖2(右)
這是一款為提高可靠性而設計的電路.共用了5只晶體三極管。主要特點如下:
取消了調整輸出的半可變電阻。
如果Tr5的B-E之間出現短路的話,流過電阻R2的電流幾乎就都成為Tr1和Tr2的基極電流,這將使輸出增大:不過這時流過Tr2的基極電流Ib將使680Ib+Vbe》2Vbe,結果Tr4導通,旁路部分電流到地,使輸出功率受到一定限制。
若Tr1、Tr2的任一個出現C-E間短路.則由于另一個晶體管的存在.不會出現過電流的情況。
除5個晶體管外.其余元件的短路更不會引起輸出增大。
電路中R1是基極電阻,兼作電流取樣電阻;R5為負荷電阻。
激光二極管驅動電路圖(三)
自動功率控制電路是依靠激光器內部的PIN管來檢測LD的輸出光功率作為反饋的,電路圖如圖13.6所示。其中Dl是激光器內部的背光檢測二極管,由采樣電阻將電流轉換電壓,再由差動放大器放大,經比例積分控制器來調節激光器偏置電流。
對于有制冷器的激光器,還要進行溫度控制,特別是用于波分復用的激光器,要求波長穩定,所以必須要有自動溫度控制電路。溫控電路如圖13.7所示:
在圖13.7中RZ是熱敏電阻,Rl是制冷器,制冷器中電流正向流是加熱,反向流是制冷。
激光二極管驅動電路圖(四)
激光二極管驅動電路圖如下圖所示:
激光二極管驅動電路圖(五)
電路結構及原理
LD是依靠載流子直接注入而工作的,注入電流的穩定性對激光器的輸出有直接、明顯的影響,因此,LD驅動電源需要為LD提供一個紋波小,毛刺少的穩恒電流。該LD驅動電源包括4部分:基準電壓源,恒流源電路,脈沖控制電路,保護電路。結構框圖如圖1所示。
基準電壓源電路
基準電壓源電路構成如圖2所示,其作用是為恒流源電路提供一個高精度,低溫漂的電壓參考,同時,為電路中的集成電路(如光耦合器、運算放大器、反相器等)提供穩定工作電壓。
恒流源電路
為了實現高的電流穩定度,驅動電路大多采用負反饋的控制方法,恒流控制原理如圖3所示。穩流電路由基準電壓電路、電壓-電流轉換電路、恒流輸出電路和反饋電路組成。電路工作時,基準電壓經過適當放大后送入運放A1的同相端,運放A1控制VQ1基極電流的大小,從而獲得相應的輸出電流,輸出電流在取樣電阻R上產生取樣電壓,該取樣電壓經A2放大后作為反饋電壓反饋回電壓放大器A1的反相輸入端,并與同相輸入端的電壓進行比較,對輸出電壓進行調整,進而對VQ1基極的輸出電流進行調整,使整個閉環反饋系統處于動態的平衡中,以達到穩定輸出電流的目的。
激光二極管驅動電路圖(六)
最簡單的驅動電路是共射極驅動電路,如圖 3 。 10 所示。
顯然,當數字電信號 Vi = O 時, BG 截止,光源器件無電流流過故不發光(空號)。
而當 Vi = 1 時,晶體管 BG 飽和導通,光源器件中有電流流過并達到其要求的工作電流如 50MA ,于是發光(傳號)。
就這樣把電信號變成了光脈沖信號,完成了強度調制過程。
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