您的位置 首页 国产IC

无线激光通讯体系驱动与前置扩大电路设计

  通讯激光发射模块作业原理:将编码后电信号作为调制信号,经过半导体激光驱动器,改动半导体激光器的输入电流,然后使半导体激光器输出激光的功率随调制信号而改动,即发生调制的光信号。调…

  通讯激光发射模块作业原理:将编码后电信号作为调制信号,经过半导体激光驱动器,改动半导体激光器的输入电流,然后使半导体激光器输出激光的功率随调制信号而改动,即发生调制的光信号。调制光信号经光纤准直器耦合进入光学发射天线,光学发射天线紧缩光束发散角,使其到达体系要求的目标,然后将光束发射出去。

  信标激光发射模块为激光通讯链路的树立供应用来对准的信标光,为了便利激光发射和接纳部分的对准,要求信标光的光束具有较大的柬散角和较高的输出功率。 驱动部分是由基准电压源发生基准电压,然后将激光器(LD)输出电流转化为电压进行取样,经过反应环路与基准电压进行比较,使用反应量来操控驱动电流巨细,使供应激光器电流安稳,然后完结恒流操控;将检测二极管(PD)电流巨细反应给驱动,完结功率自动操控;温度操控部分是由内部热敏电阻经过电桥电路扩大供应后续的TEC电路,使用TEC处理芯片完结温度监测和操控。此外由脉冲信号源生成必定周期的时钟频率信号,作为发射模块操控频率,然后到达完结脉冲输出。

  激光器驱动电路规划,激光器驱动电路如图2所示,电路规划中,首要选用运算扩大器和自动增益操控电路。在该图中电路首要分红两个部分,图中的上半部分电路首要为脉冲驱动,下半部分电路首要为自动增益操控电压电路。

  

  在上半部分电路中,P1为SMA接头,选用50 Ω阻抗匹配将脉冲操控信号接入作为调制激光器驱动的调制信号,经过后续比较器和驱动电路完结开关操控。VD7为稳压二极管供应安稳电压,经过调整滑动变阻器来完结比较器负输入端参阅电压的设定。U8为MAX953集成芯片,内部集成了比较器和扩大器。在该部分规划中,经过比较器完结脉冲操控电压和参阅电压的比较,将比较信号送入后续由MAX953芯片内的扩大器构成的电压跟从器正向输入端。在电压跟从器的正向输入端外接参阅电压的上拉电阻相接,比较器输出开关信号来操控电压跟从器正向输入端的电压巨细完结开关功用,以便完结后续供应场效应管VQ10的敞开和导通,然后完结脉冲开光信号的全体操控。经过反应电压操控电压跟从器的上拉电压到达电流安稳驱动的意图。

  鄙人半部分电路中,将恒电流反应或恒功率反应操控信号经过运放扩大,其间运放仍选用U10中的内部扩大器,将该运放作为电压跟从器,输出信号进入运放 U11A的正向输入端完结扩大。U11B为运放减法电路,将上级扩大输出信号与参阅电压进行比较输出,VD10为稳压二极管供应安稳电压,调整滑动变阻器 R77和R70构成的分压电路来完结比较器负输入端参阅电压的设定。在该部分电路规划中,自动增益操控电路中的扩大器选取带宽较窄、转化速度不能过快的扩大器为宜。因为调制频率为kHz数量级,因而带宽过大会有很大的噪声搅扰,为了使自动增益操控电压保持安稳,有必要使该电压改换缓慢,所以选取改变速度较为缓慢的运算扩大器。R61为恒电流形式中的采样电阻,即它将LD的电流转化为电压信号,经过反应回路作为恒流操控信号,将该小信号扩大供应后续反应回路。 因为LD的输出功率与驱动电流有关,所以驱动电流的安稳性是决议LD的输出光功率安稳与否的一个要害因素。

  热敏电阻前置扩大电路规划

  规划热敏电阻前置扩大电路如图3所示。U14为将+5 V改变为+2.5 V的高精准参阅电压源,该参阅源有极低的噪声、低的温度系数,减少了该扩大电路输出端因为电源引起的噪声搅扰。R2、R3、R4和激光器内部负温度系数热敏电阻组成桥式扩大电路的4个桥壁,当热敏电阻随温度改变阻值发生改变时,桥壁输出一个跟从温度改变的电压差,扩大器输出的电压反映的正是扩大了的热敏电阻阻值随温度改变状况。

  

  热电制冷(TEC)操控电路规划 温度操控选用专用的TEC集成操控电路芯片,减少了传统所选用的积分微分电路,使得规划简略,电路调试便利,能够直接硬件完结。其要害操控电路规划如图4所示。

  

  芯片引脚IN+为热敏电阻经过前置扩大后的输出电压信号,R9和R12为分压电阻,为引脚IN-供应一个安稳的电压。引脚IN+端输入电压与引脚IN-端电压进行比较,当IN+端电压引脚大于IN-端引脚时,由该芯片材料知输出为制冷形式,反之为制热形式。该电路经过负温度系数热敏电阻输入端电压巨细来操控整个反应环路,当温度升高时热敏电阻阻值减小,由图3知,热敏电阻端电压下降,使得OPA1177输出比较电压升高,然后使输入到DRV953的IN+ 端电压升高,当该电压大于IN-端相电压时,使得该芯片输出电压翻转操控激光器半导体制冷器由制热形式改变为制冷形式,经过这样一个负反应网络完结温度自动操控。同理,当温度下降时相同遵从该负反应原理。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/bandaoti/ic/161632.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部