數(shù)字電阻器為激光驅(qū)動(dòng)器設(shè)置工作功率

在標(biāo)準(zhǔn)激光驅(qū)動(dòng)器電路中增加運(yùn)算放大器和數(shù)字電位計(jì)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器會(huì)根據(jù)溫度改變激光器的功率設(shè)定點(diǎn)，從而產(chǎn)生光電二極管電流，該電流是電位計(jì)值的線性函數(shù)。

MAX3740 VCSEL激光驅(qū)動(dòng)器和DS1859雙路、溫控?cái)?shù)字電阻具有小尺寸和高集成度，是SFP和SFF光纖系統(tǒng)的熱門選擇。MAX3740采用監(jiān)測(cè)光電二極管和自動(dòng)功率控制環(huán)路（APC）來(lái)補(bǔ)償溫度影響和老化的激光功率。光電二極管響應(yīng)度變化可達(dá)40%，因此系統(tǒng)需要一些額外的補(bǔ)償。這可以通過(guò)數(shù)字電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電阻器根據(jù)溫度改變功率設(shè)定點(diǎn)。

MAX3740基準(zhǔn)引腳（REF）和功率監(jiān)測(cè)光電二極管（MD）之間的電阻設(shè)置光電二極管電流。然后，功率控制環(huán)路將半導(dǎo)體激光管驅(qū)動(dòng)到提供該電流的強(qiáng)度。這種方法的問(wèn)題是控制電壓過(guò)低：MD處的標(biāo)稱電壓為1.6V，REF處的標(biāo)稱電壓為1.8V，電阻兩端僅剩下0.2V用于設(shè)置光電二極管電流。

像DS1859這樣的數(shù)字電阻的最小電阻高達(dá)1kΩ，最大電流僅為200μA。由此產(chǎn)生的電流與電阻函數(shù)非常非線性，在高電流下分辨率較差。您可以在REF和MD之間添加一個(gè)固定電阻來(lái)提高最大電流，但調(diào)整范圍仍然只有200μA。 （固定電阻器在非線性和分辨率方面也沒(méi)有提供任何改進(jìn)。光電二極管電流與DS1859電阻的關(guān)系圖（圖1左下角的跡線）顯示了串聯(lián)電阻值為806Ω的電路的響應(yīng)，該電路使響應(yīng)偏置248μA。

圖1.MAX3740激光驅(qū)動(dòng)器與外部光電二極管產(chǎn)生非線性控制電壓（左下跡線）。添加數(shù)字電阻和運(yùn)算放大器（圖2）可產(chǎn)生所示的線性控制電壓。 這些問(wèn)題（圖2）的解決方案是允許REF和MD（R1）之間的電阻設(shè)置最大光電二極管電流，然后減去與DS1859電阻成比例的電流。減去的電流來(lái)自運(yùn)算放大器輸出，運(yùn)算放大器通過(guò)R2從光電二極管竊取電流。選擇所示運(yùn)算放大器是因?yàn)槠湫〕叽纾⊿C70封裝）和低成本。它由與數(shù)字電阻（DS1859）和激光驅(qū)動(dòng)器（MAX3740）相同的+3.3V電源供電。

圖2.外部運(yùn)算放大器和數(shù)字電阻（DS1859）使MAX3740激光驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生圖1所示的線性控制電壓。

運(yùn)算放大器產(chǎn)生電壓（VO） 與 MD （REF - MD） 值和 DS1859 值成正比。反過(guò)來(lái)，電壓產(chǎn)生通過(guò)R2的電流，與V處電壓之差成比例O和醫(yī)學(xué)博士。MD處的影響被抵消，因此流經(jīng)R2的電流僅取決于（REF - MD）、穩(wěn)定的0.2V和DS1859值。流經(jīng)光電二極管的電流等于通過(guò)R1的電流（803μA）減去通過(guò)R2的電流。因此，光電二極管電流是電位計(jì)值的線性函數(shù)，如圖1所示。利用適當(dāng)?shù)碾娮柚?，該電路可與任何值電位計(jì)配合使用，并在任何范圍內(nèi)提供電流。它唯一的限制是運(yùn)算放大器的電流驅(qū)動(dòng)能力。設(shè)計(jì)計(jì)算如下：

其中

審核編輯：郭婷