可見激光驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)字控制的功率調(diào)制

下圖中的電路包括一個(gè)具有10線串行輸入的3位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），該轉(zhuǎn)換器以恒定的平均光輸出功率工作并保持可見光半導(dǎo)體激光管。獨(dú)立的數(shù)字輸入線（MOD）使具有漏極開路輸出（IC4）的比較器能夠通過脈沖半導(dǎo)體激光管通過Q1來實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。

許多半導(dǎo)體激光管包括一個(gè)光電二極管，其產(chǎn)生與激光束的強(qiáng)度（光功率）成比例的電流。然而，這些光電二極管中的大多數(shù)響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較慢，無法跟蹤典型調(diào)制半導(dǎo)體激光管的峰值光功率。相反，這些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路通過監(jiān)控相對(duì)平均光功率來控制激光器。

下圖中的電路包括一個(gè)具有10線串行輸入的3位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），該轉(zhuǎn)換器以恒定的平均光輸出功率工作并保持可見光半導(dǎo)體激光管。獨(dú)立的數(shù)字輸入線（MOD）使具有漏極開路輸出（IC4）的比較器能夠通過脈沖半導(dǎo)體激光管通過Q1來實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。選擇電路元件是為了最小化布局和成本。

圖1.該電路提供可見光激光二極管調(diào)制和功率輸出的數(shù)字控制。

電阻R6將光電二極管電流轉(zhuǎn)換為可用電壓，該電壓施加于基于高速運(yùn)算放大器IC3的“泄漏”積分器的反相輸入端。積分器平滑調(diào)制中的變化，并防止反饋回路試圖調(diào)節(jié)激光脈沖。積分器漏電（R10），以確保補(bǔ)償平均功率的向下和向上變化。

因此，積分器通過監(jiān)測(cè)R1兩端的電壓并將其與DAC的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，為Q6創(chuàng)建誤差信號(hào)和基極驅(qū)動(dòng)。DAC的基準(zhǔn)電壓（IC1）為2.5V，但其輸出電壓緩沖器的增益為2V/V，使DAC輸出的調(diào)節(jié)范圍為0至5V。Q1 的標(biāo)稱基極電壓由 DAC 輸出設(shè)置，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)半導(dǎo)體激光管的電流來控制光功率。

R9提供隔離，當(dāng)Q3的基極短路并由MOD輸入的信號(hào)釋放時(shí)，有助于穩(wěn)定IC1。通過在數(shù)字調(diào)制的“關(guān)斷”期間保持較小的半導(dǎo)體激光管電流，R1 可以解決另一個(gè)問題：如果正向電流變?yōu)榱悖雽?dǎo)體激光管的啟動(dòng)時(shí)間將大大增加。R1確保激光電流低于激光閾值，但足夠高，以允許可接受的通信和調(diào)制導(dǎo)通時(shí)間。

審核編輯：郭婷