激光器恒流源驱动电路的制作方法

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激光器恒流源驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及激光器驱动电路,尤其设及一种对激光器驱动电流较大,稳定度 和精度要求较高的激光器恒流源的驱动电路。
【背景技术】
[0002] 激光器是光学领域必不可少的光学器件,实际要求激光器的出光功率高稳定,可 调节。激光器的出光稳定性不仅光纤传感系统稳定性有影响,同时对测量精度有一定影响。
[0003] 激光器一般都是电流驱动器件,其出光功率和其驱动电流的稳定性和精度关系很 大,驱动电流有高频或低频干扰,对其输出光功率有很大影响甚至会损坏激光器。
[0004] 当激光器的驱动电流需要调节时,要求驱动电压与驱动电流是线性关系。能够快 速响应,电流值不能有突变而损坏激光器。
[0005] 传统的激光器恒流源电路调节速度和电流稳定精度不能兼顾,同时受环境溫度影 响较大。如图1所示,为传统的激光器驱动电路,当调节电压变化时,R4两端的电压发生变 化,由于R4本身阻抗的原因,会使电路的反应速度变慢;Ql发射极输出电流计算公式为IC = e*IB,IB会受环境溫度影响微小变化,但由于=极管的放大作用,IC随之变化,从而影响输 出电流稳定性。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中激光器驱动中电流值的调节 容易出现突变而损坏激光器的缺陷,提供一种具有对输入信号快速响应功能的激光器恒流 源驱动电路。
[0007] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[000引提供一种激光器恒流源驱动电路,包括电压比较单元、电压加速调节单元、外部供 电单元、目标电流设置单元、激光器驱动单元、电流采样单元和电压反馈计算单元;其中:
[0009] 外部供电单元为整个驱动电路供电;
[0010] 激光器驱动单元,与激光器连接,输出电流给激光器;
[0011] 电压比较单元与目标电流设置单元、电压反馈计算单元连接,将目标电流设置单 元输出的电压值与电压反馈计算单元输出的电压值进行比较,调整激光器的输出电流值;
[0012] 电压加速调节单元与电压比较单元、激光器驱动单元连接,该电压加速单元加速 激光器驱动单元的开启速度;
[0013] 电压反馈计算单元与目标电流设置单元、电压比较单元连接,将输入电压值与输 出电压值转给电压比较单元;
[0014] 电流采样单元与激光器驱动单元连接,采集流过激光器的电流。
[0015] 本实用新型所述的激光器恒流源驱动电路中,电压比较单元包括一运算放大器。
[0016] 本实用新型所述的激光器恒流源驱动电路中,电压加速单元包括第一电容,激光 器驱动单元包括两个晶体管,该第一电容通过溫度补偿单元将电荷W逆电流形式引入两个 晶体管的基极内。
[0017] 本实用新型所述的激光器恒流源驱动电路中,该电路还包括溫度补偿单元,与电 压加速单元和激光器驱动单元连接。
[0018] 本实用新型所述的激光器恒流源驱动电路中,该驱动电路还包括激光器保护单 元,对激光器两端进行过电压保护。
[0019] 本实用新型所述的激光器恒流源驱动电路中,激光器保护单元包括与激光器并联 的二极管和第二电容,当电路上电时,该第二电容对激光器两端过电压保护,当激光器的反 向瞬时电压大于零时,二极管导通,保护激光器。
[0020] 本实用新型所述的激光器恒流源驱动电路中,该驱动电路还包括电压跟随单元, 与激光器的正极端、电压比较单元的运算放大器的输入正极相连。
[0021] 本实用新型产生的有益效果是:本实用新型具有对输入信号快速响应功能,当设 定电压值变化时,激光器电流值能够快速调节到设定值。
[0022] 进一步地,本实用新型还设有激光器保护单元,在当驱动电流工作异常对激光器 做相应保护功能。本实用新型不但能对系统上电时电压不稳易造成激光器的损坏的做出保 护,也能对电压调节时激光器的电流瞬间突变做出抑制。
[0023] 进一步地,本实用新型通过溫度补偿电路起到溫度补偿作用,当环境溫度变化后, 对输出影响最大的是晶体管,但驱动中增加补偿电路后,可大大抑制溫度对晶体管的影响, 进而抑制环境溫度变化对整个驱动电路的影响。
【附图说明】
[0024] 下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
[0025] 图1为传统激光器驱动电路;
[0026] 图2为本实用新型实施例的激光器恒流源驱动电路原理框图;
[0027] 图3为本实用新型实施例的激光器恒流源驱动电路图;
[00%]图4为本实用新型实施例的激光器驱动单元电路和溫度补偿单元电路图。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,W下结合附图及实施 例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用W解释本 实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0030] 如附图2所示,本实用新型的激光器驱动电路包括电压比较单元101,电压加速调 节单元102,溫度补偿单元103,电压跟随单元104,激光器保护单元105,外部供电单元106, 目标电流设置单元107,激光器驱动单元108,电流采样单元110和电压反馈计算单元111。
[0031] 外部供电单元106为整个驱动电路供电;激光器驱动单元108与激光器109连接,输 出电流给激光器109。
[0032] 电压比较单元101与目标电流设置单元107、电压反馈计算单元111连接,将目标电 流设置单元输出的电压反馈计算单元111输出的电压值进行比较,调整激光器109的输出电 流值;此处选用一运算放大器来实现此功能,此运放应具有低的输入偏置电压和电流,但其 带宽增益乘积比较大。
[0033] 电压加速调节单元102与电压比较单元101、激光器驱动单元108连接,该电压加速 单元2加速激光器驱动单元108的开启速度。电压加速单元2-边与运放的输出相连接,另一 边与激光器的驱动部分连接,电容C2的作用为加速后级激光器驱动单元108开启速度,其原 理为将晶体管Ql和Q2基极内的储蓄电荷W逆电流形式引入。当设定电压值变化时,激光器 电流值能够快速调节到设定值。本实用新型的一个实施例中,电容C2值为InF,其封装为 0603或更小贴片封装,此电容的材质要求为NP0。
[0034] 溫度补偿单元103的作用补偿激光器驱动单元108对溫度的影响。如图4所示,此溫 度补偿单元103包括两个二极管和两个电阻,其中二极管D4与R5串在一起,再与激光器驱动 单元Ql的肥并在一起,由立极管的特性可知,如环境溫度升高,Ql的肥两端电压变小,Ib电 流值变大,如无补偿电路,贝化1的Ice的电流也变大,激光器驱动单元的电流值变化。但增加 补偿单元3后,溫度升高,D4的电压也相应的变小,补偿单元与驱动单
再多了解一些
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