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光通信激光二极管驱动电路---陈伦裕ppt

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激光二极管驱动电路图(一)

驱动电路图1(左)

电路的基准电压不用常见的电阻分压电路.而是利用晶体管Tr1的Vbe作基准电压,Vbe约为0.7V,即(Im-Ib)×Vr1=0.7V,不过Ib很小可以忽略。

Vbe具有2mV/℃的温度特性,故基准电压将随温度变动,即使这样,其温度特性也远比恒流驱动好。

整个电路只用了两只晶体三极管,Vr1用于输出调整兼负荷电阻,是相当简单的APC电路。

激光二极管驱动电路图大全(六款激光二极管驱动电路设计原理图详解)

激光二极管驱动电路图(二)

驱动电路如上图2(右)

这是一款为提高可靠性而设计的电路.共用了5只晶体三极管。主要特点如下:

取消了调整输出的半可变电阻。

如果Tr5的B-E之间出现短路的话,流过电阻R2的电流几乎就都成为Tr1和Tr2的基极电流,这将使输出增大:不过这时流过Tr2的基极电流Ib将使680Ib+Vbe》2Vbe,结果Tr4导通,旁路部分电流到地,使输出功率受到一定限制。

若Tr1、Tr2的任一个出现C-E间短路.则由于另一个晶体管的存在.不会出现过电流的情况。

除5个晶体管外.其余元件的短路更不会引起输出增大。

电路中R1是基极电阻,兼作电流取样电阻;R5为负荷电阻。

激光二极管驱动电路图(三)

自动功率控制电路是依靠激光器内部的PIN管来检测LD的输出光功率作为反馈的,电路图如图13.6所示。其中Dl是激光器内部的背光检测二极管,由采样电阻将电流转换电压,再由差动放大器放大,经比例积分控制器来调节激光器偏置电流。

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对于有制冷器的激光器,还要进行温度控制,特别是用于波分复用的激光器,要求波长稳定,所以必须要有自动温度控制电路。温控电路如图13.7所示:

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在图13.7中RZ是热敏电阻,Rl是制冷器,制冷器中电流正向流是加热,反向流是制冷。

激光二极管驱动电路图(四)

激光二极管驱动电路图如下图所示:

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激光二极管驱动电路图(五)

电路结构及原理

LD是依靠载流子直接注入而工作的,注入电流的稳定性对激光器的输出有直接、明显的影响,因此,LD驱动电源需要为LD提供一个纹波小,毛刺少的稳恒电流。该LD驱动电源包括4部分:基准电压源,恒流源电路,脉冲控制电路,保护电路。结构框图如图1所示。

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基准电压源电路

基准电压源电路构成如图2所示,其作用是为恒流源电路提供一个高精度,低温漂的电压参考,同时,为电路中的集成电路(如光耦合器、运算放大器、反相器等)提供稳定工作电压。

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恒流源电路

为了实现高的电流稳定度,驱动电路大多采用负反馈的控制方法,恒流控制原理如图3所示。稳流电路由基准电压电路、电压-电流转换电路、恒流输出电路和反馈电路组成。电路工作时,基准电压经过适当放大后送入运放A1的同相端,运放A1控制VQ1基极电流的大小,从而获得相应的输出电流,输出电流在取样电阻R上产生取样电压,该取样电压经A2放大后作为反馈电压反馈回电压放大器A1的反相输入端,并与同相输入端的电压进行比较,对输出电压进行调整,进而对VQ1基极的输出电流进行调整,使整个闭环反馈系统处于动态的平衡中,以达到稳定输出电流的目的。

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激光二极管驱动电路图(六)

最简单的驱动电路是共射极驱动电路,如图 3 。 10 所示。

显然,当数字电信号 Vi = O 时, BG 截止,光源器件无电流流过故不发光(空号)。

而当 Vi = 1 时,晶体管 BG 饱和导通,光源器件中有电流流过并达到其要求的工作电流如 50MA ,于是发光(传号)。

就这样把电信号变成了光脉冲信号,完成了强度调制过程。

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关于激光二极管,驱动电路就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。