多路半导体激光器电源电路设计

 多路半导体激光器电源恒流源电路设计 恒流源电路图如图2所示，其恒流源部分的主回路是电流从上方流入，流经R1和Q3之后回到大地。其中R1是采样电阻，采用高精度低温漂的金属膜电阻，数模转换芯片DA2用来调节恒流源的工作电流。
本电路中，DA2用来调节恒流源的工作电流。DA2芯片的型号是TI公司的TLC5615C，是一款10位精度的数模转化芯片，DA2的refin端引入参考电压为2.5V，是通过TI公司的REF5205芯片得到的稳定参考电压。R1两端的电压首先通过运算放大器进行放大，运算放大器OP1为电压跟随器，运算放大器OP2为差分电压放大电路。放大之后的电压与DA设置电压进行比较积分，最终通过调节电流变小时，R1两端电压变小，通过OP2放大之后的电压小于DA设置的电压，OP3输出电压变大，Q3的基极电压变大，所以流经Q3的电流增加，工作电流变大，从而实现恒流源的反馈调节。反之亦然。其中R1取值5Ω，运算放大器OP2的放大倍数是5倍。DA2设置的参考电压最大可以去到2.5V，此时电流源输出电流最大，可达100mA。 缓启动电路如图3所示。缓启动电路的输入电压与V进行比较，当输入电压大于V时，三极管Q4关闭，电容放电，输出电压缓慢降低，从而实现LD的缓慢点亮。利用电容的充放电过程实现LD的缓慢开关，避免冲击电流对器件的破坏。由于运算放大器的输入阻抗很高，可以通过单片机的输入/输出引脚直接驱动，实现激光器的开关。TTL-3或者TTL-5电平都大于V的2.5V，所以电路支持通用的单片机型号。
 
激光二极管包括内部的LD和PD，切换时LD和PD需要分别切换。其中切换LD用的多路选择开关芯片型号是东芝公司的TD6783。这是一款八通道源极驱动器，至少可以切换8路LD，当通道更多时，多增加一个芯片即可。切换PD模拟开关芯片是ADG508，漏电较小，采用T型负反馈网络作为I-V转化放大电路，不紧可减少切换稳定时间、加快衰减，并且保证了放大倍数。切换LD和PD之前，首先将缓启动电路的输入电压调整为0V，将Q2导通，是通过LD的电流为零。然后调整恒流源的DA2设置电压，时恒流源的电流调整为下一个要切换的LD对应的最大工作电流。下一步调整DA设置的工作点电压，设置下一个LD的工作电流。之后切换LD和PD，最后将缓启动电路的输入电压调高，将新的LD缓慢点亮。