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高精度半导体激光器驱动电源系统的设计

作者:时间:2009-06-17来源:网络收藏

2.2 恒流源模块实现
“压控恒流”是通过控制输入电压的变化控制输出电流。恒流源电路原理如图3所示。通过硬件电路实现闭环负反馈,即内闭环。图3中电阻Rs,R4,R5,Rf和运放U5构成反馈网络。假若运放U4是理想的,设输入电压为Vs,输出电压为Uo。由运放“虚短”可得:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/181387.htm

Rs,R5,Rf不变时,输入电压Vs恒定输出电流Io恒定。运放U4,U5,电阻Rs,R5,Rf自身的稳定性恒流源的稳定性起决定性作用。因此,U4,U5选用运放OP-27,其漂移仅为O.2μV/℃,最大噪声电压为O.25μV。R5,Rf选用温漂系数低、精度较高的电阻。采样电阻Rs选用阻值为0.01 Ω大功率锰铜丝电阻,其精度为1%。Q5为大功率达林顿管2SD1559,由于集成运算一般工作在小电流状态,因此用一个小功率晶体管Q4(9014)Q5。C15,C16,D9,L1构成低通滤波以减少中高次谐波对LD的影响,D5在Q5截止时起到扼制流作用。

2.3 A/D与D/A模块实现
F2812芯片内置12位ADC(模/数转换器),输入电压为0~3 V,12位的ADC采样的分辨率为(3.0 V-O V)/212=0.73mV。F2812根据预置的电流值对PGA103的A1A0引脚置位(A1A0=OO,A1A0=01,A1A0=10分别对应的放大倍数为1,10,100),信号调理如图3所示。F2812内没有配置DAC模块,要实现D/A功能需要外接D/A转换芯片,转换精度与芯片的价格成正比关系,这无疑增加了硬件成本。F2812芯片提供的信号,是一种周期和占空比均可变、高电平VH=3.3 V,低电平VL=O V的脉宽调制()信号。由傅里叶变换可知,对于以时间轴原点为对称点的、单极性的信号可写成表达式:

式中:T为信号周期;n=±1,±2,±3±…;An,Bn为各自独立的傅里叶系数。

由式(3)可知只要将高频直流分量An滤除,改变PWM信号占空比q(q=O~1)时,可以得到输出电压O~3.3 V。由于三阶低通滤波器较之于一阶与二阶低通滤波器有更好的性能。采用“归一化”方法一个Butterworth三阶反馈有源低通滤波器,如图4所示。低通滤波器的传递函数表示为:



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