Для управления лазерными диодами непрерывного излучения в приложениях точных измерений требуются источники постоянного тока. Правильная конструкция такого драйвера должна тщательно учитывать проблемы надежности, стабильности, шумов и другие вопросы, что делает ее дорогой и сложной [1]. На Рисунке 1 изображена схема компактного драйвера лазерного диода с заземленным катодом, защищенная от повреждений электростатическими разрядами, пусковыми импульсами, бросками напряжения и возможными флуктуациями, возникающими в цепи внешней оптической связи. Операционный усилитель IC4, управляя P-канальным MOSFET Q1, регулирует выходной ток. Требуемое значение тока 35-милливаттного лазерного диода HL6738MG компании Opnext устанавливается резистором RS. Для того, чтобы до установления питания защитить выход от влияния Q1, компаратор IC5A по входу разрешения DL блокирует микросхему IC4, и 10-килоомный подтягивающий резистор, соединяя затвор Q1 с шиной питания IC4, удерживает Q1 в выключенном состоянии до тех пор, пока стабилизированное напряжение VB не достигнет расчетного значения - приблизительно 6.5 В - и откроет Q1 через IC4.
 |
||
| Рисунок 1. | Эта схема драйвера обеспечивает питание лазерного диода постоянным током и его защиту от входных перенапряжений и переходных процессов при включении. |
|
Ключевым моментом в защите от повреждения электростатическими разрядами и бросками напряжения является использование N-канального MOSFET Q2, работающего в режиме обеднения. При выключении питания Q2 открывается, замыкая опасные электростатические разряды на землю. Если питание включено, отрицательное напряжение на выходе компаратора IC5B будет намного ниже порогового напряжения закрывания затвор-исток. Таким образом, Q2 закрыт и практически не влияет на потребляемый ток, если рабочее напряжение на аноде лазерного диода не превышает максимально допустимого значения 2.8 В. В этом случае рабочее напряжение переключает выход IC5B, в состояние высокого уровня, и транзистор Q2, открываясь, также шунтирует управляющий ток на землю. Теперь в схему вносится существенный гистерезис, позволяющий зафиксировать состояние, защищающее ее от повреждения. Благодаря низкому сопротивлению открытого транзистора Q2, такая схема обеспечивает лучшую защиту, чем распространенный метод подавления выбросов перерегулирования с помощью параллельного стабилитрона.
Несмотря на использование расщепленного питания, управление последовательностью его включения в этой схеме не требуется. Отключать Q2 вы должны только в начале запуска схемы, поэтому было бы лучше перед разрешением работы драйвера включать внешний источник напряжения -9 В. Несмотря на доступность замен для некоторых из используемых в этой конструкции микросхем, выбор подходящих устройств может оказаться непростым. Например, вы можете с небольшими изменениями конструкции, необходимость которых обусловлена несовместимостью выводов, заменить TLC070 компании Texas Instruments микросхемой LT1637, выпускаемой Linear Technology. Однако характеристики TLC070 по переменному току заметно лучше, особенно в части подавления синфазных сигналов в широкой полосе частот, что важно для более надежной защиты от колебаний рабочего напряжения, ожидаемо или непредвиденно возникающих вследствие влияния внешней оптической связи.
Купить LM393 на РадиоЛоцман.Цены
