На склад поступили жидко-кристаллические индикаторы и дисплеи от KSE

Компактный драйвер лазерного диода для высокоточных измерительных приложений

Texas Instruments LM393 TL1431 TLC070 TPS7201

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.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Компактный драйвер лазерного диода для высокоточных измерительных приложений
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.

Ссылки

  1. Williams Jim, "Current sources for fiber-optic lasers: a compendium of pleasant current events," EDN, Aug 22, 2002, pg. 69.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments LM393
  2. Texas Instruments TL1431
  3. Datasheet Texas Instruments TLC070
  4. Datasheet Texas Instruments TPS7201
  5. Datasheet Vishay VP0610L

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Compact Laser-Diode Driver Provides Protection for Precision-Instrument Use

83 предложений от 36 поставщиков
Soil Moisture Meter - сенсор влажности почвы YL-69. Достаточно простой в устройстве датчик для определения влажности земли, в которую он погружен....
ЗУМ-СМД
Россия
LM393 SOP8
Hottech
0.53 ₽
LM393D
NXP
от 2.62 ₽
AliExpress
Весь мир
100% новый LM358P DIP8 LM358 DIP LM358N LM393P LM393 NE555P NE555 LM258P LM258 LM311P LM311N LM386N-1 LM567CN DIP-8
3.78 ₽
СЭлКом
Россия и страны СНГ
LM393DT
STMicroelectronics
от 9.42 ₽
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя