一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路的製作方法

2023-07-08 04:43:47

本發明涉及雷射管驅動電路技術領域，具體地說，涉及一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路。

背景技術：

雷射測霾作為一種新型的霧霾檢測技術，其相較於傳統霧霾檢測技術具備明顯的優勢，如精確度高、檢測方便等。雷射管作為雷射測霾設備中的核心器件，其工作功率的穩定性對測霾的精度有著極其重要的影響。雷射管在正常使用時均是由其驅動電路進行驅動的，現有的雷射管驅動電路大多是採用2個三極體構成，從而導致雷射管的實際輸出功率較大的受到溫度(三極體的溫漂)和三極體性能的影響，這體現在當同一批次生產的三極體的一致性不好或環境溫度不同時，會致使雷射管的輸出功率明顯不同。

技術實現要素：

本發明的內容是提供一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路，其能夠克服現有技術的某種或某些缺陷。

根據本發明的一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路，其包括雷射管和雙運算放大器，雷射管包括雷射二極體和光敏二極體，雙運算放大器包括第一運算放大器和第二運算放大器；雷射二極體和光敏二極體同時接入一晶片工作電壓，且雷射二極體工作狀態為正嚮導通狀態，光敏二極體工作狀態為反向截止狀態；

第一運算放大器的反相端接入工作電壓，第一運算放大器的輸出端與雷射二極體連接，第一運算放大器的同相端接地的同時還與光敏二極體連接；工作電壓通過一第一電阻接入第一運算放大器的反相端，第一運算放大器的反相端與第一運算放大器的輸出端間設有第一電容；

第二運算放大器構造成用於檢測雷射二極體工作電流的差分放大電路，第一運算放大器的輸出端與雷射二極體間串聯一第二電阻；第二運算放大器的反相端與第二電阻近第一運算放大器輸出端的一端連接，第二運算放大器的同相端與第二電阻近雷射二極體的一端連接，第二運算放大器的輸出端用於輸出檢測電流，檢測電流用於對工作電壓進行反饋調節。

本發明的一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路中，第一運算放大器的同相端能夠與光敏二極體進行連接，由於光敏二極體能夠將雷射二極體的光強裝換為電信號，從而使得第一運算放大器、光敏二極體和雷射二極體間能夠形成一個閉環控制，從而能夠較佳的保證雷射二極體的輸出功率穩定。另外，由於運算放大器對溫度的敏感性較低且受器件一致性的影響較低，因此能夠較佳的保證雷射二極體的實際輸出功率不會較大的偏離設計輸出功率。

除上述之外，由第二運算放大器構成的差分放大電路能夠較佳的對雷射二極體的工作電流進行檢測，並且由於第二運算放大器輸出的檢測電流能夠用於對工作電壓進行反饋調節，從而使得雷射二極體的輸出功率能夠得到較佳的穩定控制。

作為優選，第二運算放大器的反相端與第二電阻間串聯一第三電阻，第三電阻的阻值為10KΩ；第二運算放大器的同相端與第二電阻間串聯一第四電阻，第四電阻的阻值為10KΩ；第二運算放大器的反相端與第二運算放大器的輸出端間設有第五電阻，第五電阻的阻值為100KΩ；同時，第二運算放大器的同相端還通過一第六電阻接地，第六電阻的阻值為100KΩ。

作為優選，第一運算放大器的反相端通過第二電容接地的同時還通過第七電阻接地，第二電容的標值為104，第七電阻的阻值為100KΩ。從而使得第一運算放大器的反相端能夠具備較佳的響應速度。

作為優選，第一運算放大器的同相端通過一第八電阻接地，第八電阻的阻值為1.5KΩ。

作為優選，第一電阻的阻值為10KΩ，第一電容的標值為221，晶片工作電壓的大小為+3.3V。

作為優選，第二電阻的阻值為1Ω。

作為優選，晶片工作電壓的接入點處通過第三電容接地的同時還通過第四電容接地，第三電容的標值為106，第四電容的標值為104。

作為優選，雷射二極體與一第五電容並聯，第五電容的標值為103。

作為優選，第一運算放大器的同相端處還引出一雷射管關閉接口，雷射管關閉接口與第一運算放大器的同相端間設有第九電阻，第九電阻的阻值為10KΩ。從而使得通過在雷射管關閉接口處施加高電平即可較佳對雷射二極體進行關閉。

作為優選，雙運算放大器採用LMV358，LMV358的VCC端接入晶片工作電壓，LMV358的GND端接地。

附圖說明

圖1為實施例1中的一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路的示意圖；

圖2為實施例2中的雷射管驅動電路的示意圖。

具體實施方式

為進一步了解本發明的內容，結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。應當理解的是，實施例僅僅是對本發明進行解釋而並非限定。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供了一種雷射測霾領域用的自動校準光功率電路，其包括雷射管IC1和雙運算放大器IC2，雷射管IC1包括雷射二極體LD和光敏二極體PD，雙運算放大器IC2包括第一運算放大器110和第二運算放大器120；雷射二極體LD和光敏二極體PD同時接入一晶片工作電壓VDD，且雷射二極體LD工作狀態為正嚮導通狀態，光敏二極體PD工作狀態為反向截止狀態；

第一運算放大器110的反相端接入工作電壓Vi，第一運算放大器110的輸出端與雷射二極體LD連接，第一運算放大器110的同相端接地的同時還與光敏二極體PD連接；工作電壓Vi通過一第一電阻R1接入第一運算放大器110的反相端，第一運算放大器110的反相端與第一運算放大器110的輸出端間設有第一電容C1；

第二運算放大器120構造成用於檢測雷射二極體LD工作電流的差分放大電路，第一運算放大器110的輸出端與雷射二極體LD間串聯一第二電阻R2；第二運算放大器120的反相端與第二電阻R2近第一運算放大器110輸出端的一端連接，第二運算放大器120的同相端與第二電阻R2近雷射二極體LD的一端連接，第二運算放大器120的輸出端用於輸出檢測電流IAD，檢測電流IAD用於對工作電壓Vi進行反饋調節。

本實施例中，第二運算放大器120的反相端與第二電阻R2間串聯一第三電阻R3，第三電阻R3的阻值為10KΩ；第二運算放大器120的同相端與第二電阻R2間串聯一第四電阻R4，第四電阻R4的阻值為10KΩ；第二運算放大器120的反相端與第二運算放大器120的輸出端間設有第五電阻R5，第五電阻R5的阻值為100KΩ；同時，第二運算放大器120的同相端還通過一第六電阻R6接地，第六電阻R6的阻值為100KΩ。

本實施例中，第一運算放大器110的反相端通過第二電容C2接地的同時還通過第七電阻R7接地，第二電容C2的標值為104，第七電阻R7的阻值為100KΩ。

本實施例中，第一運算放大器110的同相端通過一第八電阻R8接地，第八電阻R8的阻值為1.5KΩ。

本實施例中，第一電阻R1的阻值為10KΩ，第一電容C1的標值為221，晶片工作電壓VDD的大小為+3.3V。

本實施例中，第二電阻R1的阻值為1Ω。

本實施例中，晶片工作電壓VDD的接入點處通過第三電容C3接地的同時還通過第四電容C4接地，第三電容C3的標值為106，第四電容C4的標值為104。

本實施例中，雷射二極體LD與一第五電容C5並聯，第五電容C5的標值為103。

本實施例中，第一運算放大器110的同相端處還引出一雷射管關閉接口OSET，雷射管關閉接口OSET與第一運算放大器110的同相端間設有第九電阻R9，第九電阻R9的阻值為10KΩ。

本實施例中，雙運算放大器IC2採用LMV358，LMV358的VCC端接入晶片工作電壓VDD，LMV358的GND端接地。

實施例2

如圖1所示，本實施例提供了一種雷射管驅動電路，其與實施例1的區別在於：不對雷射二極體LD工作電流進行檢測，即不通過雷射二極體LD的實際工作電流對雷射二極體LD處的工作電壓Vi進行反饋調節。

本實施例中，雖然不具有雷射二極體LD實際工作電流與雷射二極體LD工作電壓Vi間的閉環調節，但是由於第一運算放大器110的採用且第一運算放大器110的輸入端與輸出端間具有光敏二極體PD參與的閉環控制系統，因此也會克服現有技術中由於採用三極體而導致雷射二極體LD實際輸出功率受溫度和三極體性能影響較大的問題，並且雷射二極體LD的實際輸出功率能夠具備較佳的穩定性。

本實施例中，第一運算放大器110能夠為單獨的一個運算放大器器件，也能夠選用LMV358中的任一個運算放大器。

以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構並不局限於此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬於本發明的保護範圍。