在光纤通讯系统中,光发送电路主要由光源驱动器、光源(主要是半导体光源,包括LED、LD等)、光功率自动控制电路(APC)、检测器、温度自动控制(ATC)以及告警电路等部分组成。其组成结构如图1所示。 要使半导体激光器克服供电电源波动、器件老化等因素的影响,确保激光器输出功率稳定,就必须设计自动功率控制(APC)电路。 1 激光器的调制及背光耦合 为了方便进行自动功率控制,通常半导体激光器内部将激光器LD与背向光检测器PIN集成在一起,其典型工作特性如图2所示。根据背向光检测器PIN对LD的耦合特性(见图3)可设计适当的外围电路,以完成对LD的自动光功率控制。 2 三个主要器件 由于工作需要,我们选用美国B-B公司生产的三种运算放大器INA114、OPA177和OPA547为光发射机设计了自动功率控制(APC)电路,该电路具有集成度高、元件少、造价适中、性能稳定的特点,实际应用效果较果,现介绍如下: INA114是一种低价格、小体积的通用仪表放大器,精度较高。由于在产生中采用了激光工艺,从而使INA114具有非常低的失调电压(50μV)和温漂(0.25μV/℃)以及很高的共模抑制比(G=1000时为115dB),工作电压可以以低至±2.25V,很适合于电池供电的便携式仪器或采用+5V供电的系统中,静态电流最大为3mA。采用8脚塑料或陶瓷DIP封装或16脚贴面封装形式,工作温度范围为-40℃~+85℃。其8脚封装的引脚排列如图4所示。 OPA177是一个精密双极性运算放大器,它个有非常低的失调电压(≤10μV)和温漂(0.1μV/℃)。由于芯片内部采用了精密的激光修整技术,因此无须外部元件调整失调电压、输入偏置电流和温漂。OPA177具有非常低的静态电流(典型值为1.5mA)和噪声(≤150mVrms,1~100Hz条件下),因而可极大地降低漂移和误差,从而保证芯片的精度。OPA177采用8脚塑料、陶瓷DIP封装或SO-8贴面封装形式。其高性能、低价格的特点可满足多种精密仪器仪表的使用要求。其引脚排列如图5所示。
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