用于保護(hù)精密儀器的緊湊型激光二極管驅(qū)動(dòng)器

　　在精密儀器應(yīng)用中，連續(xù)波激光二極管的驅(qū)動(dòng)需要恒流源。要正確設(shè)計(jì)這種驅(qū)動(dòng)器必須小心處理健壯性、穩(wěn)定性、噪聲與其它問(wèn)題，因而成本高且復(fù)雜（參考文獻(xiàn)1）。圖1給出了一個(gè)緊湊型陰極接地激光二極管驅(qū)動(dòng)器，它能防止ESD（靜電放電）損壞、上電尖峰、過(guò)沖，以及可能由于外部光反饋所致的波動(dòng)。帶使能輸入的運(yùn)算放大器IC4驅(qū)動(dòng)PMOSFET Q1，并控制輸出電流。使用Opnext的35mWHL6738MG激光二極管，RS將電流設(shè)定在額定值。為防備上電期間來(lái)自Q1的輸出，比較器IC5A使IC4關(guān)斷，一只10kΩ的上拉電阻將Q1柵極接到IC4的電源，使Q1關(guān)斷，當(dāng)端子電源VB達(dá)到所需約6.5V時(shí)，通過(guò)IC4打開(kāi)Q1。

　　防止ESD損壞和過(guò)沖的關(guān)鍵在于Q2的使用，這是一種耗盡型的NMOSFET。斷電時(shí)Q2導(dǎo)通，將任何有害的ESD分流至地。有電時(shí)，比較器IC5B會(huì)輸出一個(gè)遠(yuǎn)低于柵源極關(guān)斷電壓的負(fù)電壓。因此Q2關(guān)斷，對(duì)驅(qū)動(dòng)電流幾乎沒(méi)有影響，直到激光二極管陽(yáng)極工作電壓超過(guò)圖中2.8V的最大額定值。此時(shí)，工作電壓觸發(fā)IC5B輸出為高，因此使Q2導(dǎo)通，亦將驅(qū)動(dòng)電流旁路到地?，F(xiàn)在，電路產(chǎn)生明顯的時(shí)滯，鎖住緊急狀態(tài)?？紤]到Q2有低導(dǎo)通電阻，本電路對(duì)過(guò)沖抑制的保護(hù)優(yōu)于使用并聯(lián)齊納二極管的普通方法（參考文獻(xiàn)2）。

　　雖然采用了分離式供電，但本設(shè)計(jì)并不需要特殊的上電順序。只是在上電開(kāi)始時(shí)必須斷開(kāi)Q2，因此最好在驅(qū)動(dòng)器有效前打開(kāi)-9V外電源。盡管本設(shè)計(jì)的一些IC有替代品，但選擇正確的器件卻有些棘手。例如，可以略作修改，用LinearTechnology公司的LT1637代替德州儀器公司的TLC070，而兩種器件并非管腳兼容。不過(guò)，TLC070有出色的AC性能，尤其是在較大帶寬范圍上的更高CMRR（共模抑制比），能夠更有效地防止某些有意或無(wú)意情況下外部光反饋造成的工作電壓波動(dòng)(參考文獻(xiàn)3)。

　　參考文獻(xiàn)

　　1. WilliamsJim,"Currentsourcesforfiber-opticlasers:acompendiumofpleasantcurrentevents,"EDN,Aug22,2002,pg.69.

　　2. "DN2530:N-ChannelDepletion-ModeVerticalDMOSFETs,"Supertex,2001.

　　3. "TLC070,TLC071,TLC072,TLC073,TLC074,TLC075,TLC07xA:familyofwide-bandwidthhigh-output-drivesinglesupplyoperationalamplifiers,"TexasInstruments,September2006.