利用数字电阻设置激光驱动器的功率

         设计师可使用发光二极管(LED)连接功率控制反馈环来补偿激光驱动电路的温度影响和激光器老化的影响。但是，发光二极管的响应变化可达40%，所以系统需要额外补偿。采用数字电阻可实现这一目的，这是因为数字电阻可根据温度变化改变功率设置点。

         例如， 由于MAX3740 VCSEL激光驱动器和DS1859双温度控制数字电阻尺寸小、集成度高，所以在SFP和SFF光纤系统中被普遍采用。监控发光二极管和驱动器板载功率控制放大器构成自动功率控制(APC)环。

        MAX3740参考引脚(REF)与功率监控发光二极管引脚(MD)之间的电阻用于设置发光二极管的电流。APC环则将激光二极管驱动至能提供该电流的强度。不过，这种方法的问题是控制电压太低。MD额定电压为1.6V，REF额定电压为1.8V，给电阻只留下0.2V压降来设置发光二极管电流。

         DS1859的数字电阻的最小值可高达1kΩ，这样会产生仅200?A的最大电流。电流与电阻的函数的非线性很严重，在大电流时分辨率很差。可在REF与MD之间加一个固定电阻来提高最大电流，但调整范围仍然只有200 ?A。固定电阻也没有改善非线性和分辨率。806Ω串联电阻电路的发光二极管电流与DS1859电阻值范围的关系曲线表明，响应偏差达248 ?A(图1下方的曲线)。

         解决这些问题的方法是用REF与MD (R1)之间的电阻设置发光二极管最大电流(图 2)。然后，减去与DS1859阻值成比例的电流。被减的电流来自运放输出，运放通过R2从发光二极管“窃取”电流。之所以选择图中的运放，是因为它尺寸小(SC70 封装)、成本低，其工作电源为+3.3V，与数字电阻和激光驱动器相同。

        运放产生的电压(Vo)与MD (REF MD)和DS1859的值成比例，该电压在R2上产生的电流与Vo 和 MD的电压差成比例。由于对MD的影响消除了，所以，流过R2的电流只取决于(REF MD)，该值为稳定的0.2 V，以及DS1859的值。

       流过发光二极管的电流等于流过R1(803 ?A)的电流减去流过R2的电流。因此，发光二极管的电流是电位计值的线性函数(图 1)。如果电阻取值合理，该电路对任何电位计值都能工作，并能提供整个范围内的电流。它的唯一缺点是运放的电流驱动能力。

本文来源：电子系统设计    作者：美信集成产品公司 James Horste

隐藏原文↑