用于保护精密仪器的紧凑型激光二极管驱动器

  　 在精密仪器应用中，连续波激光二极管的驱动需要恒流源。要正确设计这种驱动器必须小心处理健壮性、稳定性、噪声与其它问题，因而成本高且复杂（参考文献1）。

        图1给出了一个紧凑型阴极接地激光二极管驱动器，它能防止ESD（静电放电）损坏、上电尖峰、过冲，以及可能由于外部光反馈所致的波动。带使能输入的运算放大器IC4驱动PMOSFET Q1，并控制输出电流。使用Opnext的35mWHL6738MG激光二极管，RS将电流设定在额定值。为防备上电期间来自Q1的输出，比较器IC5A使IC4关断，一只10kΩ的上拉电阻将Q1栅极接到IC4的电源，使Q1关断，当端子电源VB达到所需约6.5V时，通过IC4打开Q1。

       防止ESD损坏和过冲的关键在于Q2的使用，这是一种耗尽型的NMOSFET。断电时Q2导通，将任何有害的ESD分流至地。有电时，比较器IC5B会输出一个远低于栅源极关断电压的负电压。因此Q2关断，对驱动电流几乎没有影响，直到激光二极管阳极工作电压超过图中2.8V的最大额定值。此时，工作电压触发IC5B输出为高，因此使Q2导通，亦将驱动电流旁路到地。现在，电路产生明显的时滞，锁住紧急状态。考虑到Q2有低导通电阻，本电路对过冲抑制的保护优于使用并联齐纳二极管的普通方法（参考文献2）。

　　虽然采用了分离式供电，但本设计并不需要特殊的上电顺序。只是在上电开始时必须断开Q2，因此最好在驱动器有效前打开-9V外电源。尽管本设计的一些IC有替代品，但选择正确的器件却有些棘手。例如，可以略作修改，用LinearTechnology公司的LT1637代替德州仪器公司的TLC070，而两种器件并非管脚兼容。不过，TLC070有出色的AC性能，尤其是在较大带宽范围上的更高CMRR（共模抑制比），能够更有效地防止某些有意或无意情况下外部光反馈造成的工作电压波动(参考文献3)。

　　参考文献
　　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.

本文来源：EDN    作者：中国上海科技大学 Jiaqi Shen Xiaoshu Cai

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