CN102570296B - 激光二极管的驱动电路 - Google Patents

激光二极管的驱动电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102570296B
CN102570296B CN201110103851.5A CN201110103851A CN102570296B CN 102570296 B CN102570296 B CN 102570296B CN 201110103851 A CN201110103851 A CN 201110103851A CN 102570296 B CN102570296 B CN 102570296B
Authority
CN
China
Prior art keywords
amplifier
laser diode
connects
drive circuit
inverting input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110103851.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102570296A (zh
Inventor
樊仲维
宋忠林
张正祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing GK Laser Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing GK Laser Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing GK Laser Technology Co Ltd filed Critical Beijing GK Laser Technology Co Ltd
Priority to CN201110103851.5A priority Critical patent/CN102570296B/zh
Publication of CN102570296A publication Critical patent/CN102570296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102570296B publication Critical patent/CN102570296B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种激光二极管的驱动电路，包括第一放大器、开关管、电源及与电源连接的激光二极管，第一放大器的反相输入端连接开关电压，同相输入端接地；开关管的栅极连接第一放大器的输出端，漏极连接激光二极管的一端，源极接地，且该源极还连接第一放大器的反相输入端，作为第一放大器的负反馈。本发明通过第一放大器的反相放大原理，改变传统的同相放大驱动激光二极管的原理，从而使得电路具有更强的抗干扰能力，而且结合第一放大器的负反馈结构，可以使得第一放大器的输出电流更加稳定，提高了开关管的恒流精度。

Description

激光二极管的驱动电路
技术领域
本发明涉及一种驱动电路，特别涉及一种激光二极管的驱动电路。
背景技术
在激光领域中，一般使用恒定电流驱动激光二极管，同时还可以通过恒温控制，以达到激光二极管出光功率的恒定，而且应用中的激光常常被控制在高频开关状态（例如：激光扫描、激光舞台灯表演等），因此电流的恒定和响应高频开光信号的速度直接决定整个系统的性能和效果。
目前的激光恒流源或脉冲电源的激光二极管驱动电路中普遍存在恒流精度低、输入脉冲信号时经放大后的电流响应速度慢、经激光二极管后有一定的出光延时及驱动电路复杂等缺点。
主要原因是现有的激光二极管驱动电路基本都采用运算放大器的同相放大原理作电流驱动极放大，同相放大器具有高的输入阻抗，但是，由于阻抗高，易受杂散电磁场的影响而精度不足。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种激光二极管的驱动电路，旨在实现高精度的恒流驱动。
本发明提供的一种激光二极管的驱动电路，包括第一放大器、开关管、电源及与电源连接的激光二极管，所述第一放大器的反相输入端连接开关电压，同相输入端接地；所述开关管的栅极连接所述第一放大器的输出端，漏极连接激光二极管的一端，源极接地，且该源极还连接第一放大器的反相输入端，作为第一放大器的负反馈。
优选地，上述激光二极管的驱动电路还包括第二放大器，所述第二放大器的反相输入端连接所述开关电压，同相输入端接地，输出端与第一放大器的反相输入端连接，而且第二放大器的输出端还连接其反相输入端，作为第二放大器的负反馈。
优选地，上述激光二极管的驱动电路还包括电容，所述电容的一端连接所述第一放大器的输出端，所述电容的另一端连接所述第一放大器的反相输入端。
优选地，上述电容的容值单位为PF。
优选地，上述激光二极管的驱动电路还包括二极管，所述二极管的正极连接所述激光二极管的负极，所述二极管的负极连接所述激光二极管的正极。
优选地，上述激光二极管的驱动电路还包括第三放大器，所述第三放大器的同相输入端连接基准电压，反相输入端连接所述开关管的栅极，输出端连接所述第一放大器的同相输入端，而且第三放大器的输出端还连接其反相输入端，作为第三放大器的负反馈。
优选地，上述激光二极管的驱动电路还包括分压电阻，所述分压电阻的一端连接所述第三放大器的反相输入端，另一端接地，用于对所述第三放大器的反相输入端的电压进行分压。
优选地，上述激光二极管的驱动电路还包括功率电阻，所述功率电阻的一端连接所述开关管的源极，另一端接地，用于产生所述开关管的电流采样电压，即反馈至所述第一放大器的反馈电压。
本发明激光二极管的驱动电路不但提高了电路的抗干扰能力，保证了高精度的恒流驱动，而且使得开关管始终处于微导通状态，为激光二极管提供了一定的阈值电流，进一步提高了高频开关信号的响应速度。
附图说明
图1是本发明激光二极管的驱动电路一实施例的结构示意图；
图2是本发明激光二极管的驱动电路另一实施例的结构示意图；
图3是本发明激光二极管的驱动电路又一实施例的结构示意图；
图4是本发明激光二极管的驱动电路又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出了本发明第一实施例的激光二极管的驱动电路的结构。其包括第一放大器1、开关管2、激光二极管3、电源V0及开关电压V1。电源V0连接激光二极管3，用于为激光而激光二极管3提供负载电流。第一放大器1的反相输入端11连接开关电压V1（也可以为脉冲电压VPulse），第一放大器1的同相输入端12接地；开关管2的栅极连接第一放大器1的输出端13，开关管2的漏极连接激光二极管3的负极31，开关管2的源极接地，且该源极还连接第一放大器1的反相输入端11，作为第一放大器1的负反馈。
上述激光二极管的驱动电路还包括第一电阻41、第二电阻42、第三电阻43、第四电阻44及第五电阻45。第一电阻41串接在第一放大器1的同相输入端12与地之间；第二电阻42串接在第一放大器1的反相输入端11与开关电压V1之间；第三电阻43串接在第一放大器1的输出端13与开关管2的栅极之间；第四电阻44串接在第一放大器1的反相输入端11与开关管2的源极之间；第五电阻45串接在开关管2的源极与地之间。其中，第四电阻44又可称为功率电阻，用于产生开关管2的电流采样电压，即反馈至第一放大器1反相输入端11的反馈电压。
本实施例激光二极管的驱动电路的工作原理是：当按下激光二极管的驱动开关时，将产生开关电压V1或脉冲电压VPulse，经过第一放大器1的反相放大产生一个负值电压信号，再经由第三电阻43驱动开关管2导通，同时电源V0提供的电流流向激光二极管3，从而保证激光二极管3的正常工作。而且，流经开关管2的电流经过第四电阻44流向第一放大器1的反相输入端，作为第一放大器1的负反馈，从而保证开关管2的恒流驱动。
本实施例通过第一放大器1的反相放大原理，改变传统的同相放大驱动激光二极管的原理，从而使得电路具有更强的抗干扰能力，而且结合第一放大器1的负反馈结构，可以使得第一放大器1的输出电流更加稳定，提高了开关管2的恒流精度。
上述第一放大器1的输出端13与第一放大器1的反相输入端11之间还连接有一电容5，该电容5为积分电容，具有抗振荡、抗干扰的特点。该电容5容值的选取可以根据具体情况而定。但是，由于容值过大，会导致积分时间过程，从而影响第一放大器1对脉冲电压信号的响应速度，所以在本实施例中的电容5容值的单位优选为PF。
上述激光二极管3还并联连接有一二极管6，该二极管6的负极与激光二极管3的正极连接，该二极管6的正极与激光二极管3的负极连接，用于防止电路处于限制开关状态时激光二极管3因引线电感产生的反相电压，将激光二极管3击穿，从而保护激光二极管3。
上述开关管2优选为场效应管，当然也可以为别的替代开关管，在此就不做限定。上述激光二极管3也可以为其他的激光电源代替。
参照图2，提出了本发明第二实施例的激光二极管的驱动电路的结构。在上述第一实施例的基础上，本实施例的激光二极管的驱动电路还包括连接在开关电压V1及第一放大器1之间的第二放大器7，该第二放大器7的同相输入端72接地，第二放大器7的反相输入端71连接开关电压V1（或者脉冲电压VPulse），第二放大器7的输出端73则通过第二电阻42与第一放大器1的反相输入端11连接，且第二放大器7的输出端73还连接第二放大器7的反相输入端71，作为第二放大器7的负反馈。
本实施例通过二级反相放大结构，不但可以满足合适的放大倍数或者使输出电阻和输出电阻达到电路的指标要求，而且使得驱动开关管2的驱动电流更加稳定。当然，本实施例二级反相放大结构还可以替代为多级反相放大结构，在此就不做限定。
上述激光二极管的驱动电路还包括第六电阻46、第七电阻47及第八电阻48。其中，第六电阻46串接在第二放大器7的同相输入端72与地之间；第七电阻47串接在开关电压V1与第二放大器7的反相输入端71之间；第八电阻48串接在第二放大器7的输出端73与第二放大器7的反相输入端71，作为第二放大器7的反馈电阻。
参照图3，提出了本发明第三实施例的激光二极管的驱动电路结构。在上述第一实施例的基础上，本实施例的激光二极管的驱动电路还包括第三放大器8，该第三放大器8的同相输入端82连接基准电压V2，第三放大器8的反相输入端81连接开关管2的栅极（也即第一放大器1的输出端13），第三放大器8的输出端83连接第一放大器1的同相输入端12，而且第三放大器8的输出端83还连接第三放大器8的反相输入端81，作为第三放大器8的负反馈。其中，第三放大器8的反相输入端81还接地。
本实施例激光二极管的驱动电路的工作原理是：第三放大器8将开关管2的栅极电压进行放大后，输入至第一放大器1的同相输入端，从而使得第一放大器1的同相输入端的电位比地略高，此时第一放大器1的反相输入端的电压也随之升高，则经过第一放大器1放大后的输出电流也升高。因此，开关管2的栅极电压将会略高于开关管2自身导通所需的阈值电压，如此就可以使得每次驱动电路的输入端存在开关电压V1或脉冲电压VPulse时，开关管2都将从阈值电压以上启动，则开关管2的漏极与源极始终处于微导通状态，即每次驱动电路中存在开关电压V1或脉冲电压VPulse时，激光二极管3均从阈值电流门槛点发光，进一步提高高频开关信号的响应速度。
除了第一实施例能实现的效果外，本实施例激光二极管的驱动电路还通过第三放大器8的结构设计，使得开关管2始终处于微导通状态，从而为激光二极管3提供了一定的阈值电流，进一步提高了高频开关信号的响应速度。
上述激光二极管的驱动电路还包括第九电阻49、第十电阻410、第十一电阻411、第十二电阻412及第十三电阻413。其中，第九电阻49串接在第三放大器8的反相输入端81与开关管2的栅极之间；第十电阻410串接在第三放大器的同相输入端82与基准电压V2之间；第十一电阻411串接在第三放大器8的输出端83与第一放大器8的同相输入端82之间；第十二电阻412串接在第三放大器8的输出端83与第一放大器8的反相输入端81之间，作为第一放大器8的反馈电阻；第十三电阻413串接在第三放大器8的反相输入端81与地之间，作为第三放大器8反相输入端81的分压电阻，用于对第三放大器8的反相输入端81的电压进行分压。
参照图4，提出了本发明第四实施例的激光二极管的驱动电路的结构。本实施例的激光二极管的驱动电路结构为上述第二实施例及第三实施例的结合，故具体结构在此就不再赘述。
本发明激光二极管的驱动电路不但提高了电路的抗干扰能力，保证了高精度的恒流驱动，而且使得开关管2始终处于微导通状态，为激光二极管3提供了一定的阈值电流，进一步提高了高频开关信号的响应速度。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种激光二极管的驱动电路，其特征在于，包括第一放大器、开关管、电源及与电源连接的激光二极管，所述第一放大器的反相输入端连接开关电压，同相输入端接地；所述开关管的栅极连接所述第一放大器的输出端，漏极连接激光二极管的一端，源极接地，且该源极还连接第一放大器的反相输入端，所述开关管的栅极连接第一放大器的输出端、源极连接第一放大器的反相输入端作为第一放大器的负反馈。
2.根据权利要求1所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，进一步包括第二放大器，所述第二放大器的反相输入端连接所述开关电压，同相输入端接地，输出端与第一放大器的反相输入端连接，而且第二放大器的输出端还连接其反相输入端，作为第二放大器的负反馈。
3.根据权利要求1或2所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，还进一步包括电容，所述电容的一端连接所述第一放大器的输出端，所述电容的另一端连接所述第一放大器的反相输入端。
4.根据权利要求3所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，所述电容的容值单位为PF。
5.根据权利要求1或2所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，还进一步包括二极管，所述二极管的正极连接所述激光二极管的负极，所述二极管的负极连接所述激光二极管的正极。
6.根据权利要求1或2所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，进一步包括第三放大器，所述第三放大器的同相输入端连接基准电压，反相输入端连接所述开关管的栅极，输出端连接所述第一放大器的同相输入端，而且第三放大器的输出端还连接其反相输入端，作为第三放大器的负反馈。
7.根据权利要求6所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，进一步包括分压电阻，所述分压电阻的一端连接所述第三放大器的反相输入端，另一端接地，用于对所述第三放大器的反相输入端的电压进行分压。
8.根据权利要求1所述的激光二极管的驱动电路，其特征在于，还包括功率电阻，所述功率电阻的一端连接所述开关管的源极，另一端接地，用于产生所述开关管的电流采样电压，即反馈至所述第一放大器的反馈电压。
CN201110103851.5A 2011-02-25 2011-04-25 激光二极管的驱动电路 Expired - Fee Related CN102570296B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110103851.5A CN102570296B (zh) 2011-02-25 2011-04-25 激光二极管的驱动电路

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110045903.8 2011-02-25
CN201110045903 2011-02-25
CN201110103851.5A CN102570296B (zh) 2011-02-25 2011-04-25 激光二极管的驱动电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102570296A CN102570296A (zh) 2012-07-11
CN102570296B true CN102570296B (zh) 2014-08-06

Family

ID=46415051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110103851.5A Expired - Fee Related CN102570296B (zh) 2011-02-25 2011-04-25 激光二极管的驱动电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102570296B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066492A (zh) * 2012-12-14 2013-04-24 青岛镭创光电技术有限公司 激光器宽温电路
CN104734001A (zh) * 2015-03-30 2015-06-24 中国科学院微电子研究所 窄脉冲驱动电路
CN104914918B (zh) * 2015-06-12 2017-03-22 长沙景嘉微电子股份有限公司 一种新型高速恒流驱动电路
CN105101539B (zh) * 2015-07-13 2018-06-29 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Led恒流驱动电路
CN107589772B (zh) * 2017-08-25 2019-05-14 广东美的安川服务机器人有限公司 一种电流源电路
CN111446963A (zh) * 2019-01-16 2020-07-24 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 参考电压驱动器和模数转换器
CN112098978B (zh) * 2020-09-14 2024-03-26 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 提高tof相机激光器导通速度、降低驱动功耗的系统及方法
CN112531458A (zh) * 2021-02-09 2021-03-19 湖北鑫英泰系统技术股份有限公司 用于分布式光纤测温系统的激光器驱动电路
CN113258435B (zh) * 2021-07-02 2021-09-21 中科慧远视觉技术(北京)有限公司 窄脉宽高功率激光器恒流驱动电路及光模块
CN114899701B (zh) * 2022-07-13 2022-11-08 合肥博雷电气有限公司 一种数字控制双闭环半导体激光器驱动电源

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1188567A (zh) * 1995-06-23 1998-07-22 英国电讯有限公司 激光机驱动电路
CN101132115A (zh) * 2007-08-30 2008-02-27 吉林大学 大功率激光二极管驱动器
CN101924324A (zh) * 2010-09-07 2010-12-22 凯钰科技股份有限公司 用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6560257B1 (en) * 2000-11-28 2003-05-06 Harris Corporation Low power laser driver

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1188567A (zh) * 1995-06-23 1998-07-22 英国电讯有限公司 激光机驱动电路
CN101132115A (zh) * 2007-08-30 2008-02-27 吉林大学 大功率激光二极管驱动器
CN101924324A (zh) * 2010-09-07 2010-12-22 凯钰科技股份有限公司 用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路

Also Published As

Publication number Publication date
CN102570296A (zh) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102570296B (zh) 激光二极管的驱动电路
CN206041199U (zh) 一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路
CN102981543A (zh) 超低功耗线性稳压器驱动电路
CN104519633B (zh) 一种用于led灯具的欠压保护电路
CN103079322B (zh) 一种闭环led电流控制电路及电源转换电路
CN103063904A (zh) 过零检测电路
CN103323653B (zh) 一种低边采样电路
CN204291474U (zh) Led照明驱动装置和具有该驱动装置的车辆
CN104185345B (zh) 一种用于led恒流驱动电路的控制装置
CN203224547U (zh) 一种高端电流检测电路
CN2901697Y (zh) 高压宽频带脉冲放大器
CN203574621U (zh) 一种基于激光测距的脉冲开关驱动电路
CN203327319U (zh) 一种基于buck电路的大功率led恒流驱动装置
CN203572869U (zh) 无源峰值跟随电路
CN104967321A (zh) 一种基于相敏检波电路的平衡调制式多路输出稳压电源
CN202363953U (zh) 恒流控制电路
CN203289404U (zh) 一种驱动高容性负载的cmos缓冲器电路
CN101188383A (zh) 电源电路
CN105099182B (zh) 实现电流快速检测的开关电源转换器
CN103575962B (zh) 无源峰值跟随电路
CN105356754A (zh) 一种具有跟踪功能的开关电源及其控制方法
CN103513684A (zh) 一种大电流恒流源实现方法
CN104242043A (zh) 采用FPGA产生1.8-2.3ns的激光脉冲装置
CN102841242B (zh) 一种采样电路以及一种电子设备
CN103472280A (zh) 一种电压检测电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140806

Termination date: 20200425

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee