CN2810094Y - 光发射器光功率控制apc电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光发射器光功率控制APC电路，其监视光电二极管PD的负极依序接有一PNP电流镜像电路；一电流电压转换电路；一积分放大电路，其正端输入连接有一受外部控制的带IIC总线接口的数字电位器，用于设置一参考电压Vset；其负端输入与所述电流电压转换电路的输出端连接；和一压控电流驱动电路，其输入端与所述积分放大电路的输出端连接，其输出端与激光二极管LD的偏置电流Iblas管脚连接。PNP电流镜像电路既为监视光电二极管PD提供反向偏压又将光电流Im作镜像取样；经过积分电路处理后的信号可以使激光二极管LD的输出光功率P o均衡平稳。

Description

光发射器光功率控制APC电路

技术领域

本实用新型涉及光发射器控制电路，尤其涉及光发射器光功率控制APC电路。

背景技术

光发射机的一个重要参数是用户初始定义的光发射功率，在老化和温度变化的情况下，其激光二极管LD仍要保证此发射功率。激光二极管LD的特征曲线斜率随着时间推移和温度升高而下降，因此激光二极管LD的驱动电路必须设定并维持平均光发射功率。通过比较激光二极管LD的监视光电二极管PD光电流Im(与输出光功率Po成正比)和初始定义的与所需光功率有关的参考值，光功率控制电路APC将保证输出光功率Po的稳定性。典型的光发射机光功率控制APC电路如图1所示，光发射机包括由LD调制电路11驱动的一激光二极管LD10’，使其向外输出光功率；其光功率控制APC电路包括：一监视光电二极管PD12’，用以监视激光二极管LD10’输出光功率Po，将接收到的输出光信号的一部分转换成与激光二极管LD10输出光功率Po大小成正比的光电流Im，该光电流经一电流电压转换电路1’3转换成电压，该电压由一补偿电路14’根据输出光功率Po的变化进行补偿后输出一电压VP。一基准电压源16’根据激光二极管LD10’的输出光功率Po设定一参考电压Vset，该电压作为一差分放大电路15的正端输入，补偿电路14’的输出电压VP则作为其负端输入，经过差分放大电路15’的差分放大后，其输出电压输入至压控电流驱动电路17’，以此调节激光二极管LD10’的输出光功率Po，从而达到相对稳定。该结构的光功率控制APC电路，其结构复杂，稳定性较差。

发明内容

本实用新型提供一种光发射器光功率控制APC电路，其结构简单、性能稳定。

为实现以上发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种光发射器光功率控制APC电路，包括：一监视光电二极管PD，其正极接地；一PNP电流镜像电路，包括第一PNP三极管和第二PNP三极管，两PNP三极管的参数相同，其中，两PNP三极管的发射极短接后接电源Vcc，两基极短接，且第一PNP三极管的基极与其集电极短接后与所述监视光电二极管PD的负极连接；一电流电压转换电路，其输入端与PNP电流镜像电路中的第二PNP三极管的集电极连接；一积分放大电路，包括一积分电容C和一运算放大器，其正端输入连接有一受外部控制的带IIC总线接口的数字电位器，用于设置一参考电压Vset；其负端输入与所述电流电压转换电路的输出端连接；和一压控电流驱动电路，其输入端与所述积分放大电路的输出端连接，其输出端与激光二极管LD的偏置电流Ibias管脚连接。

所述PNP电流镜像电路20为一PNP电流镜像芯片或由两个参数相同的PNP三极管对管连接组成。

所述积分电容C41的大小为0.01～10μF。

所述电流电压转换电路包括一电阻R3，该电阻的一端接地，另一端与所述第二PNP三极管的集电极连接。

所述电阻R3的阻值为0.1～100千欧姆。

所述压控电流驱动电路包括一NPN三极管，其基极串联一电阻R2，该电阻R2与所述积分放大电路的输出端连接；发射极串联一电阻R1后接地；集电极与激光二极管LD的偏置电流Ibias管脚连接。

所述电阻R1的阻值为0～100Ω，所述电阻R2的阻值为100～10,000Ω。

由于上述光发射器光功率控制APC电路中，在监视光电二极管PD的负极连接有一PNP电流镜像电路，该电路一边为监视光电二极管PD提供反向偏压使其将监测的光信号转换为光电流Im，同时将该光电流Im作镜像取样后，经电流电压转换电路转换成电压Vp作为积分电路的负端输入，而一参考电压Vset则作为积分电路的正端输入，经过其积分电容的积分，可以使整个控制电路的信号变动平均化，进而使输出光功率Po的调节均衡平稳。

附图说明

图1表示现有技术的光发射器光功率控制APC电路原理图；

图2表示本实用新型光发射器光功率控制APC电路原理图；

图3表示图2所示的光发射器光功率控制APC电路图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。

如图2和图3所示的光发射器光功率控制APC电路，包括：一监视光电二极管PD10、一PNP电流镜像电路20、一电流电压转换电路30、一积分放大电路40、一数字电位器50和一压控电流驱动电路60。其中监视光电二极管PD10正极接地。PNP电流镜像电路20，包括第一PNP三极管21和第二PNP三极管22，两PNP三极管的参数相同。该PNP电流镜像电路既可以是一PNP电流镜像芯片，也可以是由两个参数相同的PNP三极管对管连接组成。两PNP三极管的发射极21e、22e短接后接电源Vcc，两基极21b、22b短接，且第一PNP三极管21的基极21b与其集电极21c短接后与所述监视光电二极管PD10的负极连接，为监视光电二极管PD10提供反向偏压，使其将监测的光信号转换为光电流Im，PNP电流镜像电路20将该电流镜像后大小方向均不变，由第二PNP三极管22的集电极22c输入至电流电压转换电路30，该转换电路为一端接地、另一端与第二PNP三极管22的集电极22c并联的电阻R3，其阻值大小为0.1～100千欧姆。积分放大电路40，包括一积分电容C41和一运算放大器42。该积分电容C41的大小为0.01～10μF，积分放大电路40的正端输入连接有一受外部控制的数字电位器50，用于设置一参考电压Vset，其负端输入与一端接地的电阻R3和集电极22c连接，积分放大电路40的输出端与压控电流驱动电路60连接，该电路包括一NPN三极管61，其基极串联一电阻R2后与所述积分放大电路40的输出端连接；发射极串联一电阻R1后接地，电阻R1的阻值为0～100Ω，电阻R2的阻值为100～10,000Ω；集电极与激光二极管LD的偏置电流Ibias管脚连接。

上述实施例，其数字电位器50采用美国美信公司(Maxim/DallasSemiconductor)的DS1848，带有IIC总线接口，受外部PC或单片机控制，通过IIC总线，可以改变该数字电位器阻值的大小，从而设置不同的参考电压Vset，使激光二极管LD输出不同的光功率Po，以实现对电路中激光二极管LD的控制。PNP电流镜像电路20采用型号为BCV62的PNP电流镜像芯片。积分放大电路40的运算放大器42采用MIC7300。

Claims (7)

1、一种光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，包括：一监视光电二极管PD(10)，其正极接地；

一PNP电流镜像电路(20)，包括第一PNP三极管(21)和第二PNP三极管(22)，两PNP三极管的参数相同，其中，两PNP三极管的发射极(21e)、(22e)短接后接电源Vcc，两基极(21b)、(22b)短接，且第一PNP三极管(21)的基极(21b)与其集电极(21c)短接后与所述监视光电二极管PD(10)的负极连接；

一电流电压转换电路(30)，其输入端与PNP电流镜像电路(20)中的第二PNP三极管(22)的集电极(22c)连接；

一积分放大电路(40)，包括一积分电容C(41)和一运算放大器(42)，其正端输入连接有一受外部控制的带IIC总线接口的数字电位器(50)，用于设置一参考电压Vset；其负端输入与所述电流电压转换电路(30)的输出端连接；和

一压控电流驱动电路(60)，其输入端与所述积分放大电路(40)的输出端连接，其输出端与激光二极管LD的偏置电流Ibias管脚连接。

2、根据权利要求1所述的光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，所述PNP电流镜像电路(20)为一PNP电流镜像芯片或由两个参数相同的PNP三极管对管连接组成。

3、根据权利要求1或2所述的光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，所述积分电容C(41)的大小为0.01～10μF。

4、根据权利要求3所述的光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，所述电流电压转换电路(30)包括一电阻R3，该电阻的一端接地，另一端与所述第二PNP三极管(22)的集电极(22c)连接。

5、根据权利要求4所述的光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，所述电阻R3的阻值为0.1～100千欧姆。

6、根据权利要求1或2所述的光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，所述压控电流驱动电路(60)包括一NPN三极管(61)，其基极串联一电阻R2，该电阻R2与所述积分放大电路(40)的输出端连接；发射极串联一电阻R1后接地；集电极与激光二极管LD的偏置电流Ibias管脚连接。

7、根据权利要求6所述的光发射器光功率控制APC电路，其特征在于，所述电阻R1的阻值为0～100Ω，所述电阻R2的阻值为100～10,000Ω。

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