SU1501257A1 - Device for converting electric signals into optical signals - Google Patents
Device for converting electric signals into optical signals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1501257A1 SU1501257A1 SU874328800A SU4328800A SU1501257A1 SU 1501257 A1 SU1501257 A1 SU 1501257A1 SU 874328800 A SU874328800 A SU 874328800A SU 4328800 A SU4328800 A SU 4328800A SU 1501257 A1 SU1501257 A1 SU 1501257A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- laser diode
- additional
- operational amplifier
- transistor
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике. Цель изобретени - повышение стабильности работы в широком диапазоне изменени температуры. Устройство содержит лазерный диод 1, фотодиод 2 обратной св зи, операционный усилитель 3, регулирующий транзистор (Т) 4, резисторы 5 и 7, Т 6, термозависимый источник 8 напр жени , выполненный на Т 10 и 11, резистивный делитель напр жени ,выполненный на резисторах 12 и 13. При длительной перегрузке устройство работает в режиме стабилизации тока лазерного диода 1 за счет цепи электрической отрицательной обратной св зи: Т 6 - Т 10 и 11 - резистор 12. При этом величина сопротивлени резистора 12 выбираетс такой, чтобы глубина обратной св зи не превышала единины. Цель достигаетс путем защиты лазерного диода 1 от побо в широком диапазоне температур. 3 ил.The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to increase the stability of operation in a wide range of temperature variations. The device contains a laser diode 1, a feedback photodiode 2, an operational amplifier 3, a regulating transistor (T) 4, resistors 5 and 7, T 6, a thermo-dependent voltage source 8, made on T 10 and 11, a resistive voltage divider made resistors 12 and 13. With continuous overload, the device operates in the stabilization mode of the current of the laser diode 1 due to an electric negative feedback circuit: T 6 - T 10 and 11 - resistor 12. At the same time, the resistance value of resistor 12 is chosen such that communication did not exceed one us The goal is achieved by protecting the laser diode 1 from beatings over a wide temperature range. 3 il.
Description
СПSP
0/Л.0 / L.
ю СПJV
(jjue.i(jjue.i
315П315P
Изобретение относитс к электротехнике и может использоватьс в электронных схемах передающих модулей волоконно-оптических линий св зиThe invention relates to electrical engineering and can be used in electronic circuits of transmitting modules of fiber-optical communication lines.
Цель изобретени - повьш1ение стабильности работы в широком диапазоне изменени температуры.The purpose of the invention is to increase the stability of operation over a wide range of temperature variations.
На фиг.1 представлена принципиальна электрическа схема устройства дл преобразовани электрических сигналов в оптические; на фиг.2 - принципиапьна электрическа схема одной из реализаций термозависимого источника напр жени ; на фиг.З - ватт-амперна характеристика.лазерного диода.Figure 1 is a circuit diagram of a device for converting electrical signals into optical signals; Fig. 2 illustrates the principle of an electrical circuit of one of the implementations of a thermodependent voltage source; FIG. 3 shows a watt-ampere characteristic of a laser diode.
Устройство дл преобразовани электрических сигналов в оптические содержит входной лазерный диод 1, фотодиод 2 обратной св зи, операционный усилитель 3, регулирующий транзистор 4, резистор 5, дополнительный резистор 7, термозависимый источник 8 напр жени , отражатель 9 тока, выполненный на транзисторах 10, 11, ре зистивный делитель напр жени , выполненный на резисторах 12, 13.A device for converting electrical signals into optical signals comprises an input laser diode 1, a feedback photodiode 2, an operational amplifier 3, a control transistor 4, a resistor 5, an additional resistor 7, a thermo-dependent voltage source 8, a current reflector 9 made on transistors 10, 11 , resistive voltage divider, made on resistors 12, 13.
Устройство дл преобразовани электрических сигналов в оптические работает следующим образом.A device for converting electrical signals to optical works as follows.
В нормальном режиме работы поло-. жение рабочей точки на ватт-амперной характеристике лазерного диода (фиг.З) будет определ тьс коэффициентом преобразовани тока лазерного диода 1 в ток фотодиода 2, сопротивлением резисторов 12 и 13 и нап р жением н неинвертирующем входе операционного усилител 3, при этом будет выполн тьс условие .In normal operation, polo. The operating point on the watt-ampere characteristic of the laser diode (Fig. 3) will be determined by the conversion ratio of the current of the laser diode 1 to the current of the photodiode 2, the resistance of the resistors 12 and 13 and the voltage on the non-inverting input of the operational amplifier 3, and condition.
1, (T)1, (T)
+ V+ V
эв (Оev (o
, I - рабочее напр жение и А А,, I - working voltage and A A,
ток лазерного диода 1,laser diode current 1,
соответственно; R - сопротивление дополнительного резистора 7 V(T) - напр жение термозависимого источника 8 на- пр жени respectively; R is the resistance of the additional resistor 7 V (T) is the voltage of the thermal-dependent voltage source 8
- напр жение эмиттер - база дополнительного транзистора 6.- emitter voltage - base of additional transistor 6.
этом режиме весь ток регупир то- транзистора 4 течет через лазердиод 1, при этом транзистор 6In this mode, the entire current regupire of the transistor 4 flows through the laser diode 1, while the transistor 6
закрыт, а транзисторы 10 и 11 отражател 9 тока не участвуют в работе схемы. При краткопременном достижеНИИ током лазерного диода 1 максимально-допустимого значени , которое соответствует максимально-допустимой оптической мощности, условие (1) перестает вьпюлн тьс , при этом транзисторы 6 и 10 открываютс и дальней- ший рост тока через лазерный диод 1 ограничиваетс . При длительной перегрузке , схема работает в режиме стабилизации тока лазерного диода 1 заclosed, and the transistors 10 and 11 of the current reflector 9 are not involved in the operation of the circuit. When the laser diode 1 reaches the maximum permissible value that corresponds to the maximum permissible optical power, condition (1) stops expiration, while transistors 6 and 10 open and the further current increase through laser diode 1 is limited. With a long overload, the circuit operates in the mode of stabilization of the current of the laser diode 1 for
счет цепи электрической отрицательной обратной св зи: дополнительный транзистор 6 - транзк :торы 10 и 11 отражател 9 тока - резистор 12, при этом величина сопротивлени negative negative feedback circuit circuit: additional transistor 6 - transistor: tori 10 and 11 current reflector 9 - resistor 12, while the resistance value
резистора 12 выбираетс такой, чтобы глубина электрической обратной св зи не превышала единицы.resistor 12 is chosen such that the depth of the electrical feedback does not exceed unity.
Определим требовани к термозависимому источнику 8 напр жени . На фиг.З представлена ватт-амперна характеристика лазерного диода при двух значени х температуры.Let us define the requirements for a thermodependent voltage source 8. Fig. 3 shows the watt-ampere characteristic of a laser diode at two temperatures.
Пороговый ток лазерного диода может быть представлен в виде:The threshold current of the laser diode can be represented as:
In (--),In (-),
-о -about
П9 П9
(Z)(Z)
где Т - рабоча температура; 1р5,Т - константы,where T is the working temperature; 1p5, T - constants,
35 и Тр лежит в пределах от 80 до 120 К35 and Tr lies in the range from 80 to 120 K
Т Т + М,T T + M,
(3)(3)
где Тр - начальна температура,where Tp is the initial temperature,
ЬТ - приращение рабочей температуры за врем управлени . Подставл (3) в (2) и разлага в степенной р д, имеем:BT is the increment of the operating temperature over the control time. Substituting (3) into (2) and decomposition in the power series, we have:
In.exp() (-) ехр(|-) - 1„ехр(|-). (4) о оо In.exp () (-) exp (| -) - 1 „exp (| -). (4) oo
,, . |1. f f) ....,,. | 1. f f) ....
L 0 , оiL 0, i
Выражение (4) можно преобразовать кExpression (4) can be converted to
виду:mind:
5555
Ч Ino UI,(T) H ino ui, (t)
I Т fft-I -l() Г %о о т 2)4/ I T fft-I-l () G% o T 2) 4 /
(5)(five)
ТT
MOMO
Т (-,-) - значение гю оT (-, -) - the value of gyu o
рогового тока при начш1ьной температуре Т ,horn current at the starting temperature T,
Полага , что дифференциальна эффективность лазерного диода h It is assumed that the differential efficiency of the laser diode h
ид не зависит от температуры.id does not depend on temperature.
dP/dl dP / dl
что дл реальных приборов выполн етс с достаточной степенью точности, можно считать справедливьм равенство:that for real devices is performed with a sufficient degree of accuracy, we can assume that the equality is:
Ып(Т) UI (Т),CP (T) UI (T),
MQKCMQKC
гдеWhere
UI...)Ui ...)
температурный дрейф максимально-допустимого рабочего тока в заданном диапазоне температур.temperature drift of the maximum allowable operating current in a given temperature range.
Исход из выражени (5), с учетом (6) закон изменени напр жени от температуры термозависимого источника 8 напр жени должен иметь вид:Based on the expression (5), taking into account (6), the law of voltage variation as a function of the temperature of the thermo-dependent voltage source 8 should be:
V(T) У„ + &V(T)V (T) V + & V (T)
о about
RIRI
nono
U.TU.T
ТT
- +- +
J(T),J (t)
2 Т2 T
оabout
макс Max
где Vo - посто нна составл юща , uV(T) - температурньш дрейф термозависимого источника 8 напр жени ;where Vo is a constant component, uV (T) is the temperature drift of the thermal-dependent voltage source 8;
R - сопротивление дополнителного резистора 7;R is the resistance of the additional resistor 7;
максимально-допустимый рабочий ток при температуре Т .maximum permissible operating current at temperature T
Сложность схемотехнической реализации термозависимого источника напр жени зависит от величины при- рапени рабочей температуры UТ. ПриДТеЮ в выражени х (5) и (7) можно пренебречь членами высших пор дков , при этом закон изменени термозависимого источника будет линейнымThe complexity of the circuit implementation of the thermodependent voltage source depends on the magnitude of the operating temperature UT. ADDITION in expressions (5) and (7) can be neglected by members of the highest order, and the law of change of the thermal-dependent source will be linear
. макс о. max about
RIRI
поby
1. (8)18)
Схема простейшего термозависимого источника напр жени с линейным законом изменени напр жени вида (8) представлена на фиг.2. Температурный дрейф напр жени UV(T) в схеме (фиг.2) определ етс температурным дрейфом последовательно включенных р-п-переходов (2 мВ/С: - дл каждого перехода), посто нна составл юща The scheme of the simplest thermodependent voltage source with a linear law of variation of the voltage of the form (8) is shown in Fig.2. The temperature drift of the voltage UV (T) in the circuit (Fig. 2) is determined by the temperature drift of the series-connected pn-junctions (2 mV / C: - for each transition), the constant component
0 источником напр жени V, при0 voltage source V, with
от конкретного напр жение источника может измен тьс вплоть знака на противоположfrom a particular source voltage can vary up to the opposite sign
::
10ten
1515
2020
2525
типа лазера, напр жени V до изменени ный,type of laser, voltage V to change,
При схемотехническа реализаци термозависимого источника 8 напр жени будет сложнее и зависит от точности предъ вл емой к схеме защиты.With a circuit implementation of a thermodependent voltage source 8, it will be more complicated and depends on the accuracy of the protection circuit.
Необходимо отметить, что температурные дрейфы лазерного диода 1 и напр жени эмиттер - база дополнительного транзистора 6, вход щие в выражение (1), одинаковы по знаку и приблизительно ра ны по величине и поэтому компенсируют друг друга.It should be noted that the temperature drifts of the laser diode 1 and the voltage of the emitter — the base of the additional transistor 6 included in the expression (1) are the same in sign and are approximately large in magnitude and therefore compensate each other.
Таким образом предлагаемое техническое решение позвол ет достичь поставленной цели путем защиты лазерного диода 1 от пробо в широком диапазоне температур.Thus, the proposed technical solution allows one to achieve the goal by protecting the laser diode 1 from breakdown in a wide temperature range.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874328800A SU1501257A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Device for converting electric signals into optical signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874328800A SU1501257A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Device for converting electric signals into optical signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1501257A1 true SU1501257A1 (en) | 1989-08-15 |
Family
ID=21336534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874328800A SU1501257A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | Device for converting electric signals into optical signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1501257A1 (en) |
-
1987
- 1987-11-16 SU SU874328800A patent/SU1501257A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
За вка DE № 3043944, кл. Н 03 F 1/34, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920020847A (en) | Sample Band-Gap Voltage Reference Circuit | |
SU1501257A1 (en) | Device for converting electric signals into optical signals | |
GB2226664A (en) | Shunt voltage regulator | |
RU209200U1 (en) | DC Voltage Stabilizer | |
KR100228354B1 (en) | Reference voltage generator | |
SU1415431A1 (en) | Multivibrator | |
SU654947A1 (en) | Parametric dc voltage stabilizer | |
SU1734027A1 (en) | Device for voltage measuring | |
SU1337888A1 (en) | D.c.voltage stabilizer | |
SU1203493A1 (en) | D.c.voltage stabilizer | |
JPS57132214A (en) | Constant voltage circuit | |
SU1522183A1 (en) | Power supply system with two outputs | |
SU809500A1 (en) | Photomodulator | |
SU930303A1 (en) | Voltage stabilizer | |
RU1817030C (en) | Voltage-to-current converter | |
SU413618A1 (en) | ||
SU1305828A1 (en) | Amplifying device with voltage-to-output current conversion | |
SU935922A1 (en) | D.c. voltage linear stabilizer | |
SU619914A1 (en) | Regulated dc supply source | |
CN113594849A (en) | Laser constant current driving method and LED light source driving circuit | |
SU708528A2 (en) | Arrangement for measuring pulse electric signals | |
SU638939A1 (en) | Pulsed dc voltage stabilizer | |
KR830000469Y1 (en) | Signal conversion circuit | |
SU1398056A1 (en) | Transistor bridge inverter | |
SU989549A1 (en) | Pulsed dc voltage stabilizer |