TW200921663A - Light transmitter and an automatic power control circuit thereof - Google Patents

Light transmitter and an automatic power control circuit thereof Download PDF

Info

Publication number
TW200921663A
TW200921663A TW096143272A TW96143272A TW200921663A TW 200921663 A TW200921663 A TW 200921663A TW 096143272 A TW096143272 A TW 096143272A TW 96143272 A TW96143272 A TW 96143272A TW 200921663 A TW200921663 A TW 200921663A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
coupled
resistor
voltage
input
switch
Prior art date
Application number
TW096143272A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI356410B (en
Inventor
Day-Uei Li
Hsin-Chao Chen
Original Assignee
Ind Tech Res Inst
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 Ind Tech Res Inst filed Critical Ind Tech Res Inst
Priority to TW096143272A priority Critical patent/TWI356410B/zh
Priority to US12/060,272 priority patent/US7813392B2/en
Publication of TW200921663A publication Critical patent/TW200921663A/zh
Priority to US12/869,755 priority patent/US8031750B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI356410B publication Critical patent/TWI356410B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

200921663 24850twf.doc/006 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種光傳輪裝置,且特別是有 種傳輸裝置及其自動功率控制電路。 、 【先前技術】
隨著人們需求的增加,伴隨消費電子產品多元化,— 些短距離傳輸的電子裝置漸漸成為人們生活林可 工具,如常見的紅外線(infi*a_redray)遙控器、玩具汽遙批 ^ _樹_置上,也_目關應用 如田射一極體(laser d1〇de)之應用於數位多功能 (digital versatile disk, ;DVD)上之光學讀寫頭。 磲 在上述所提之雷射二極體,其特性曲線會因使 ^增加所導致的溫度上升而有所變化,如圖丨•示,二’ 第-特性曲線101為雷射二極體在常溫卫作日^ ^ ^而第二特性曲線1〇2則為在溫度上升後之特性曲 '中’圖,應之橫軸為電流輸人’而縱軸為功出。 而Ϊ一、第二曲線之轉折點分別代表的是雷射二極;該 工作溫度下之導通點。請參照圖丨,在常严 ^ 壓電流ΙΒ卜可以得到對應的輪出 =一偏 …若再提供第-調變電流IM1可對應===, 動輸出功率1〇3。此時若因溫度上升,雷 、弟擺 曲線轉成為第二曲線102時,原本所提供之^體之特性 1:1將無法使雷射二極體導通。即便將第、—偏壓 提兩至第二偏麗電流IB2使雷射電晶體導通,要ςς如常 200921663 24850twf.doc/006 溫狀態下-樣大的擺動輸出功率,也必須要提供一個比第 調變電流IM1更大的第二調變電流題才能達成。 如上所述可知’固定的驅動電流並不能滿足穩定控制 雷射二極體之功率輸出,因此-種習知的自動功率控制 (automatic P〇wer control,APC)電路被提出。圖"斤繪示為 習知的雙迴路自動功率控制電路,其中的雷射二極體模板 210包含有-組雷射二極體LD用以產生光信號,以及光 〇 二極體(ph〇todiode)作為光檢測器PD。雷射二極體1^)之 之陰極透過陶鐵磁珠204耦接至偏壓電流源2〇3。驅動器 201接收差動輸入信號對VIN1與VIN2,並輸出調變信^ 至雷射二極體LD之陰極。上述婦信號之振幅是由調變 電流源202所決定。其功率控制電路之操作模式為藉由光 檢測器PD偵測雷射二極體LD之電流,該電流經由轉阻 放大器(trans-impedance amplifier, TIA) 205 轉換成電壓信號 後分別送給底值偵測器208及峰值偵測器2〇9,藉以偵^ 出電流之峰值與底值,並將峰值及底值分別送出至比較器 、 206、比較器207。其中比較器206依據底值與第一參考^ • 壓VREFB1之比對結果控制偏壓電流源203,而比較器2{^ 則依據峰值與第二參考電壓VREFM1比對結果控制調變 電流源202。透過控制此兩組電流源來達到自動控制輪出 功率的目的。上述第一參考電壓VREFB1與第二參考電壓 VREFM1分別為一預設之固定電壓。 上述之習知技術需要使用到光檢測器PD作為偵測元 件。因此,一旦在光通信速度很高時,就相對需要—個高 24850twf.doc/006 200921663 速測為PD ’如此大大了提升成本。另外,在積體雷 路:由於此局速的光檢測器非常小,在封的 對齊的技術需求也相對提高,造姐產上的 先織 【發明内容】 ' 本發明的範例提供—種自動功率控制電路, 去光檢測=降低生產成本。另外,回授更依據溫Ϊ 凋整忒偏壓仏號,以補償溫度效應。 人
本發明的範例提供—種光傳輸裝置,其中包括 極體及其自動功率控制電路,藉以使用控制電路,穩^ 傳輸裝置之輸出功率及消光比。 μ 本發明的範例提供—種自動功率控制電路,包括驅動 =以及第1授電路。其中驅動模_以提供驅動電流 、·口 一負載之第一端,以及依據輸入信號而改變驅動電流, 其中驅動餘更依據—偏壓信號調整轉電流之平均值。 第一回授模組之輸人輪接至負載之第-端,而第-回授 ,組之輸出_接至驅動模組,用以依據驅動電流提供偏 堅信號給驅動池,其巾第—回賊組更依據溫度 壓信號。 本發明的範例提供一種光傳輸裝置,包括光發射器、 驅動模組以及第1授模組。其巾_模_以提供一驅 動電肌給光發射$之第—端。驅動模組依據—輸入信號而 :驅動n其中驅動模組更依據—偏壓信號調整該驅 ,電,之平均值。第—回授模_接至光發射器之第一 ^第回授模組之輸出端耦接至驅動模組’用以依據驅 200921663 24850twf.doc/006 動電流提供偏壓信號給該驅動握楚 -溫度調整偏壓信號。純組第1授模組更依據 本發明的範例提供—種自動功率控制電路,包 ,衝單元、放大H、電㈣叹雜触 Ο 乐輸入^接收一參考電壓。雷 接之輸出端,其第-源二= 電座綠極_至該電壓緩 大器了 σ 认端之間’以提供—回授信號給放 •,本發明的範例提供—種祕輸裝置,包括 、 :壓:衝單元、放大器、電晶體以及回授模組。“ 给=收並由其輸出端提供-交流信號 至放大器之輸出端,其第一 %且右弟—源㈣玲接至電壓缓衝單元之輸出端。回授模 阻Γ回授模_接於電晶體之第二撕極與放 ,弟一輸人^之間’以提供—回授信號給放大器。 構,用包括有熱敏電阻之迴路控制結 ♦心冑的據Λ際之發光元件溫度,自動調整該光 ^生曲線’繼而穩定控制該光發射11之輪^特 提供穩定的輸出功率及消光比。 , 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特 24850twf. doc/006 200921663 舉較佳實關,並配合所_式,料細說明如下。 【實施方式】 圖3A所缘不的為本發明光傳輪裝置之第一實施例。 光傳輸裝置300包括光發射器33〇與自動功率控制電路。 • 自動功率控制電路包括驅動模組32〇、陶鐵磁珠(ferrite bead) 304以及第-回授模組31〇。於本實施例中,自動功 率控制電路之負載(例如光發射器33〇)將以雷射二極體 O LD實現之。於其他實施中,亦可以任何元件/電路(例如 么光—極體)實現光發射器330。驅動模組320提供驅動 電流給雷射二極體LD之陽極,以及依據輪入信號VIN而 改^:驅動電流。其中,驅動模組32〇更依據第一回授模組 310所輸出之偏壓信號調整驅動電流之平均值。第一回授 模組310之輸入端透過陶鐵磁珠3〇4耦接至雷射二極體1〇 之陽極,而第一回授模組31〇之輸出端耦接至驅動模組 32〇。依據通過雷射二極體LD之驅動電流,第一回授模組 310之輸出端提供偏壓信號給驅動模組mo。其中,第一回 授模組310更依據一溫度調整此一偏壓信號。 _ 請參照圖3A,驅動模組320耦接至雷射二極體LD之 陽極’而雷射二極體LD之陰極接地。驅動模組320包括 ' 電壓緩衝單元以及電晶體302。前述電壓缓衝單元包括驅 動器321與電容322。在此譬如使用緩衝器(buffer)實現 驅動器321。輸入信號VIN經由驅動器321而被傳送至電 容322之第一端。電容322可以濾除輸入信號VIN之直流 200921663 24850twf.d〇c/006 成分,而使輸入信號聰之交流成分通過電容322而至雷 射二極體LD之陽極。 第一回授模組310則包括有—放大器謝、第五電阻 - 幻、第六電阻R2以及第三熱敏電阻RT5。放大器301之 第一輸入端(例如為正輸入端)接收參考電壓。在此以一 能隙(band gap)電壓VBG信號實現參考電壓。放大器3〇1 之輸出端耦接至電晶體3〇2之閘極。電晶體3〇2之第一源/ 〇 ⑦極絲於第—電壓(例如為系統電源VDD),而第二源 /汲極透過陶鐵磁珠3〇4耦接至雷射二極體LD之陽極。第 五電阻R1之第一端耦接至電晶體3〇2之第二源/汲極,而 第五電阻R1之第二端則耦接至放大器301之第二輸入端 (例如為負輸入端)。第三熱敏電阻RT5與第六電阻R2 之第知共同輕接至第五電阻R1之第二端,而第三熱敏 電阻RT5與第六電阻R2之第二端則共同墟至第二電壓 (例如為系統接地軌線GND)。陶鐵磁珠504則為濾除電 路之高頻雜訊,以防止電磁干擾。 C: 上 請參照圖3A ’由於能隙電壓VBG不會隨系統電壓源 VDD改變而改變,因此電晶體302輸出之調變信號v〇 (此 處為雷射二極體LD之驅動電壓)只跟放大器之回授阻抗有 關,因此調變電壓V〇可寫成下述關係式(其中R2//RT5為 電阻R2與熱敏電阻RT5並連之阻值): V〇 = VRaM + R2//RT5 R2//RT5 由上列之數學式可清楚發現,調變電壓VO會因為溫度變 化所造成的第三熱敏電阻RT5之阻值改變而改變。相對的 200921663 24850twf.d〇c/006 就會改變雷射二極體ld上的跨壓vLD(其中Vld = VDD-VO),進一步調整雷射二極體lD之特性曲線。 請芩照圖3B,其說明雷射二極體ld之跨壓VLD與溫 度·^關係。第—曲線381 (實線)為輸出某一特定功率p . 、”5田射—極體LD的情形下,因溫度上升造成雷射二極體 LD跨壓VLD改變之實際量測曲線。而依據調變電壓v〇 之關係式,選擇合適的電阻尺卜尺],以及熱敏電阻尺丁5, 〇 即可以模擬方式繪出第二曲線382 (虛線)。由圖3B可以 看出,以光傳輸裝置300所模擬得到的第二曲線382與實 際1測雷射二極體LD之第一曲線381相當吻合。 圖4A綠式為本發明光傳輸裝置之之第二實施例。光 傳輸裝置400包括光發射器與自動功率控制電路。自動功 率控制電路包括驅動模組320、陶鐵磁珠(ferrite bead ) 3〇4 以及第一回授模組410。於本實施中,自動功率控制電路 之負載(例如光發射器)將以雷射二極體LD實現之。於 其他貫施中,亦可以任何元件/電路(例如發光二極體)實 I 現光發射器。本實施例為應用在某些雷射二極體LD具有 如圖4B所繪式之該些雷射二極體LD特性曲線48〇,^種 雷射-極體LD之特性並不像先前實施例所述的為一逐漸 , 遞增之曲線,而為一拋物線曲線。因此先前所述之各種實 施例將不適合應用在此種雷射二極體L D之驅動電路上二 本貝把例之架構與上述之第一實施例類似,亦包括驅 動模組320以及第一回授模組41〇,其中驅動模組3加於 第一實施例已有詳細的說明,此處不再繁述。第—回授模 11 24850twf.doc/〇〇6 200921663 組4U)包括放大器301、第五電阻R4卜第六電阻尺犯、 第三熱敏電阻RT5、第四熱敏電阻RT6、第一開關4ιι、 第二開關412以及第三開關413。電阻R41之第一端耦接 至電晶體302之第二源/汲極。開關41 i之第一端輕接至電
阻R41之第二端,關441之第二端則耗接至放大器3〇ι 之第二輸入端(例如為負輸入端)。電阻R42之第一 接至開關411之第二端,而電阻R42之第二端柄接至第二 電壓(例如為接地軌線GND)。開關412 第-開關411之第二端,而開關化之第二 電阻RT5之第-端。熱敏電阻RT5之第二 地軌線GND。第三開g 413之第一端輕接至電阻_之 第二端’開關413之第二端則輕接至熱敏電阻RT 6之第一 端。,熱敏電阻RT6之第二端輕接至電阻腿之第 於本實施例中,第-開關411與第二開關412之致能 相同’而第三開關413與第-開關411致能動作相反。 請參照圖4B,子圖480為圖4A中雷射二極體LDi 跨壓vLD與溫度特性曲線圖。曲線481為雷射二極體 在某一輸出功率p上,雷射二極體LD的跨壓Vld(其中跨 壓VLD = VDD-VO)與溫度關係曲線。子圖49〇為針對開^ 之不同啟閉狀態所構成之電路,繪出之溫度與跨壓v 關係圖。 03 請同時參照圖4A與圖4B,當致能開關413,且失能 開關411與412時,輸出調變電壓V〇可依下述數學式^ 算得知: 12 200921663 24850twf.doc/006 __ R41 + R42 + RT6 R42 依據上述關係式及熱敏電阻特性可以纟會出曲線術 能開關413,且致能開關411與412時 〇 依下數學式計算得知(其中R4//RT5為 =了 RT5並連之阻值): 6緣腿無敏電阻 VO = VBG RT 5 Ο M2IIRT5 述關係式及熱敏電阻特性可以料曲線_ 點A為兩曲線之交叉點。 曰 由圖犯之兩關係圖不難發現, 8 之前較為接近曲線481,而曲唆483 >二入在又㈢點A △ 典線483在交會點A之後較為 =曲線481。因此結合兩種曲線 ^ 動此些雷射二極體LD,達成本發明之目的。卩T 乂實現驅 失#Γΐ=Τ乍分成兩個期間,其中第-期間將 失月開關411、第二開關412而致能第三 二期間則將致能第一開關411、第二 開關413。在溫度尚低,未到達交會I時,此‘第Ϊ: 喿作時間增加上升而崎^ :弟—』間。而若後續因待機 A,則重新回到第一期間操作導= 以元王吻合此一類型雷射二揣 、 定輸出功率及消光比之目;;體LD之特性曲線。達到穩 光傳:Γ置::ί本發明光傳輸裝置之第三實施例。 專輸裂m括光發射器與自動功率控制電路。自動 13 200921663 .......... 24850twf.doc/006 =率=電路包括有驅動模組51〇、第一回授模組53〇及 ^回授模組540。於本實施中,自動功率㈣電路之負 如光發射器)將以雷射二極體LD實現之。於其他 i身I器^亦可以任何元件7電路(例如發光二極體)實現光 驅動模組510提供驅動電流給雷射二極體ld之陰
^至^依據輸人錢VIN而改變驅動糕。本實施例將 ' k號對VIN1與VIN2來實現輸入信號VIN。第— ,授模組530之輸入端耗接至雷射二極體LD之陰極,而 弟回授換組530之輪出端耦接至驅動模組51〇。依據通 =射二極體LD之驅動電流,第一回授模組53()之輪出 端提供偏^信號給驅動模組別。驅動模組別便依據第 一回授模組530所輸出之偏壓信號調整驅動電流之平均 值。其中,第一回授模組530更依據一溫度調整此一偏壓 信號。 第一回授模組540之輸入端亦耦接至雷射二極體LD 之陰極,而第二回授模組54〇之輸出端耦接至驅動模組5i〇 之偏壓控制端,用以產生調變信號而控制驅動模組51〇調 整該驅動電流之擺幅。亦即,依據通過雷射二極體LD之 驅動電流,第二回授模組54〇之輸&端提供碰信號給驅 動模組51〇。驅動模組51〇便依據第二回授模組54〇所輪 出之調變信號調整驅動電流之擺幅。其中,第二回授模組 54〇更依據溫度調整此一調變信號。 14 200921663 24850twf.doc/006 驅動模組510中包括有交流耦合電路512、驅動器 501、旁路電容(bypass capacitor) C2以及偏壓電流源503。 驅動器501之輸入端接收差動信號對VIN1與VIN2,而驅 動器501之輸出端透過交流耦合電路512耦接至雷射二極 體LD之陰極。交流耦合電路512濾除驅動器501輪出信 號之直流成分,而將濾除驅動器501輸出信號之交流成分 送出至雷射二極體LD之陰極。偏壓電流源503之電流端 〇 透過陶鐵磁珠504耦接至雷射二極體LD之陰極,以提供 偏壓電流給雷射二極體LD。陶鐵磁珠504被用來濾、除電 路之高頻雜訊’以防止電磁干擾。旁路電容C2耦接於偏 壓電流源503之控制端與接地軌線GND之間。 請再參照圖5A,第一回授模組530中包括有低通滤波 器551、比較器552、第一電阻Rm、第二電阻RB2 ^及 第一熱敏電阻RT1。其中低通濾波器351之輪入端轉接至 雷射二極體LD之陰極,計算出雷射二極體LD之驅動電 流之平均值後輸出至比較器552之第一輸入端(例如為正 輸入端),而比較器552之第二輸入端(例如為負輪入端) 則接收第一參考電壓VREFB,其中該第—參考電壓 VREFB會依據該溫度而改變。比較器552之輪出端則麵接 ' 至偏壓電流源503之控制端,用以控制偏壓電流源5〇3。 於本實施例中,上述第一參考電壓VREFb是由第一 電阻RB1、第二電阻RB2以及第一熱敏電阻RT1所產生 的。第一電阻RB1之第一端耦接於第一電壓(例如是系統 電源VDD),第一電阻RB1之第二端提供第—參考電壓 15 24850twf.d〇c/〇〇6 200921663 VREFB/第二電阻RB2耦接於第一電阻Rm之第二端與 第二電壓(例如為系統接地執線GND)之間。第一熱敏電 阻RT1則耦接於第一電阻RB1之第二端與系統接地執線 GND Μ ’亦即與第二電阻RB2成並聯連接。帛一參考電 歷VREFB由第一電阻RB1、第二電阻Μ2、及第一熱敏 電阻RT1組成的分壓線路所產生,以數學式表示如下(其 中RB2//RT1代表第二電阻RB2與第—熱敏電阻纽並連 之阻值): C)
VREFB = VDD__VDD · TOJ
^ ^ + RB 2 1/ RT I 此第一回授電路530將透過調整偏壓電流源5〇3,驅使低 通慮波斋551之輸出信號近似於第一參考電壓VREFB,亦 即驅使该雷射二極體LD之陰極上的電位平均值約略等於 第一參考電壓VREFB。 第二回授模組540中包括有峰值偵測器5〇9、比較器 〇 542、第三電阻RM卜第四電阻反]^、熱敏t&RT2、調 變電流源502以及電容C1。其中峰值偵測器5〇9之輸入端 - 耦接至雷射二極體LD之陰極,並偵測雷射二極體lD之 • 驅動電流之峰值,以便將驅動電流之峰值輸出至比較器 542之第一輸入端(譬如是負輸入端)。比較器542之第 一輸入^ (言如疋正輸入端)則接收第二參考電壓 VREFM,其中該第二參考電壓VREFM可依據溫度而改 變。比較器542之輸出端耦接至調變電流源5〇2之控制端。 旁路電容ci耦接於調變電流源5〇2之控制端與接地軌線 16 200921663 24850twf.doc/006 GND之間。調變電流源5〇2之電流端耦接於驅動模組51〇 之偏壓控制端,用以產生該調變信號而控制驅動模組51〇 調整該驅動電流之擺幅。 . 於本實施例中,上述第二參考電壓VREFM是由第三 電阻RM卜第四電阻RM2與熱敏電阻RT2所產生的。第 . 三電阻RM1之第一端耦接第—電壓(在此為系統電源 VDD) ’其第二端提供第二參考電壓^^^。第四電阻 〇 RM2耦接於電阻Rmi之第二端與第二電壓(在此為接地 軌線GND)之間。第二熱敏電阻RT2則耦接於第三電阻 RM1之第二端與接地軌線GND間,亦即與第四電阻 成並聯連接。第二參考電壓VREFM由第三電阻尺]^卜第 四電阻RM2、及第二熱敏電阻RT2組成的分壓線路所產 生,以數學式表示如下,(其中RM2//RT2代表第四電阻 RM2與第二熱敏電阻尺丁2並連之阻值)· VREFM = YDD - · RM1 (;. RM \ + RM 2// RT 2 V...〆. 同上第一回授電路530中所描述的,此第二回授電路54〇 - 將透過調整調變電流源502,驅使峰值偵測器5〇9之輸出 , 信號近似於第二參考電壓VREFM,亦即驅使該雷射二極 體LD之陰極上的電位最大值(即驅動電流之峰值)約略 等於第二參考電壓VREFM。 再請參照圖5B,圖5B為圖5A中雷射二極體11)的 跨壓Vld與溫度的關係曲線圖。子圖580中顯示在某一特 疋功率P的彳肖形下’雷射二極體LD之跨壓vld及溫度變 17 24850twf.doc/〇〇6
200921663 581 (實線)是說明在輪出給雷射二極 體 千均功率P編約為〇.3mW的條件下,實際量 之跨壓&與溫度之關係曲線。曲線撕 (貝線)疋祝明在輸出給雷射二極體LD之最低功率p。約 為O.hnW的條件下,實際量測出雷射二極體LD之跨壓 與溫度之關係曲線。子圖59G則為熱敏電阻對溫度關 係圖。利用熱敏電阻之特性’可以計算出第—參考電壓 VREFB與電_關係纽第二參考電壓VREFM與電阻的 關係式’即可I會出曲線583 (虛線)與曲線s84 (虛線)。 而曲線583為系統電源VDD減去第一參考電壓VREFB對 溫度之變化曲線’亦即本實施例中,雷射二極體LD在輸 出平均功率PAVG約為〇.3mW時,雷射二極體ld之跨壓 vLD與溫度的模擬曲線圖。相同的,曲線584為系統電源 VDD減去第二參考電壓警舰對溫度之變化曲線,亦即 本實施例中’雷射二極體LD在輸出最低功率P〇約為 O.lmW日守,雷射二極體LD之跨壓Vld與溫度的模擬曲線 圖。 藉由調整第一電阻Μ1、第二電阻、第三電阻 蘭、第四電阻RM2之阻值,或藉由選用不同的第—熱 敏電阻RT1、第二熱敏電阻RT2,就可以得到曲線如和 曲線583相吻合且曲線582和曲線584相吻合的電阻組 利用挑選出的電阻組合,便可實現本實施例,達到固 $雷射之輸&功率’進而©定其消光比的目的。 18 200921663 24850twf.doc/006 “圖6Α所繪示的為本發明光傳輸裝置之第四實施例。 光傳輸裝置600包括光發射器與自動功率控制電路。自動 功率控制電路包括有驅動模組610、第一回授模組63〇及 第二回授模組640,用以驅動負載。於本實施中,自動功
=控制電路之負載(例如光發射器)將以雷射二極體LD 只現之。於其他實施中,亦可以任何元件/電路(例如發光 一極體)實現光發射器。驅動模組61〇提供驅動電流給雷 Ο 射二極體LD之陰極,以及依據輸入信號VIN而改變驅動
電流。本實施例將以差動信號對VIN1與VIN2來實現輸 入信號VIN。 只 ,J 第一回授模組630之輸入端耦接至雷射二極體之 陰極,而第一回授模組630之輸出端耦接至驅動模組610。 依據通過雷射二極體LD之驅動電流,第—回授模組6兕 之輸出端提供偏壓信號給驅動模組61〇。驅動模組61〇便 依據第-回授模組63G戶/t輸出之偏壓信號調整驅動電流之 平均值。其巾,第—回授模組630更依據-溫度調整此一 偏壓信號。 第二回授模組64〇之輸入端亦搞接至雷射二極體ld 之陰極’而第二回授模組64〇之輸出端耦接至驅動模纟且MO 之偏壓控制端,用以產生調變信號而控制驅動模組61〇調 整該驅動電流之擺幅。亦即,依據通過雷射二極體ld之 驅動電流,第二回授模組_之輸出端提供調變信號給驅 動杈組610。驅動模組610便依據第二回授模組_所輸 19 200921663 24850twf.doc/006 出之調變信號調整驅動電流之擺幅。其中,第二回授模組 640更依據溫度調整此一調變信號。 驅動模組610中包括有驅動器601、電阻605、旁路電 容C2以及偏壓電流源603。驅動器601之輸入端接收差動 信號對VIN1與VIN2 ’而驅動器601之輸出端透過電阻 605辑接至雷射二極體LD之陰極。偏壓電流源603之電 流端透過陶鐵磁珠604耦接至雷射二極體LD之陰極,以 ζΛ 提供偏壓電流給雷射二極體LD。陶鐵磁珠604被用來濾 除電路之高頻雜訊,以防止電磁干擾。旁路電容C2耦接 於偏壓電流源603之控制端與接地軌線GND之間。 請再參照圖6Α,第一回授模組630中包括有峰值彳貞測 态609、比較器652、第一電阻RB3、第二電阻RB4以及 第一熱敏電阻RT3。其中峰值偵測器609之輸入端耦接至 雷射二極體LD之陰極,計算出雷射二極體LD之驅動電 流之平均值後輸出至比較器652之第一輸入端(例如為正 輸入端),而比較器652之第二輸入端(例如為負輸入端) I 則接收第一參考電壓VREFB2,其中該第一參考電壓
VREFB2會依據溫度而改變。比較器652之輸出端則耦接 至偏壓電流源603之控制端,用以控制偏壓電流 • 於本實施例中,上述第-參考電壓VREFB2H 龟阻RB3、第一電阻RB4以及第一熱敏電阻所產生 的。第一電阻RB3之第一端耦接於第一電壓(例如是系统 電源VDD),第-電阻RB3之第二端提供第一參考電壓 VREFB2。第二電阻RB4耦接於第一電阻肪丨之第二端與 20 24850twf.doc/006 200921663 第二電壓(例如為接地轨線GND)之間。第一熱敏電阻 RT3則耦接於[電阻RB3之第二端與系統接地轨線 GND間,亦即與第二電阻rb4成並聯連接。第一參考電 壓VREFB2由第一電阻RB3、第二電阻仙4、及第一熱敏 電阻RT3組成的分壓線路所產生,以數學式 中刪細代表第二電_4與第一熱^二】並(連 之阻值): Ο
VREFB2= VDD 此第-^電路㈣將透過輕偏壓電麵_,驅使峰 值4貞測器609之輸出k號近似於第一參考電壓, 亦即驅使該雷射二極體LD之陰極上的電位之約略聲值等 於第一參考電壓VREFB2。 第^回授模組64〇巾包括有底值躺器刪、比較器 642、第三電阻腹3、第四電阻趣、第二熱敏電阻咖、
調變電流源602以及電容C1。其中底值偵測器_之輸入 端搞接至雷射二極體LD之陰極,並細】雷射二極體ld 動^之底值’以便將驅動電流之底值輸出至比較器 一认之輸入端(譬如疋負輪入端)。比較器642之第 一雨入端(言如疋正輸入端)則耦接至二 ’其中該第二參考電壓贿M2可依據溫度而改 比較器642之輸出端輕接至調變電流源之控制端。 旁^電^i祕於調㈣流源6Q2之蝴端與接地執線 GND之間。調變電流源6〇2之電流端輕接於驅動模組削 21 200921663 24850twf.doc/006 之偏壓控制端,用以產生該調變信號而控制驅動模組⑽ 調整該驅動電流之擺幅。 於本實施例中’上述第二參考電壓VREFM2*由第三 電阻RM3、第四電阻鹽4與熱敏電阻謂所產生的。& ‘ 三電阻腹3之第一端耗接於第-電壓(在此為系統電源 VDD),其第二端提供第二參考電。第四電阻 應4麵接於電阻RM3之第二端㈣二電壓(在此為接地 〇 軌線GND)之間。第二熱敏電阻RT4則耦接於第三電阻 RM3之第二端與系統接地軌線GND間,亦即與第四電阻 RM4成並聯連接。第二參考電壓VREFM2由第三電阻 RM3、第四電阻RM4、及第二熱敏電阻RT4組成的分壓 線路所產生,以數學式表示如下,(其中RM4//RT4代表第 四電阻RM4與第四熱敏電@RT4並連之阻值): VREFM2= VDD__VDD · RM3_ RM 3 + RM 4 // RT 4 I 同上弟一回授電路630中所描述的’此第二回授電路640 將透過調整調變電流源6〇2 ’驅使底值偵測器608之輸出 - 信號近似於第二參考電壓VREFM2,亦即驅使該雷射二極 體LD之陰極上的電位最小值(即驅動電流之峰值)約略 等於第二參考電壓VREFM2。 圖6B為圖6A中雷射二極體LD的跨壓VLD與溫度變 化的關係曲線圖。請同時參照圖6A與圖6B,曲線681(實 線)是說明在輸出給雷射二極體LD之最大功率P1約為 0.5mW的條件下,實際量測出雷射二極體LD之跨壓Vm 22 200921663 24850twf.doc/006 與溫度之關係曲線。曲線682 (實線)是說明在輸出給雷 射二極體LD之最低功率!>〇約為〇.lmW的條件下, 量測出雷射二極體LD之跨壓VLD與溫度之關係曲線。如 同第一實施例中提到的,利用熱敏電阻的特性,再配合上 述計算出的第一參考電壓VREFB2與電阻的關係式及^二 參考電壓VREFM2與電阻的關係式,即可繪出曲線683(虛 線)與曲線684(虛線)。而曲線683為系統電源VDD = Γ) 去第一參考電壓VREFB2對溫度之變化曲線,亦即本實施 例中,雷射二極體LD在輸出最大功率約為〇 5mW時, 雷射二極體LD之跨壓Vld與溫度的模擬曲線圖。相同的, 曲線684為系統電源VDD減去第二參考電壓VREFM2對 溫度之變化曲線,亦即本實施例中,雷射二極體LD在輸 出最低功率P0約為O.lmW時,雷射二極體LD之跨壓 與溫度的模擬曲線圖。 藉由調整第一電阻RB3、第二電阻rb4、第三電阻 RM3以及第四電阻RM4之阻值,或藉由選用不同的^ 一 ^ 熱敏電阻RT3、第二熱敏電阻RT4 ’就可以得到曲線站工 和曲線683相吻合且曲線682和曲線684相吻合的電阻組 合。利用挑選出的電阻組合,便可實現本實施例,亦可以 達到蚊雷射之輸㈣率,進關定其消光比的目的。 一圖7A所繪示的為本發明光傳輸裝置之第五實施例。 光傳輸裝置700包括光發射器與自動功率控制電路。於本 實施中,自動功率控制電路之負載(例如光發射器)將以 雷射二極體LD實現之。於其他實施中,亦可以任何元件/ 23 24850twf.doc/006 200921663 電路(例如發光二極體)實現光發射器。本實施例自動功 率控制電路包括放大器70卜電晶體7〇2、電壓緩衝單元 720、回授模組710、以及陶鐵磁珠7〇4。電壓緩衝單元72〇 之輸入端接收輸入信號VIN,並由其輪出端提供一交流信 號給雷射二極體LD之陽極,用簡動該雷射二極體ld: 其中電壓緩衝單元720包括一組驅動器721及一個電容 722。於本實施例中是以緩衝器來實現驅動器721。輸入信 號VIN經由驅動器721而被傳送至電容722之第一端。電 容722可以濾除輸入信號VIN之直流成分,而使輸入信號 VIN之父流成分通過電容722而至雷射二極體⑺之陽極。 放大益701之第一輸入端(例如為正輪入端)接收夂 考電壓(在此為能隙電壓VBG),第二輸人端(例如為^ 輸入端)則與回授模組710相耦接。電晶體7〇2之閘極搞 接至放大器701之輸出端。電晶體702之第—源/汲極耦接 至第-電壓系統電源VDD,而其第二源/沒極透過陶鐵磁 珠704搞接於電壓缓衝單元720之輸出端。陶鐵磁珠7〇4 用以過濾高頻雜訊,降低電磁干擾。 由於放大裔701之第一輸入端為—能隙電壓,所 以可以產生一個不會隨系統電源變動的輸出電壓。該輸出 電壓透過輸出緩衝級(即電晶體702),而被輸出調 變電壓VO。回授模組710中包括有第五電阻R5U、第二 電阻R512、及第三熱敏電阻RT5。其中第—電阻r5u^ 接於電晶體502與第四電阻R512間,第六電阻之另—端 輕接於系統接地轨線GND。而第三熱敏電阻則與放 24 24850twf.doc/006 200921663 大器501和第一電阻R511、第四電阻以12共同耦接。因 能隙電壓VREF不會隨系統電壓改變,可以視為定值,因 此調變電壓VO可以表示成下列之關係式,(其中 R512//RT5代表第四電阻R5U與第三熱敏電阻RT5並連 之阻值):
Yq _ vbg R5" + R572//RT5 R572//RT5~~ 〇 纟上狀數料可清楚發現’會因為溫度改變造成的熱敏 電阻值改變,進而改變調變電壓vo。相對的,調變電壓 VO的改變就會改變雷射二極體LD上的跨壓Vm,進一步 調整雷射二極體LD之特性曲線。 5月參知、圖7B,曲線781 (實線)為某—輸出功率p的 情形下(在此假設雷射二極體LD之功率p之最大值約為 〇.5mW、平均值約為〇.3mw、最小值約為〇 lmW),因溫 度上升造成雷射二極體LD跨壓Vld改變之曲線。而依據 調欠電壓vo之關係式,選擇合適的電阻R5ii、電阻 L R512,以及熱敏電阻RT5,即可以綠出模擬曲線782,並 使曲線782肖曲線781才目吻合,即可達成本發明所要求之 功能。 • ® 8A纷式為本發明光傳輸裝置之第六實施例。光傳 輸裝置800包括光發射器與自動功率控制電路。於本實施 中’自動功率控制電路之負载(例如光發射器)將以雷射 了極體LD A現之。於其他實騎,亦可以任何元件/電路 (例如發光二極體)實現光發射器。本實施例自動功率控 25 24850twf.doc/006 200921663 制電路包括放大器801、電晶體802、電壓緩衝單元82〇、 回授模組810、以及陶鐵磁珠8〇4。 本實施例為應用在某些特定類型雷射二極體LD (亦 即具有如圖8B之子圖880所緣式特性曲線之雷射二極體 LD)。此種f射二極體LD之特性曲線並不像先前實施例 所述的為-逐漸遞增之曲線,而為—拋物線曲線。 本實施例之架構與上述之第五實施例類似,故不再資 述相同的部分。其不同點在於回授模組議。其中回授模 組810包括有第一開關811、第二開關813、第三開關812, 以及第六電阻R4、第五電阻R3、第三熱敏電阻肪以及 第四熱敏電阻RT6。其中電阻R3之第—端減於電晶體 術之第二源級極。開關811之第一端柄接至電阻们之 第二端,而開關811之第二端耦接至放大器801之第二輸 入此為負輸入端)。電阻R4耦接於開關811之第 二端與第二電壓(在此為接地執線GND)之間。開關813 之第一鈿耦接至開關811之第二端。熱敏電阻RT5耦接於 開關813之第二端與接地軌線GND之間。開關812之第 一端耦接至電阻r3之第二端。熱敏電阻RT6耦接於開關 812之第二端與電阻R4之第一端之間。其中,開關8ιι 與812之致能動作相同,而開關813與開關811致能動作 相反。 請參照圖8B,子圖880為本發明所要驅動之雷射二 極體LD之特性曲線圖。子圖89〇為針對開關之不同啟閉 狀態所構成之電路,繪出之溫度與雷射二極體之跨壓 26 24850twf.doc/006 200921663 LD之關係圖。曲線881為雷射二極體LD在某一平均輪出 功率 Paw 上(例如 Pavg 為 〇.7mW、0.5 mW、0.3 mw 及/ 或0.1 mW)之雷射二極體LD的跨壓VLD與溫度關係曲 線。當致能第三開關812、失能第一開關811、第二開關 813時,輸出調變電壓VO與回授模組810的關係如下:
VO = VBG R3 + R4 + RT6 R4
依據上述關係式及熱敏電阻特性可以繪出曲線882。相對 的,當失能開關812,並且致能開關811與813時,調變 電壓VO與回授模組810的關係可改寫成: VO = VBG巧⑽担 Κ4//ΚΎ5 依據上述關係式及熱敏電阻特性可以繪出曲線883。交會 點Α為兩曲線之交叉點。 曰 由圖8B之兩關係圖不難發現,曲線882在交會點a 之丽較為接近雷射二極體LD的實際特性曲線881,而第 十八曲線883在交會點A之後較為接近曲線881。因此社 合兩種曲線的特性,即可以實現此_雷射二極體ld : 驅動。 列將動作分成兩個期間’其中第-期間將 813失能,而使開關812致能;第二㈣_ ^ 與813致能,而使開關812失能。在溫度尚低, 未到達交會點Α時,此時為第一期Μ ' =而上升以致超過交會點八時:即 後續因待機或休眠原因導致溫度下降而低於交會心,^ 27 24850twf.doc/006 200921663 重新回到第一期間操作。如此則可以完全吻合此一特殊類 型雷射二極體LD之特性曲線。達到穩定輸出功率及消光 比之目的。 Ο 綜上所述,上述諸實施例利用熱敏電阻之負溫度係數 特性,回授並控制調整使雷射二極體LD可以固出功 率及消光率。上述實施例可以不使用習知技術所必^的光 ,不但減低了設計與製造的困難度,且有效降低生 限定Γίί發^已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 本發明之保護範圍當視後附之申;專==者 【圖式簡單說明】 圖雷射二極體之特性曲線圖。 圖2疋習知之自動功率控制電路。 率控制電路之第-實施例。 圖中雷射二極體特性曲線圖。 圖4Β是圖4Α中雷射二極體電路之弟二實施例。 圖5Α是本發明之自動功娈妖二、,、敏^且特性曲線圖。 圖5Β是圖5Α中雷射二極體工盘'電路之第三實施例。 圖6 Α是本發明之自動功率控制、=電阻特性曲線圖。 圖犯是圖6八中雷射二極_^第四實施例。 28 200921663 ........ 24850twf.doc/006 圖7A是本發明之自動功率控制電路之第五實施例。 圖7B是圖7A中雷射二極體特性曲線圖。、 圖8A是本發明之自動功率控制電路之第六實施例。 圖8B是圖8A中雷射二極體與熱敏電阻特性曲線圖 【主要元件符號說明】 101 :第一特性曲線 102 :第二特性曲線 Ο 103 :第一擺動輸出功率 2(H、321、501、601、721、821 :驅動器。 202、203、502、503、602、603 :電流源 204、304、504、604、704、804 :陶鐵磁珠 209、509、609 :峰值偵測器 208、608 :底值偵測器 205 :轉阻放大器 242、252、542、552、642、652 :比較器 300、400、500、600、700、800 :光傳輸襄置 310、530、630、710 :第一回授模組 320、 510、610 :驅動模組 310、701、801 :放大器 302、702、802 :電晶體 321、 501、601、721、821 :驅動器 322、 722、822 :電容 330 :光發射器 540、640 :第二回授模組 29 200921663 24850twf.doc/006 720、820 :電壓緩衝單元 512 :交流耦合電路 551 :低通濾波器 381、382、481 〜483、581 〜584、681 〜684、781、782 : 特性曲線 411 〜413、811 〜813 :開關 480、490、580、590 :特性關係圖 710、810 :回授模組 PA :第一輸出功率 PAVG :平均輸出功率 P0 :最低輸出功率 P1 :最高輸出功率 IM1、IM2 :第一、第二調變電流 IB1、IB2 :第一、第二偏壓電流
Vim、VIN2、VIN :輸入信號 LD :雷射二極體 PD :光二極體 GND :系統接地執線 VDD :系統電源 VREFB、VREFB1 :第一參考電壓 VREFM、VREFM1 :第二參考電壓 腿、RB2、腿卜RM2、R4卜R42 :電阻
Rl、R2、R3、R4、R5n、R512 :電阻 RT卜 RT2、RT3、RT4、RT5、RT6 :熱敏電阻 30 24850twf.doc/006 200921663 α、C2、C3 :電容 VO :調變電壓 VBG :能隙電壓 VLD :雷射二極體之跨壓 A :交會點 VIN :輸入信號
31

Claims (1)

  1. 200921663 24850twf.doc/006 十、申請專利範圍: L種自動功率控制電路,包括. * 了驅動模組,用以提供—驅動電流給 知’以及依據-輸入信號而改變該驅& I之第一 模組更!據-偏壓信號調整該驅動電流之;均值中=動 該第-回授模組之輸出端麵接至該驅細且载 Ο :電流提供該偏壓錢給該驅動模组,、其中二第依^ 棋組更依#-溫度調㈣偏壓錢。 回杈 其中自動功率控制電路, 其中===所述之自動功率控制電路, 1二=!專利範圍第1項所述之自動功率控制電路, 其中该負載包括一雷射二極體。 5.如申請專利範圍第i項所述之自動功率控制電路, 其中該驅動模組包括: 一驅動器,其輸入端接收該輸入信號; 一交流信號耦合電路,其第一端耦接於該驅動器之輸 出端’其第二端減至該負載之第—端,其中該驅動器之 輸出交流成分透過該交流信號耦合電路耦合至該驅&電 流,以驅動該負載;以及 一偏壓電流源,其控制端接收該偏壓信號,其電流端 提供該驅動電流給該負載之第一端,其中該偏壓電流源依 32 200921663 24850twf.doc/006 據該偏壓信號調整該驅動電流之平均值。 6·如申請專利範圍第5項所述之自動功率 路,其中該交流信號耦合電路包括—電容。 二如中請專利顧f !項所述之自動功率控制 ^包=-陶鐵磁珠,該陶鐵磁_接於該驅動模組與該負 载之第一端之間,用以滤除高頻雜訊。 、 Ο =如中請專利範圍第丨項所述之自動功率控 其中該驅動模組包括: 电路 至兮^動f,其輸人端接收該輸人錢,其輸出端減 主5亥負载之第一端;以及 柄饮 :偏壓電流源’其控制端接收該偏壓 流給該負載之第-端,其中該偏壓電= 聲L號調整该驅動電流之平均值。 路,^如中請專利翻第i項所述之自動功率控制電 /、中該驅動模組包括: 二驅動器,其輸入端接收該輸入信號; 之塗電4 ’其第—端_接至該驅動H之輸出端,該電容 ΐ轉接至該負載之第一端;以及 墨作;電晶體’其閘極減至該第—回授模組以接收該偏 耦其第一源/汲極耦接一第一電壓,其第二源/汲極 該負载之第一端與該第一回授模組之輸入端。 路,甘I如申睛專利範圍第1項所述之自動功率控制電 再中該第一回授模組包括: —低通濾波器,該低通濾波器之一輪入端耦接至該負 33 200921663 24850twf.doc/006 載之第一端,用以偵測該驅動電流之平均值;以及 一比較器,其一第一輸入端耦接於該低通濾波器之輸 出端,其一第二輸入端耦接至一第一參考電壓,其輪出端 耦接至該驅動模組以產生該偏壓信號,其中該第—參考電 壓更依據該溫度而改變。 11. 如申請專利範圍第10項所述之自動功率控制電 路,其中該第一回授模組更包括: Ο 一第一電阻,其第一端耦接一第一電壓,其第二端提 供該第一參考電壓; 一第二電阻,其耦接於該第一電阻之第二端與—第二 電壓之間;以及 ' ~ 一第一熱敏電阻,其耦接於該第一電阻之第二端與該 第二電壓之間。 12. 如申請專利範圍帛i項所述之自動功率控 路’其中該第一回授模組包括: -峰值偵測器,該峰㈣測器之—輸人端输至 載之第一端,用以偵測該驅動電流之最高值;以及Λ、 一比杈器,其第一輸入端與該峰值偵測器之— 耦接,第二輸入端耦接至一第一參考電壓,其輪^ 至該驅動模組以產生該偏壓信號,其中該第 依據該溫度而改變。 弟參考電壓更 13. 如申請專利範圍第12項所述之自動功率 路,其中該第一回授模組更包括: 工^ 第 電阻,其第一端耦接一第一電壓,其第 •端提 34 200921663 24850twf.doc/006 供該第一參考電壓; 第二電阻’其輕接於該第—電阻之第 電壓之間;以及 一第一熱敏電阻, 第二電壓之間。 端與一第 其耦接於該第一電阻之第 端與該 制電 路,項所述之自動功率控 一放大器,其第一輸入端接收一參考電壓. 其第 -第五電阻,其第一端耦接至該負二 二端耦接至該放大器之第二輸入端; 铋 ,赏―第六電阻’其第一端耦接至該第五電阻之第-姓 5亥第六電阻之弟二端麵接-第二電壓;以及 & ’ -第三熱敏電阻’其第—她接至該第 I該第三熱敏電阻之第二端耦接該第二電壓。且之弟二 =如,專利範圍$ i項所述之自 路’其中該弟授模組包括: I控制電 放大器其苐一輪入端接收—參考電墨; 第五私阻,其第一端搞接至該負载之第—端, _ —第—開關’其第—輪接錢第五電阻之第1 開關之第二端輕接至該放大器之第二輸’ 該第且第一繼至該第一開關之第二端, 卑,、電阻之弟—端耦接一第二電壓; % -第二開關’其第一端耦接至該第一開關 —第三熱敏電阻,其第—端_至該第二開關 35
    200921663 __________ . 24850twf.doc/〇〇6 端’該弟三熱敏電阻之第― -第三開關,其第接該第二電麗; 以及 一駐該第五f阻之第二端; :弟四=紐’其第1減至 端,該第四熱敏電阻之第二端 * —開關之弟二 他如申請專利範圍第"^=第二電阻之第一端。 路,其中該驅動模組更依據控制電 擺幅;而該自動功率控制電路更包^第二授模 輸入端麵接至該負載之第1,該第二 之輪# 耦接=動模組’用以依據該驅動電流提供該 調變信號。 ♦、、,更依據該>皿度調整讀 17.如申广專利範圍帛16項所述之自動功率 路’其中該第二回授模组包括: :峰值制1,鱗值酬器之―輸人她接至該 載之第一端,用以偵測該驅動電流之最高值; Λ、 一比較器m端與該峰值侧ϋ之-輪出端 耦接,其第二輸入端耦接至一第二參考電壓,其中該 參考電壓更依據該溫度而改變;以及 ΠΛ 一 一調變電流源,其控制端耦接至該比較器之輪出端, 其電流端耦接於該驅動模組之—偏壓控制端,用以產生該 調變侦说而控制該驅動模組調整該驅動電流之擺幅。 18.如申請專利範圍第17項所述之自動功率控制電 絡,其中該第二回授模組更包括: 36 24850twf.doc/〇〇6 200921663 一第三電阻,其第一端叙 ^ 供該第二參考電壓·,轉接一弟-電壓,其第二端提 一第四電阻,其轉接於_楚-+ 電壓之m 接、知二電阻之第二端與一第二 一第二熱敏電阻’复鉍桩 第二電壓之間。^接於該第三電阻之第二端與該 19·如申請專利範圍第〗6 a 略,其中該第二回授模組^括所述之自動功率控制電 :底_ =器,該底值_器之—輸人端雛至該負 栽之第一端,用以偵測該驅動電流之最低值; 紅拉一Ϊ較15 ’其第—輸人端與該底值細11之一輸出端 接’第二輸人端輕接至_第二參考電壓,1中該第二來 考電壓更依據該溫度而改變;以及 /、 " -調變電流源,其控制端輕接至該比較器之輸出端, ^電流端耦接於該驅動模組之一偏壓控制端,用以產生該 髮信號而控制該驅動模組調整該驅動電流之擺幅。 20.如申請專利範圍第19項所述之自動功率控制電 % ’其中該第二回授模組更包括: 一苐二電阻,其苐一端輕接一第一電壓,盆第二端提 供謗第二參考電壓; 〃、一 ^ 一第四電阻,其耦接於該第三電阻之第二端盥一第二 &壓之間;以及 -第二熱敏電阻’其輕接於該第三電阻之第二端與該 $二電壓之間。 37 200921663 24850twf.doc/006 21. —種光傳輸裝置,包括: 一光發射器;以及 一驅動模組,用以提供一驅動電流給該光發射器之第 - 一端,以及依據一輸入信號而改變該驅動電流,其中該驅 動模組更依據一偏壓信號調整該驅動電流之平均值;以及 一第一回授模組,其輸入端耦接至該光發射器之第一 端,該第一回授模組之輪出端耦接至該驅動模組,用以依 〇 據該驅動電流提供該偏壓信號給該驅動模組,其中該第一 回授模組更依據一溫度調整該偏壓信號。 Λ 22·如申請專利範圍第21項所述之光傳輸裝置,其中 該光發射器包括一雷射二極體。 23. 如申請專利範圍第21項所述之光傳輸裝置,其中 該溫度包括該光發射器之操作溫度。 〃 24. 如申請專利範圍第21項所述之光傳輸裝置,其中 該驅動模組包括: 一驅動器’其輸入端接收該輸入信號; w 一交流信號耦合電路,其第一端耦接於該驅動器之輸 出端,其第二端耦接至該光發射器之第一端,其中該驅動 器之輸出之交流成分透過該交流信號耦合電路耦合至該驅 動電流’以驅動該光發射器;以及 一偏壓電流源,其控制端接收該偏壓信號,其電流端 提供該驅動電流給該光發射器之第一端,其中該偏髮電流 源依據該偏壓信號調整該驅動電流之平均值。 25. 如申請專利範圍第24項所述之光傳輸裝置,其中 38 200921663 24850twf.doc/006 5亥父彳5 5虎輕合電路包括-—電容。 26. 如申請專利範圍第21項所述之光傳輸裝置,其中 該驅動模組包括: ~ 一驅動器,其輸入端接收該輸入信號,其輸出 至該光發射器之第一端;以及 接 Ο 一偏壓電流源,其控制端接收該偏壓信號,其電流端 提供該驅動電流給該光發射器之第一端,其中該偏壓=流 源依據該偏壓信號調整該驅動電流之平均值。 27. 如申請專利範圍第21項所述之光傳輸裝置,其 該第一回授模組包括: 、 -低通濾波β ’該低通濾波器之—輸人端減至 發射器之第一端,用以偵測該驅動電流之平均值;以及 -比較J ’其-第-輪人端_接於該低通濾波器之 出端’其-第二輸人端輕接至―第—參考電壓,其輪迪 1馬接至該驅動模組以產生該偏壓信號,其中該第一 壓更依據該溫度而改變。 /^1: 28. 如申請專利範圍第27項所述之 該第一回授模組更包括: ’農置”中 一第一電阻’其第一端轉接一第 供該第一參考電壓; -第二電阻,其耦接於該第1阻 電壓之間;以及 弟 第一熱敏電阻,其耦接於該第 電壓 ’其弟—端提 第二電壓之間 電阻之第二端與該 39 24850twf.doc/006 200921663 29.如申請專利範圍第21項所述之光傳輸裝置,其中 該第一回授模組包括:
    一峰值偵測器,該峰值偵測器之一輸入端耦接至該光 發射器之第-端,用則貞測該驅動電流之最高值;以及 -比較,其第-輸人端與鱗值彳貞·之—輸出端 接’第二輸人端減至—第—參考電壓,其輸出端輕接 至該驅動模組以產㈣偏壓錢,其巾該第—參考電 依據該溫度而改變。 3〇.如申請專利範圍帛29項所述之光傳輸裝置, 該第一回授模組更包括: /、 -第-電阻’其第—端__第―電壓,其第 供該第一參考電壓; 而& -第二電阻,其触於該第—電阻之第二端盘一 電壓之間;以及 ,、禾一 第二電=敏電…接於該第-電阻之第二端與該 Μ.如申請專利範圍第U項所述之光傳輪裝置 该弟一回授模組包括: /、甲 -放大II ’其第-輸人端接收—參考電壓; 其第 該第 =第五電阻’其第—端触至該光發射器 , —端耦接至該放大器之第二輸入端; -弟六電阻’其第—端输至該第五電 六電/且之第二端耦接一第二電壓;以及 弟—编, 一第三熱敏電阻,其第_輪接至該第五電阻之第二 24850twf.doc/006 200921663 端,==,二端_第二電壓。 該第-回授關第21項所叙麵妓置,其中 一第五電阻 一第一開關 該第一開關之第. 一第六電阻 該第六電阻之第. 一第二開關 一放大器,其第-輪入端接收一參考 端耦接至該光發射器之 ,、第—端耦接至該第五電阻之 鸲, ,接至該放大器之第二輪入端’ 〇 -端 ,第—端耦接至該第一開關之第, 輕接—第二電壓; -笛-敍射其第—端_接至該第—開關之第-端. 第二熱敏電阻’其第一端耦接至該 ;=, 端’該第三熱敏電阻之第二_接該第二電壓胃之弟二 以及一第三開關,其第-端触至該第五電阻之第二端; -第四熱敏電阻,其第一端耦接 端’=卩m減至該第六 該驅賴其中 括一第二回授模組’其輸入端C至: 先鲞射益之弟一鳊,該第二回授模組之輸出端 / f模Ξ中=依據該驅動電流提供該調變信號給該驅動 t 、、且八中該弟—賴她更依據該溫度調整該調變、 34·如申請專利範圍第33項所述之光傳 該第二回授模組包括: 置,、中 41 24850twf.doc/006 200921663 一峰值偵測器’該峰值偵測器之一輸入端耦接至該光 發射器之第一端,用以偵測該驅動電流之最高值; 一比較器,其第一輸入端與該峰值偵測器之一輸出端 耦接,第一輸入端耦接至一第二參考電壓,其中該第二參 考電壓更依據該溫度而改變;以及 η 一調變電流源’其控制端耦接至該比較器之輸出端’ 其電流端耦接於該驅動模組之一偏壓控制端,用以產生該 調變信號而控制該驅動模_整該驅動電流之擺幅。 二35.如申請專利範圍第34項所述之光傳輸裝置,其中 邊第二回授模組更包括: —第二電阻,其第—端耦接一第一電壓,其第二端提 供該第二參考電壓; -第四電阻,其輕接於該第三電阻之第二端與一第二 電壓之間;以及 -第-熱敏電阻’其輕接於該第三電阻之第二端與該 弟二電壓之間。 36.如申研專利轮圍第33項所述之光傳置,其中 该第二回授模組包括: 於^底’該底值债測器之—輸人端輕接至該光 "、益之弟一端’用以偵測該驅動電流之最低值;以及 輕接輸,與該底值偵測器之一輸出端 考電壓更依據該溫度而j變第:j考其中該第二參 調’义電流源’其控制端純至該比較器之輪出端, 42 24850twf.doc/006 200921663 其電流端㉙接於該驅動模組之—偏壓控制端 調變信號而控制該驅動模組調整該轉電流之擺幅。生該 37. 如申請專利範圍第36項所述之光傳‘田。 該第二回授模組更包括: 褒置其中 一第二電阻,其第一端耦接一第一電壓,1 供該第二參考電壓; /、弟一嶸提 Ο -第四電阻’其輪於該第三電阻之第盘 電壓之間;以及 、第二 -第二熱敏電阻,其減於該第 第二電壓之間。 <弟—柒輿該 38. —種自動功率控制電路,包括: -電壓緩衝單元,其輸人端接收—輸人信號 輪出端提供一交流信號給一負載; & 、、由其 一放大态,其第一輸入端接收一參考電壓; -電晶體’其閘極祕至該放大器之輸出端, 源/汲極耦接一第一電壓,其第二源/汲極 ς弟— 衝單元之輸出端;以及 極耦接至該電壓緩 二具有一阻抗,該回授模組耦接於該電曰 體之第二源/汲極與該放大器之第二輸入 丄電曰曰 回授信號給該放大器。 Λ托供一 39. 如申請專利範圍第38項所述之自動功 路,其中該回授模組之阻抗隨一溫度而改變。 工J電 40. 如帽專圍第39項所述之自動功率 路,其中§玄溫度包括該負載之操作溫度。 〜 43 24850twf.doc/006 200921663 41. 如申請專利範圍第38項所述之自動功率控制 路’其中該電壓緩衝單元包括: % 一驅動器,其輸入端接收該輸入信鞔;以及 電谷,其第一端耦接至該驅動器之輪出端,其 端做為該電壓緩衝單元之輸出端。 /、則甩 42. 如申請專利範圍第38項所述之自動功率控制办 路’其中該參考電壓為一能隙參考電壓。 I
    43.如申請專利範圍第38項所述之自 路,其中該回授模組包括: 動功率控制電 —第五電阻’其第一端祕至該電晶體之第二源 極,其,二端耦接至該放大器之第二輸入端; 一第六電阻,其第一端耦接至該第五電阻之第二 該第六電阻之第二端耦接一第二電壓;以及 , 山一,二熱敏電阻,其第一端耦接至該第五電阻之第二 端,該第三熱敏電阻之第二雜接該第二電壓。 〜
    4.如申明專利範圍第%項所述之自動功率控制電 路,其中該回授模組包括: 一第五電阻,其第一端耦接至該電晶體之第二源/汲 第一開關,其第一端耦接至該第五電阻之第二端, 心開關之第二端耗接至該放大器之第二輸入端; 第,、電阻,其第一端耦接至該第一開關之第二端, 該苐六,阻之第二端耦接一第二電壓; 第一開關,其第一端耦接至該第一開關之第二端; 44 24850twf.d〇c/〇〇6 200921663 電阻’其第1耦接 端’該電阻之第二端轉接該第二電;開關之第二 以及-第二開關’其第一端輕接至該第五電卩且之第二端;
    第四熱敏電阻’其第—_接至 端,該弟四紐纽之第二_接至該第六電^之—弟; 45·如申請專利範圍第44項所述之自動第—端。 路,其中該第-開關與該第二開 =控:電 三開關之致能動作與該第-開關之致能動问’該第 路二=範=所述之自動功率控, 路:中=範述之自動功率控制電 48. —種光傳輸裝置,包括: 一光發射器; -電壓緩衝單元,其輸人端接收—輸人信號,並 輸出端提供一交流信號給該光發射器; 一 一放大态,其第一輸入端接收一參考電壓; 衝單元之輸出端;以及 一電晶體,其閘極耦接至該放大器之輸出端,其第— 源/汲極麵接-第-電壓,其第二源/汲極祕至該^‘ 一回授模組,具有一阻抗,該回授模組耦接於該電曰 體之第二源/汲極與該放大器之第二輸入端之間,以提供二 回授信號給該放大器。 “一 45 200921663 24850twf.doc/006 49·如申請專利範圍第48項所述之光傳輪骏置,1 該光發射器包括一雷射二極體。 〃 50. 如申請專利範圍第48項所述之光傳輪裝置,其 包括一陶鐵磁珠,耦接於該電壓緩衝單元之輪出端和 晶體之第二源/汲極間,用以濾除高頻雜訊。 、電 51. 如申請專利範圍第48項所述之光傳輪裝置,1 該回授模組之阻抗隨一溫度而改變。 /、 52. 如申請專利範圍第51項所述之光傳輪|置,复 5亥溫度包括該光發射器之操作溫度。 ~ 53. 如申請專利範圍第48項所述之光傳輸裝 該電壓緩衝單元包括: ”中 一驅動盗,其輸入端接收該輸入信號;以及 電各,其第一端耦接至該驅動器之輸出端,复 端做為該電壓緩衝單元之輪出端。 則出 54. 如申明專利範圍第48項所述之光傳輸裝置,发 該參考電壓為一能隙參考電壓。 一 55. 如申請專利範圍第佔項所述之光傳輸裝置,1 該回授模組包括: ’、甲 一第五電阻’其第一端耦接至該電晶體之第二源/ 極’其第二端搞接至該放大器之第二輸入端; 一第六電阻,其第一端耦接至該第五電阻之第二 該第六電阻之第二端耦接—第二電壓;以及 -第二熱敏電阻’其第—端耦接至該第五電阻之 端’該第三熱敏電阻之第二端輕接該第二電壓。 — 46 200921663 24850twf.doc/006 56.如申請專利範圍第48項所述之光傳輸裝置,其中 該回授模組包括: 一第五電阻,其第一端耦接至該電晶體之第二源/汲 極; 一第一開關,其第一端耦接至該第五電阻之第二端, 該第一開關之第二端耦接至該放大器之第二輸入端; 一第六電阻,其第一端耦接至該第一開關之第二端, 該第六電阻之第二端耦接一第二電壓; 一第二開關,其第一端耦接至該第一開關之第二端; 一第三熱敏電阻,其第一端耦接至該第二開關之第二 端,該第三熱敏電阻之第二端耦接該第二電壓; 一第三開關,其第一端耦接至該第五電阻之第二端; 以及 一第四熱敏電阻,其第一端耦接至該第三開關之第二 端,該第四熱敏電阻之第二端耦接至該第六電阻之第一端。
    47
TW096143272A 2007-11-15 2007-11-15 Light transmitter and an automatic power control c TWI356410B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW096143272A TWI356410B (en) 2007-11-15 2007-11-15 Light transmitter and an automatic power control c
US12/060,272 US7813392B2 (en) 2007-11-15 2008-04-01 Light transmitter and automatic power control circuit thereof
US12/869,755 US8031750B2 (en) 2007-11-15 2010-08-27 Light transmitter and automatic power control circuit thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW096143272A TWI356410B (en) 2007-11-15 2007-11-15 Light transmitter and an automatic power control c

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200921663A true TW200921663A (en) 2009-05-16
TWI356410B TWI356410B (en) 2012-01-11

Family

ID=40641912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096143272A TWI356410B (en) 2007-11-15 2007-11-15 Light transmitter and an automatic power control c

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7813392B2 (zh)
TW (1) TWI356410B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9158323B2 (en) 2012-10-09 2015-10-13 Delta Electronics, Inc. Power control circuit and power supply system employing the same
TWI619357B (zh) * 2016-08-04 2018-03-21 瑞昱半導體股份有限公司 光發射器及其方法
US10348255B1 (en) 2017-12-14 2019-07-09 Industrial Technology Research Institute Wideband transimpedance amplifier circuit
CN112421354A (zh) * 2020-10-22 2021-02-26 深圳华添达信息技术有限公司 一种光模块的消光比调节系统及方法
CN112448679A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 立积电子股份有限公司 对数功率侦测器
CN114520584A (zh) * 2020-11-20 2022-05-20 圣邦微电子(北京)股份有限公司 一种功率管的驱动电路和驱动方法以及开关电路

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010001456A1 (ja) * 2008-06-30 2010-01-07 富士通株式会社 波形整形回路および光スイッチ装置
JP5359760B2 (ja) * 2009-10-09 2013-12-04 住友電気工業株式会社 光トランシーバ
KR101434397B1 (ko) * 2010-11-22 2014-09-05 한국전자통신연구원 다채널 광 모듈
CN102946197B (zh) 2012-09-14 2014-06-25 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统的电压和电流控制的系统和方法
TWI659583B (zh) 2018-01-04 2019-05-11 財團法人工業技術研究院 雷射驅動器及其雷射光源驅動方法
CN109462142B (zh) * 2018-12-26 2020-06-16 中国电子科技集团公司第四十四研究所 光模块消光比自适应调整的控制方法
EP3674677B1 (en) * 2018-12-27 2021-09-08 Nxp B.V. A controller for a switched mode power supply
CN109768709B (zh) 2018-12-29 2021-03-19 昂宝电子(上海)有限公司 基于功率变换器中的负载条件的电压补偿系统和方法
US12334709B2 (en) 2019-10-17 2025-06-17 Artilux, Inc. Light emission apparatus
US11342725B2 (en) * 2019-10-17 2022-05-24 Artilux, Inc. Light emission apparatus
CN116435865B (zh) * 2023-04-24 2024-06-11 深圳市芯波微电子有限公司 激光二极管驱动控制电路
CN116979369B (zh) * 2023-09-25 2023-12-08 成都派斯光科技有限公司 一种颗粒物浓度传感器的激光驱动电路与方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI287340B (en) * 2004-12-07 2007-09-21 Ind Tech Res Inst Laser driver with automatic power control

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9158323B2 (en) 2012-10-09 2015-10-13 Delta Electronics, Inc. Power control circuit and power supply system employing the same
TWI619357B (zh) * 2016-08-04 2018-03-21 瑞昱半導體股份有限公司 光發射器及其方法
US10348255B1 (en) 2017-12-14 2019-07-09 Industrial Technology Research Institute Wideband transimpedance amplifier circuit
CN112448679A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 立积电子股份有限公司 对数功率侦测器
CN112421354A (zh) * 2020-10-22 2021-02-26 深圳华添达信息技术有限公司 一种光模块的消光比调节系统及方法
CN114520584A (zh) * 2020-11-20 2022-05-20 圣邦微电子(北京)股份有限公司 一种功率管的驱动电路和驱动方法以及开关电路

Also Published As

Publication number Publication date
US8031750B2 (en) 2011-10-04
US7813392B2 (en) 2010-10-12
US20090129415A1 (en) 2009-05-21
US20100322274A1 (en) 2010-12-23
TWI356410B (en) 2012-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200921663A (en) Light transmitter and an automatic power control circuit thereof
US7714646B2 (en) Audio power amplifier and a pre-amplifier thereof
CN104508977B (zh) 具有增大动态范围的跨阻放大器(tia)及其光器件
KR102296096B1 (ko) 가변 부스팅된 서플라이 전압을 갖는 엔벨로프 트래커
US8121495B2 (en) Current mirror circuit and optical receiver circuit using the same
US20170346454A1 (en) Transconductance amplifier having low distortion
CN106762763B (zh) 基于音量大小的风扇转速控制方法及电路
JP2018005323A (ja) 電圧電流変換回路および負荷駆動回路
JP6520638B2 (ja) 駆動回路及び可変利得増幅器
JP2005080278A (ja) 電流検出によるリミッタ回路を採用した電流−電圧変換および増幅回路
CN112135390B (zh) 调光电路及电源芯片
CN101106850A (zh) 发光二极管驱动电路
CN104601235A (zh) 音频信号可见光传输装置
CN116418332A (zh) 一种pwm占空比控制的光耦线性驱动接口电路
CN214708107U (zh) 一种智能灯光补偿控制系统
CN115459721A (zh) 音频功放电路
JP5003586B2 (ja) 半導体レーザ駆動回路
CN111405720B (zh) 一种低功耗led恒流驱动电路
CN205724365U (zh) 一种自动光功率控制电路
JP2014154930A (ja) 増幅回路
CN209147490U (zh) 一种半导体制冷器的高压驱动电路
CN2810094Y (zh) 光发射器光功率控制apc电路
US20180198431A1 (en) Variable gain amplifier
CN204408284U (zh) 一种音频功率放大器电路
CN204031074U (zh) 一种Class D音频功率放大器温度保护调制电路

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees