TW200921663A - Light transmitter and an automatic power control circuit thereof - Google Patents
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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
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Claims (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 35200921663 __________ . 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。 I43.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
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Cited By (6)
| 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 |
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