紧凑型激光二极管驱动器的性能特点和应用

作者：申佳琪，小书才在精密仪器应用中，连续波激光二极管驱动器需要恒定电流源。要正确设计这种驱动器，必须小心处理坚固，稳定，噪音和其他问题，这些问题既昂贵又复杂（参考文献1）。
图1显示了一个紧凑的阴极接地激光二极管驱动器，该驱动器可以防止ESD（静电放电）损坏，上电尖峰，过冲以及由于外部光反馈而引起的波动。具有使能输入的运算放大器IC4驱动PMOSFETQ1并控制输出电流。
RS使用Opnext的35mWHL6738MG激光二极管，将电流设置为额定值。为了防止上电期间来自Q1的输出，比较器IC5A关闭IC4，一个10kΩ的上拉电阻将Q1的栅极连接到IC4的电源以关闭Q1。
当端子电源VB达到所需的大约6.5V时，通过IC4接通Q1。防止ESD损坏和过冲的关键是使用Q2，这是一种耗尽型NMOSFET。
当电源关闭时，Q2打开，将任何有害的ESD接地。通电时，比较器IC5B将输出一个远低于栅极-源极关断电压的负电压。
因此，直到激光二极管阳极的工作电压超过图中的最大额定值2.8V为止，Q2才关断并且对驱动电流几乎没有影响。此时，工作电压触发IC5B的输出为高电平，因此Q2导通，驱动电流也旁路到地。
现在，电路有很大的时间滞后，锁定了紧急状态。考虑到Q2的低导通电阻，该电路的过冲抑制保护优于使用并联齐纳二极管的常规方法（参考文献2）。
尽管使用了单独的电源，但该设计不需要特殊的上电顺序。在启动电源时仅必须断开Q2，因此最好在驱动器有效之前打开-9V外部电源。
尽管此设计中某些IC可以替代，但选择正确的器件还是有些棘手。例如，您可以稍作修改，并使用凌力尔特（Linear Technology）的LT1637代替德州仪器（TI）的TLC070，并且这两种器件在引脚上不兼容。
但是，TLC070具有出色的交流性能，尤其是在较大的带宽范围内具有较高的CMRR（共模抑制比），在某些有意或无意的情况下，它可以更有效地防止由于外部光反馈而导致的工作电压波动。