ZHCAD21A August 2023 – July 2024 AFE11612-SEP

2 激光和半導(dǎo)體光學(xué)放大器偏置

激光二極管和半導(dǎo)體光學(xué)放大器 (SOA) 需要精密電流源和電流監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)精確偏置。AFE11612-SEP 具有十二個(gè) 12 位 DAC，可通過外部電路配置為精密電流源。圖 2-1 中的電路使用 AFE11612-SEP DAC 輸出、外部運(yùn)算放大器和外部 MOSFET，為以地為基準(zhǔn)的負(fù)載提供可編程電流。

圖 2-1 激光二極管偏置電路

第一個(gè)運(yùn)算放大器級(jí)使用 R_SET 和 DAC 輸出電壓 (V_DAC) 來設(shè)置基準(zhǔn)電流。V_DAC 施加到 OPA1 的同相輸入端，該輸入端將 R_SET 的高側(cè)設(shè)置為相同的電壓?；鶞?zhǔn)電流 (I_SET) 通過方程式 1 進(jìn)行計(jì)算。

方程式 1.

I_{S E T} = \frac{V_{D A C}}{R_{S E T}}

第二個(gè)運(yùn)算放大器級(jí)是一個(gè)電流鏡，其增益由 R_A 和 R_B 設(shè)置。流經(jīng) R_A 的電流等于 I_SET。這會(huì)在 R_A 兩端產(chǎn)生壓降。由于運(yùn)算放大器 OPA2 反饋強(qiáng)制 R_B 的低側(cè)具有此電壓，因此 R_B 具有相同的壓降。因此，在 R_A 和 R_B 具有相同壓降的情況下，可以通過選擇特定的電阻值調(diào)整流經(jīng) R_B 的電流。該電流 (I_MIR) 是負(fù)載使用的電流。方程式 2 和方程式 3 用于計(jì)算電流增益。

方程式 2.

I_{S E T} \times R_{A} = I_{M I R} \times R_{B}

方程式 3.

C u r r e n t G a i n = \frac{I_{S E T}}{I_{M I R}} = \frac{R_{A}}{R_{B}}

系統(tǒng)總增益可以通過方程式 4 來計(jì)算。

方程式 4.

I_{M I R} = \frac{V_{D A C} \times R_{A}}{R_{S E T} \times R_{B}}

有關(guān)使用電壓 DAC 創(chuàng)建可編程電流源的更多信息，請(qǐng)參閱 8 通道 16 位 200mA 電流輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì) 和可編程兩級(jí)高側(cè)電流源電流。

此外，AFE11612-SEP 還具有一個(gè)帶差分輸入的 ADC，可幫助測量 R_B 兩端的電壓差以監(jiān)控電流。AFE11612-SEP ADC 的電壓范圍為 5V，因此使用 ADC 進(jìn)行測量時(shí)必須考慮 P_VDD 電壓。在電壓更高的應(yīng)用中，可以使用 INA 或分壓器電路來測量 R_B 兩端的電壓。

AFE11612-SEP 還具有兩個(gè)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控器，當(dāng)它們檢測到溫度超過用戶確定的值時(shí)，會(huì)觸發(fā)警報(bào)。可以將這些元件放置在溫度敏感元件附近，以確保在器件過熱時(shí)通知主機(jī)。