半导体激光器LD恒流源驱动电路的设计与实验

半导体激光器LD恒流源驱动电路的设计与实验

这款半导体激光器的恒流源驱动电路，是根据实际的项目需求进行设计的。项目要求是半导体激光器得根据探测距离，能改变输出光功率，这就要求半导体激光器的驱动电路输出的电流是可调的，这样现阶段几种半导体激光器驱动电路中只有恒流源驱动电路可以做到这一点，实现这种功能是通过改变恒流源电路的基准电压而实现的。进行恒流源驱动电路的设计的方法是在先仿真的基础上进行的，项目所需要的恒流源驱动电路的设计参数是恒流源输出电流是0-1A可调。 1 恒流源软件仿真

为精确仿真出结果，为以后的设计提供理论依据，选用的电路仿真软件是NI公司的Multisim10软件，该款软件经历几代的发展，功能不断的完善，其数据库包含常用的所有元器件，能进行模拟电路的仿真、数字电路的仿真，其仿真结果的准确性高，能为设计提供设计依据。

恒流源仿真结果

恒流源仿真电路选取了单电源供电的集成运放LM2900N、功率管IRF540、供电的电源电压是9V，为测量电路输出的电流，将万用表调整到电流档串联到电路中进行测量，以上图可见、设计的电路是很简单的。集成运放U2B的作用是将采样电阻所测得电压反馈回输入端，通过集成运放U2A与输入端的基准电压进行比较。恒流源仿真电路是一款很经典恒流源电路，具有的优点是电路稳定性很高、这款恒流源电路在基准电压不变的情况下，可以很容易的进行恒流源输出电流大小的调整，因为只需要调整电阻R3、R3的阻值即可。

仿真结果显示，当将采样电阻的阻值选为1欧姆、R3R4?13、基准电压选取为2V时，仿真结果得到的电流是1.5A。在仿真过程中、通过选取不同的基准电压和R3、R3的值可以得到不同的电流值，这样仿真结果为实际的电路设计提供很好参考依据。

为了进一步简化恒流源驱动电路的设计、又作了如下的设计仿真。选取的功率管是IRF530、采样R1的阻值为1欧姆、选取的电压比较器是单电源供电的集

成运算放大器LM2900N，在电路仿真中，可以看见当基准电压选为1V、采样电阻为1欧姆时，恒流源的输出电流是0.9A，这与理论推导的结果完全一样。在图 3-20 恒流源仿真中，恒流源驱动电路得到很大程度上的简化，去掉了一个集成运算放大器。通过电路设计，实现了要改变恒流源输出的电流只需要改变集成运算放大器的基准电压即可、在不用考虑外围电阻阻值的选取，这样设计的弊端是设计出恒流源电路调整范围有限、稳定性不够好，不像图 3-19的恒流源仿真电路，有两个参数用来调整电路输出电流的数值，这次的仿真为后续的设计提供了理论参考。

恒流源仿真结果

恒流源仿真电路比较简单，只用采样电阻、集成运放、功率管IRF530便设计成了。此电路的优点很明显就是电路很简单，但电路的灵活性不好。一旦基准电压确定后恒流源的输出电流就无法更改了。

在仿真过程中，发现恒流源仿真电路的结果并不能完全准确的反映出功率管IRF530和IRF540的输出特性，因此在后面的恒流源电路设计中，还需要进行不断的实验，通过调整使电路的设计参数达到项目的设计要求。 2 恒流源设计

在恒流源设计中主要选取的是集成运算放大器、大功率MONS管、采样电阻等器件。根据本课题的实际需要、需要设计出一款0-1A输出可调的恒流源。

根据上面两个恒流源电路的设计仿真，本着简化电路结构，选取了电路进行了实际的电路设计。选取了单电源供电的LM358集成运算放大器，它的单电源供电电压为3-30V，这样宽的电源电压输入，使电路的设计可以更加简单；另

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