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如何設(shè)計半導體激光器的驅(qū)動電路

2019-12-30 | pdf | 0.31 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  半導體激光驅(qū)動電路是激光引信的重要組成部分。 根據(jù)半導體激光器特點, 指出設(shè)計驅(qū)動電路時應當注意的問題, 并設(shè)計了一款低功耗 、小體積的驅(qū)動電路。 通過仿真和試驗證明該電路能夠滿足設(shè)計需求, 對類似電路設(shè)計有很好的借鑒作用。

  激光引信大部分采用主動探測式引信 , 主要由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生一定頻率和能量的激光向彈軸周圍輻射紅外激光能量 ,而接收系統(tǒng)接收處理探測目標漫反射返回的激光信號 ,而后通過信號處理系統(tǒng) , 最終給出滿足最佳引爆輸出信號 。由此可見 , 激光引信的探測識別性能很大程度上取決于激光發(fā)射系統(tǒng)的總體性能 ,即發(fā)射激光脈沖質(zhì)量 。而光脈沖質(zhì)量取決于激光器脈沖驅(qū)動電路的質(zhì)量 。因此 ,半導體激光器驅(qū)動電路設(shè)計是激光引信探測中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。

  激光器驅(qū)動電路一般由時序產(chǎn)生電路、激勵脈沖產(chǎn)生電路、開關(guān)器件和充電元件幾個部分組成,如圖 1。圖 1中 ,時序產(chǎn)生電路生成驅(qū)動所需時序信號 , 一般為周期信號 。脈沖產(chǎn)生電路以時序信號為輸入條件 。根據(jù)其上升或下降沿生成能夠打開開關(guān)器件的正激勵脈沖或負激勵脈沖 。開關(guān)器件大體有三種選擇 :雙極型高頻大功率晶體管 、晶體閘流管電路和場效應管 。當激勵脈沖到來時 , 開關(guān)器件導通, 充電元件通過開關(guān)器件和激光器構(gòu)成的回路由于激光引信為達到一定的探測性能, 通常會要求激光脈沖脈寬窄 , 上升沿快 , 一般都是十幾納秒甚至幾納秒的時間。因此在選擇開關(guān)器件時要求器件開關(guān)速度快。同時, 由于激光器閾值電流 、工作電流大 , 需要在開關(guān)器件導通一瞬間 , 充電元件所存儲的電能瞬間釋放, 因此要求開關(guān)器件寄生參數(shù)小 ,而且充電元件自身能夠迅速充放電。

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