可调谐激光器波长控制

文章介绍了可调谐激光器的波长调节及稳定控制的设计方法,并通过试验验证了其可行性.该设计由温度控制、偏置电流控制及锁波电路3部分组成,温度控制粗调波长,偏置电流控制微调波长,而锁波电路主要是针对外界温度发生变化时提供反馈.它适用于温度控制型分布反馈式 (DFB)可调谐激光器的外围电路设计.     

光纤瓦斯气体检测系统中光源的驱动电路分析

全光纤光谱吸收式煤矿瓦斯气体检测系统通过在近红外波段对瓦斯气体吸收光谱分析，利用光谱吸收法实现了煤矿瓦斯浓度测量。本系统采用分布反馈式半导体激光器DFB（Distributed Feed Back）作为系统光源，由于DFB激光器的光强和中心波长与注入的电流和结温有关，因此为了保证光源的稳定性并能实现中心波长的调制，系统采用电流可调的恒流源作为光源的基础驱动，同时采用温度控制电路调节光源的结温，实现对光源中心波长的调节和光源的稳定性控制。由于检测信号很弱，为了消除光源的干扰噪声，提高系统的监测灵敏度，系统采用调制吸收系数法测量气体浓度，通过锯齿波对光源的频率进行调制，实现对气体吸收系数的调制。本文给出了DFB激光器的驱动、温度控制和调制电路，试验证明该电路能满足瓦斯监测系统在煤矿现场的应用要求。     

高精度半导体激光器驱动电源及温控电路设计

为了解决布里渊光纤传感系统中半导体激光器光源输出功率和波长易受驱动电流和温度影响的问题,设计了一种高精度恒流驱动和温控电路。该电路利用深度负反馈积分电路对激光器驱动电流进行精密的恒流控制,同时采用集成温度控制芯片MAX1978控制半导体制冷片的工作电流,实现对激光器工作温度的精确控制。结果表明,本设计实现了驱动电流0mA~100mA可调,电流控制最大相对误差为0.06%,电流稳定度为0.02%,温度控制最大误差为0.03℃,在温控的条件下,光功率稳定性达到0.5%,最大漂移量为0.005dBm。该设计实现了对电流和温度的有效控制,保证了输出光的稳定性。     

高精度半导体激光器温控系统的设计与实现

为了使半导体激光器辐射波长和发光强度的稳定性不受环境温度的影响,设计了一款高精度半导体激光器温控系统。采用AD620和LTC1864芯片设计了温度采集电路,用MAX1968和LTC1655设计了温度控制电路,而用TMS320F2812实现对整个系统的精确控制;提出了自适应模糊比例-积分-微分控制策略并完成了软件实现。在环境温度约15℃时,分别设定25℃和20℃进行试验,温度控制精度达±0.05℃。结果表明,该温控系统响应速度快、稳定性高。     

用于气体浓度检测的VCSELs温度控制电路设计

在利用可调谐半导体激光器吸收光谱（TDLAS）技术对气体浓度进行检测时,检测系统对激光器的温度稳定性要求较高。提出了一种基于max1978的VCSEL激光器自动温度控制（ATC）方案,建立了热电制冷器（TEC）的数学模型,对TEC的热惯性进行了测试,以热惯性测试结果为基础对比例积分微分控制（PID）电路参数进行了整定,设计出了具有较高控制性能的温度控制电路。电路采用闭环负反馈自动控制方案,采用PID电路产生控制信号,驱动TEC,实现了对VCSEL激光器工作温度的有效控制。实验测试结果表明,电路的温度控制精度达到+0.03℃,较好地实现了激光器工作温度稳定性的控制。     

基于HIP4081的厚膜H桥电机驱动电路设计

为了实现小体积、高可靠的电机驱动与控制,利用HIP4081专用芯片和ALN厚膜混合集成技术,设计一种基于HIP4081的厚膜H桥电机驱动电路,完成了H桥式驱动电路对电机双向转动和调速的控制.经实际应用,该电路不仅安全可靠地实现了电机的双向转动和调速功能,且产品体积小,导热性能好,效率高;还能在恶劣的使用环境下安全工作,提高了驱动电路和系统的可靠性,适合军、民两用.     

半导体激光器温度控制电路设计

在对激光器的温度控制理论作了深入研究的基础上,为了使激光器工作时温度恒定,设计了一种新型的温度控制电路,电路中采用了ADN8831作为的核心器件,结合PWM控制方案,完成了包括输入级、补偿环节、输出级、滤波电路和保护及检测电路的硬件电路设计。经过实际连接激光器实验,温度控制精度可达0.01℃。电路具有体积小、效率高、可靠性高、驱动能力强等特点,可以为激光器提供恒定的温度控制。     

基于PID算法的激光器恒温控制系统的设计

为了提高分布式反馈(DFB)激光器发光波长的控制精度,利用半导体热电制冷器设计了一款用于气体检测的DFB激光器精密温度控制系统.该系统主要包括数字信号处理电路、前向TEC驱动电路和后向温度采集电路构成.采用闭环比例-积分-微分(PID)控制算法,提高系统的控制精度、缩短系统的响应时间.通过使用温度控制系统向中心波长为1600nm的NLK1L5GAAA型可调谐DFB激光器进行了温度控制测试实验.实验数据证实,本装置的温度控制精度为±0.05℃,温度控制范围为5℃至60℃,超调量小于16％,温度恒定时间小于50s.检测水汽连续工作24小时激光器中心波长未发生明显漂移,表明该系统具有良好的稳定性,为DFB激光器在红外气体检测领域的应用提供了性能保障.     

光纤电流互感器用半导体激光器数字驱动电路设计

半导体激光器的输出性能直接决定了光纤电流互感器的测量精度和长期运行稳定性。为提高光纤电流互感器的测量精度与稳定性,设计了一种高精度半导体激光器数字驱动电路。以STM32微控制器为控制核心,利用高精度电流源芯片ADN8810实现驱动电流的精密控制,同时采用集成温控芯片MAX1978通过控制半导体制冷片的工作电流实现对激光器温度的精确控制。经实验测试,其输出电流稳定度为0.028%,温度控制稳定度为0.18%,激光器输出光功率稳定度达到0.06%,输出波长稳定度为0.05pm。该设计能够满足光纤电流互感器对光源输出性能的要求。     

光发射机波长的调谐与精确控制

对有线电视网络中光发射设备波长稳定的重要性作出论述，并根据激光器波长与温度的关系，提出了波长微调与精确控制的方法。推荐Linear公司的LTC1923作为激光器温度控制的主电路，有效地解决了这一问题，同时较为详细地描述了这一电路的工作原理。     

混合集成DC/DC变换器模块设计

介绍了一款基于混合集成技术的DC/DC变换器模块设计方案。模块采用单端正激变换器技术,裸芯片组装,金属全密封封装,平行封焊工艺,计算机辅助设计制作而成,保证了产品的高可靠性。它具有体积小、重量轻、可靠性高、工作温度范围宽、耐冲击等优点。     

Integrated GaAs Schottky mixers by spin-on-dielectric wafer bonding

A novel wafer bonding process has been used to integrate high quality GaAs devices on quartz substrates. The method of adhesion by spin-on-dielectric temperature enhanced reflow (MASTER) uses a spin-on-dielectric as a bonding agent to achieve a robust bond that in no way degrades either high frequency performance or reliability. A 585 GHz integrated mixer fabricated using this process has achieved record double-sideband mixer noise temperatures of 1,150 K at room temperature and 880 K at 77 K. Furthermore, the integrated mixers require no mechanical tuning, are easy to assemble, and repeatable. Precise control of the circuit geometry, coupled with the reduction of parasitic elements, allows greater accuracy of computer simulations and will therefore lead to better high frequency performance and bandwidth. This new technology is easily extended to other circuit designs and will allow the development of a new generation of submillimeter-wave integrated circuits     

基于数字锁相环的温控变频电路设计

CC4046集成电路锁相环采用RC型压控振荡器,外接RC作为充放电元件,电路简单、成本低廉、实用价值大,可广泛应用于广播电视系统,各种通信系统,以及频率合成,自动控制及时钟同步等技术领域。利用数字集成锁相环组成温控变频电路可以克服常见温控系统可靠性低、抗干扰能力差的缺点,为温度的精确测量及需要进行温度检测控制的设备提供了一种可行的电路设计方案。     

CMOS integrated circuit reliability

This paper summarizes recently published data on CMOS integrated circuit failure rates, and provides information on the effects of voltage, temperature, device complexity, and packaging on CMOS failure rates. Other factors which can affect failure rate are also indicated, including designs, materials, processes, in-process controls, screening tests, and product maturity. Data on failure rates of NMOS and PMOS integrated circuits are provided to enable comparison with CMOS data. It is concluded that available data do not indicate any consistent reliability difference for CMOS versus NMOS or PMOS integrated circuits. Because of the many advantages of CMOS integrated circuit technology, continued increase in usage of CMOS circuits has been forecast, accompanied by further increases in CMOS integrated circuit reliability.     

薄膜混合集成电路关键电阻的确定方法

利用电路的计算机仿真技术对薄膜混合集成电路进行数／模仿真，确定其关键电阻，以便于薄膜多层布线版图设计时对元器件进行合理布局。并对电路的功能微调提供指导。     

半导体集成电路可靠性测试及数据处理方法

伴随着新材料与工艺技术的出现,半导体集成电力线宽逐渐减少,其集成度逐渐提高,对于集成电路可靠性要求逐渐严格.如今,集成电路生产加工突飞猛进,在一定程度上为集成电路可靠性研究奠定了基础.对此,笔者根据实践研究,就半导体集成电路可靠性测试与数据处理方法进行简要分析.     

Uniplanar MMIC Hybrids--A Proposed New MMIC Structure

A new "uniplanar" circuit configuration for monolithic microwave integrated circuits (MMIC's) has been proposed. It uses a combination of coplanar waveguides and slotlines on one side of the substrate. The key components for the uniplanar structure are air bridges, which provide T junctions and transitions from coplanar waveguides to slotlines or vice versa. Novel hybrid circuits such as a magic T and a branch-line coupler have been fabricated and tested at K-band, and good performance has been achieved. This new circuit configuration is promising for applications in other microwave circuits.     

单片机应用系统抗干扰的设计

为了提高工业控制中温度采集的准确性和可靠性,针对单片机控制温度系统的现状,从硬件电路及软件两方面采用不同的抗干扰措施.硬件电路从电源、温度控制电路等,采用不同抗干扰技术;软件方面重要采用了数字滤波中的限幅滤波法,使采集到的温度准确又可靠,具有实用价值,可以推广.     

Practical Preventive Reliability Using Matrix Forms

This paper describes a practical new tool to improve the reliability of equipment. It uses a matrix form to help monitor anticipated component faults precisely. The tool provides the practical measures necessary to generate matrix tables that accurately display all causes of failure and all planned programmatic analyses, tests, processes, and inspections. When completed, the matrix tables give users in-depth visibility of the degree of protection against component failure that is provided by the program's preventive measure plans. The matrix form is an excellent technique for tracking, and thereby influencing, the reliability of nonelectronic spacecraft subsystems or components. It has been applied successfully to improve the reliability of nonelectronic spacecraft subsystems and devices. No electronic applications have been tried, but the procedure can be useful in the electronics field, eg. in integrated circuit production planning, and perhaps in process control, inspection or test lines for other electronic components. The drawing of forms, and the recording/manipulation of the data can be computerized. The matrix form procedure can result in a cost increase to a design agency from programmic additions that are inferred from review of the matrices. The major cost to a reliability group is incurred usually in producing detailed fault tree information for the matrices.     

等离子清洗对引线键合质量可靠性的影响

随着芯片集成密度的增加,对封装可靠性的要求也越来越高,而芯片与基板上的颗粒污染物和氧化物是导致封装中引线键合失效的主要因素。故有利于环保、清洗均匀性好和具有三维处理能力的等离子清洗工艺技术成为了微电子封装中首选方式。介绍了等离子清洗工艺的基本原理,通过不同材质构成的混合集成电路的清洗实验,探讨了等离子清洗对引线键合工艺的影响,论证了等离子清洗工艺是提高产品键合质量可靠性的一种有效手段。