基于SoC的高稳定度激光光源驱动器

文章介绍了基于芯片系统(SoC,SystemonChip)的激光光源驱动器,它集成了数字电路和简单的模拟电路,有效地抑制LD输出的温度漂移和功率漂移,实现高稳定度的光信号输出.     

SLD光源温控模型中时间延迟特性研究

针对某陀螺厂家新引入的超辐射发光二极管(SLD)光源对微分控制环节依赖性显著的问题,对光源温控环节的传递函数和补偿控制进行了理论和试验分析。理论分析和试验结果表明,SLD管芯温度与TEC电流间的传递函数为时间滞后的二阶系统,该时间滞后源自热敏电阻的位置及其与管芯之间的距离;热敏电阻和管芯间距越大,管芯温度与TEC电流的时间滞后越大,微分环节的滞后补偿作用也就越显著;选择适当的微分参数,可使时间滞后相差较大的不同厂家光源同时获得良好的温控效果。上述结果不仅揭示了SLD光源温控环节时间滞后的来源,还对理解微分环节在SLD温控系统中的作用提供了客观依据。     

SLD光源温度控制及恒流驱动电路设计

本文针对反射式光纤电流传感器所使用的SLD光源设计了相应的温度控制电路以及恒流驱动电路。温控稳定度可达0.2℃,电流稳定度可达0.02%,从而保证了传感器的精度。     

利用SoC单片机的多功能数据采集卡

本文介绍了一种SoC单片机控制的多功能数据采集卡，在输入通道中增加程控滤波、程控增益放大器和多级陷波电路，采集卡的功能选择和参数改变均由SoC单片机软件控制。本文给出了关键部分的电路图、元件参数和实测数据。     

光纤陀螺光源SLD启动时波长的变化机理

基于现代化战争武器和惯导系统对光纤陀螺快启动的强烈需求,对光纤陀螺启动最慢的核心器件光源超辐射发光二极管（SLD）启动时波长的变化机理进行了研究。主要包括对SLD波长随驱动电流和管芯温度的变化规律进行了理论分析和实验验证,得出了SLD的平均波长随驱动电流的增大而减小,变化量约为0.15 nm/mA,随温度线性增加,变化量大约为0.5 nm/℃;根据理论分析驱动电流和管芯温度启动时的变化规律建立了SLD启动时波长的变化模型;通过实验测试得到的驱动电流和管芯温度启动测试结果推导出了SLD启动波长最大变化量达到18 000 ppm;最后根据分析结果提出实现陀螺快启动的波长补偿方案。     

用于光纤电流传感器SLD光源的温度控制系统

为减小高压电网中光纤电流传感器超辐射发光二极管（super luminescent diode,SLD）光源温度特性对测量准确度的影响,提出了一种模拟温度控制系统对光源温度进行恒温控制。根据设计要求,介绍了各重要环节的设计过程。分析了通过搭建合适的温度采集电桥,可以得到与温度近似成线性关系的输出差分信号。在频域上建立了系统的数学模型,计算了系统的传递函数,得到了比例-积分-微分（proportional-integral-derivative,PID）控制器各参数对时域上输出的影响。在实验室中搭建了用于光纤电流传感器SLD 光源的温控系统,对温控系统进行了定温与温度循环实验,实验结果表明:该控制系统可以实现对温度的实时控制,使光纤电流传感器测量准确度满足0.2 级工业要求。     

基于模糊PID的光纤陀螺光源光控技术研究

为了提高光纤陀螺光源的稳定性,该文在陀螺系统基础上提出了一种光源光功率控制方案。采集陀螺耦合器空端上的光功率信号来反馈控制陀螺光源的出纤光功率。在反馈控制算法上采用模糊PID控制,其具有较好的灵活性、适应性及较快的响应。测试结果表明,采用模糊PID的光控方案比未采用光控的光源驱动方案在光源出纤光功率的稳定性上提高了66%。     

半导体致冷器对SLD光源内部电场的影响

针对超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode,SLD)光源输出光功率稳定性的需求,从光源的温控电路出发,建立了SLD恒流回路与半导体致冷器(TEC)之间的电场耦合模型,探讨了SLD光源的重要组件——TEC对其内部电场的影响;分析了光源内部不同组件间的分布电容.研究结果表明:温控电路产生的交流分量作用于光源内部半导体致冷器,产生时变电场,经分布电容耦合到恒流回路中,影响输出光功率的稳定性;SLD光源外壳接地良好,可减小分布电容,从而减小电场耦合对输出光功率的影响.     

基于STM32F103单片机的光源控制装置设计探讨

光源控制器在机器视觉中主要有光源照明、镜头调准等功能。光源工作在光源控制器在机器视觉工作中非常重要,如果光源工作没有做好将对图片的质量造成严重的影响,同时还会导致图像信息采集出错等情况。文章首先分析了STM32F103单片机的光源控制装置的总体设计,然后从主硬件设计、恒流源电路设计以及光源控制装置软件设计三个方面进行了详细介绍。     

SoC单片机在主机遥控仿真系统中的应用

介绍了船舶主机遥控及仿真系统的结构功能以及发展过程,提出了利用SoC单片机C8051F021进行仿真系统的设计。在充分利用单片机内在资源的情况下,结合HD7279A等芯片以简单的方式下完成大量的数字模拟量的输入输出。同时根据单片机的结构,提出了利用硬件中断和软件中断来实现多任务的运行,完成信号的采集、处理和控制,用于主机遥控系统的实时仿真。这种硬件和软件结构极大简化了系统的复杂性,提高了可靠性。同时结合PC机的仿真软件,在轮机自动化实验室用于教学和培训的目的。     

基于ADN8831实现红外单光子探测器的精密温度控制

分析了在红外通信波段对量子密钥分配的达到最好的探测效率和最小的暗计数,存在一个最佳工作温度;而且探测器噪声对温度相当敏感.介绍了基于ADN8831控制器控制半导体热电制冷器来实现红外单光子探测器的精密温度控制的方法.给出了ADN8831芯片的特点和应用电路.实验表明该电路控制精度可达±0.01℃.利用此精密温控电路来改变InGaAs/InP雪崩光电二极管的工作温度,得到几组不同温度下光电流、暗电流-电压特性曲线.     

基于ADN8831芯片的红外热像仪精密温度控制系统的设计

在光电应用领域中,有很多红外热像仪对温度控制的精确性和稳定性有很高的要求.采用ADN8831温控芯片设计了一个高精度高性能的温度控制系统.实验测试结果表明,该系统完全符合光电领域对温度稳定性的要求,控制精度达到了0.01℃.     

超辐射激光二极管的研究与应用

分析了超辐射激光二极管(Super - Luminescent Diode ,SLD) SLD 管芯的有源区、后端吸收区以及出光端面的增透膜对光谱的影响。介绍了SLD 组件的封装(SLD 的温度控制、SLD 管芯与尾纤的耦合) 。讨论了在干涉型光纤陀螺仪、光时域反射计、医学相干检测技术、波分复用技术中对SLD 的要求。     

基于ADN8830的非制冷红外焦平面温度控制系统

在光电领域中,有许多光器件对温度稳定性的要求很高.非制冷红外焦平面作为不需制冷的红外探测器有很好的应用前景.为了保证焦平面上各敏感元的温度稳定性,设计了一个高性能、高精度的温度控制系统.介绍了采用赛贝克效应工作的热电制冷器(TEC)的工作原理,详细讨论了基于ADN8830的温度控制电路的设计.通过实验对所设计的温控系统...     

数字式半导体激光驱动电源控制系统设计

介绍了一种单片机控制的半导体激光驱动电源控制系统。通过恒流源及光功率反馈控制半导体激光器的工作电流;采用数字式温度传感器测温,半导体制冷器作为制冷元件,对半导体激光器进行恒温控制;同时还采用了一系列的保护措施,从而实现了半导体激光器光功率稳定、可靠、准确输出。     

嵌入式SoC单片机在雕刻机数控系统中的应用

将一台由嵌入式SoC单片机控制的雕刻机,与基于PC机或DSP的雕刻机数控系统相比,其是一种低成本的解决方案。在给出了以C8051F120单片机为主控芯片的数控系统原理框图的基础上,进一步讨论了逐点比较法直线插补的基本原理,并对控制系统的主要软件功能作了说明。经测试运行,该系统雕刻精度达0.01 mm,且雕刻速度快,并具有一定的经济实用价值。     

基于SoC技术的随动控制计算机系统设计

文章利用计算机数字控制技术，按PID数字控制技术建模，自主研究、设计了一种基于嵌入或SoC系统平台构建的通过PC随动控制计算机应用系统。     

激光二极管的光功率数字可调控制系统设计与仿真

小型测量仪及通讯仪器通常采用激光二极管作为其光源,这是因为它具有体积小、效率高、结构简单和价格便宜等优点.但是激光二极管的运行质量,与其驱动电源的性能密切相关,电流的起伏会引起光功率的变化,这就需要高性能电源驱动系统才能获得稳定、准确可调的光功率输出.根据激光二极管的工作原理,设计了以单片机控制为核心采用模糊控制技术以及附加一路参考信号的激光二极管光功率数字可调控制系统.系统利用智能模糊控制技术,可有效实现激光二极管光功率的实时控制和显示,可以获得稳定、准确可调的光功率输出.     

基于ADN8830的非制冷红外焦平面温度控制电路设计

这里利用AD公司的热电制冷控制器ADN8830设计出高性能、高稳定性的TEC控制电路.该电路通过简单的电容、电阻构成的外部PID(比例积分微分)补偿网络,能够使探测器温度在10 s内稳定在最佳工作点,温度控制精度可达0.01 ℃.实验结果表明该方案具有效率高、功耗低、体积小等优点,是一种较好的温控设计方案.     

基于DSP的半导体激光器驱动系统设计

针对传统纯硬件电路或单片机系统中参数适应性差和运算能力不够等问题,提出设计基于DSP的半导体激光器驱动系统,采用电路设计和程序算法设计相结合,对半导体激光器的工作状态进行实时监测,快速响应,提高了半导体激光器工作的稳定性和可靠性.系统集成度高、功耗小,具备防浪涌冲击和断电过流保护措施,输出电流在0～3A之间连续可调,电流稳定度达到10-3级.