一种基于单片机的半导体激光器电源控制系统的设计

介绍了一种以C8051F高速单片机为核心的半导体激光器驱动电源的控制系统。半导体激光器的工作电流是通过恒流源及光功率反馈控制的,其中恒流源采用达林顿管作为调整管,他可调整大范围的输出电流,可为半导体激光器提供稳定、连续的电流,并且具有慢启动和保护电路等功能。     

高精度宽范围可调的LED驱动控制器的设计与实现

本文提出一种新颖的高精度宽范围可调的LED恒流驱动控制器的设计,与传统的恒流驱动电路不同,该电路采用漏端电压固定的MOS管代替传统的镜像电阻,并加入运放负反馈结构来保证所有镜像器件的端电压完全相等,得到不受输出端负载电压影响的精确可调的输出电流。同时通过新颖的电流分段镜像（CSM）机制,优化了镜像MOS管的电气特性,从而保证了高精度输出电流的宽范围。基于该方案采用TSMC 0.6μm BCD工艺设计实现了一款面积为1.1×0.7mm2的三通道LED恒流源驱动芯片。投片测试结果表明,该LED驱动控制器工作状态良好,输出电流范围为5mA～60mA,电流精度的相对误差小于1%,通道间电流匹配的相对误差不超过1.5%。     

串联式可调恒流管驱动激光器的设计与测试

为了保护激光器工作并省去相应复杂的高速保护电路,设计了同步可调恒流管串联式激光器恒流源。采用模拟电路的方案实现两恒流管同步调整,使在整个调整范围内,不仅都能保持在恒流区域工作,而且其输出电流基本相等;激光器在400mA工作时由任一晶体管瞬时损坏引起的电流增大只有15mA。结果表明,用同步可调恒流管串联式电路制作的激光器恒流源具有很好的恒流特性和保护性能。     

适用于负载线性小幅度变化的交流恒流源的设计

文中提出了一种采用电流闭环反馈控制的交流恒流源电路，重点介绍了该电路的设计思想。实验结果表明，该电路调整方便，控制精度高，具有很好的应用前景。     

高精度恒流源的设计与制作

恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。通过对恒流源的工作原理和设计方法进行研究,对现有的恒流源设计方案进行对比,设计出毫安级高精度可调恒流源。电路由基准电压源、比较放大器、调整管、采样电阻等部分构成,具体的工作过程:通过采样电阻把输出电流转变成电压,反馈给比较放大器输入端,再与基准电压相比较,放大器把误差电压放大后去控制调整管的内阻对输出电流进行调整、维持输出电流恒定。采用基本没有温度漂移的精密电阻作为采样电阻,功率达林顿管作为调整管,实现高精度的目的。比较放大器的输入电压可调,从而实现恒流源的可调。用高精度电流表对输出电流进行检测,实现对恒流源输出进行实时监测。此次所设计的恒流源具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉等优点。     

四探针Rymaszewski法电阻率测量新型电路

为了适应半导体生产工艺发展的要求,我们开发了一种利用改进的Rymaszewski法进行四探针硅片电阻率测量的单片机电路。它主要包括恒流源和电压测量电路两部分。它不仅可以显示恒流源电流以便在其发生变化时进行调整,而且可以方便地实现四根探针分别经过四次轮换供给电流和测量电压,进而提高测量结果的精确性。     

半导体四探针测试仪新型恒流源的开发

首先根据四探针测试理论,阐述了恒流源电路在四探针测试仪中的重要性,给出了对恒流源的基本要求。然后介绍了我们在开发前期实验过的2种恒流源电路,它们分别是级联型镜象电流源电路和电压-电流转换电路。最后介绍了我们实际采用的直接利用反馈运放输出恒流的电路。对每种电路都给出了原理图、电流计算公式和性能分析。     

可变输出的恒流源电路

这种恒流源主要用于生物试验时候作为可变负载的恒流源使用,该电路对负载大范围内变化时能保持输出电流有较好的稳定性.输出电流有20、15、10、5微安四档供选择.该恒流源由稳流部分和电源变换器组成,其电路如图所示.     

具有三相恒流充电机的高稳定度连续激光器电源

本文给出一种新的连续激光器电源电路.该电路采用三相电感-电容变换器作为恒流源.输出电流范围从5A至40A内连续可调,电流稳定度可达10~(-3)量级.该装置线路简单,调整、操作及维修均很方便,工作可靠.     

一种基于双极工艺的大电流高输出电阻恒流源

基于双极工艺,设计了一种同时具备大电流和高输出电阻特性的恒流源电路。该恒流源采用发射极输出的结构,使恒流源的输出电阻对输出电流不敏感,从而在大电流情况下保持较大的输出电阻。该结构适用于需要提供稳定大电流的集成电路,例如功率运算放大器的驱动级前级恒流源有源负载等。     

光纤放大器中有限增益带宽对自相似脉冲放大演化的数值研究

通过求解包含超高斯增益系数滤波项的分布增益非线性薛定谔方程,模拟研究了短脉冲在有限增益带宽指数增益光纤放大器中的自相似演化行为及其差异。结果表明脉冲在不同指数增益分布放大器中传输时都会受到增益带宽的限制。相同输入脉冲在相同长度、相同总增益的指数上升、下降和双向分布放大器中放大时,在双向分布放大器中输出能量最高,输出脉冲线性啁啾特性最好,指数下降放大器输出能量最低,输出脉冲线性啁啾特性最差,指数上升放大器居两者之间。另外,总增益相同时,无论是指数上升、下降和双向分布放大器,初始增益系数较小,输出脉冲能量较高,脉冲线性啁啾特性较好。     

Extending the Gain Bandwidth of Combined Raman-Parametric Fiber Amplifiers Using Highly Nonlinear Fiber

The authors demonstrate extended flat gain bandwidth by combining Raman and parametric processes. The increase in bandwidth is accomplished by extending the Raman gain region to the longer wavelength side of the Raman gain by using parametric gain. Two different configurations of the amplifier are investigated. The associated gain and bit error performance is characterized. A gain of about 15 dB, with gain flatness of 5 dB is measured.     

Investigation of the gain regimes and gain parameters of the free electron laser dispersion equation

We compute the small signal gain curve and various gain parameters by solving numerically the generalized gain-dispersion equation of free electron lasers (FEL), which characterizes the conventional magnetic bremsstrahlung FEL, as well as a large number of other FEL devices. The model includes high gain, collective, and axial velocity spread effects, and some waveguide effects. The FEL gain regimes are investigated and presented in terms of only three universal FEL characteristic parameters. The approximative analytic gain expressions are compared to the numerical computation results, and the approximation error is computed and displayed. In the intermediate regimes (high-low gain, tenuous-collective beam, cold-warm beam), the gain parameters are given in terms of useful curves, and a heuristic approximative formula is suggested for estimating the axial velocity spread gain reduction factor in all gain regimes. We also define and compute gain bandwidth and beam quality acceptance parameters in all gain regimes.     

一种带宽为3.8GHz，增益步长为0.1dB的可编程增益放大器

A broadband programmable gain amplifier（PGA） with a small gain step and low gain error has been designed in 0.13 m CMOS technology. The PGA was implemented with open-loop architecture to provide wide bandwidth. A two-stage gain control method, which consists of a resistor ladder attenuator and an active fine gain control stage, provides the small gain step. A look-up table based gain control method is introduced in the fine gain control stage to lower the gain error.The proposedPGAshows a decibel-linear variable gainfrom4 to20 dB with a gain step of 0.1 dB and a gain error less than˙0.05 dB. The 3-dB bandwidth and maximum IIP3 are 3.8 GHz and 17 dBm, respectively.     

一种计算OTA通用滤波器增益的简便方法

以OTA(运算跨导放大器)通用滤波器增益的计算为例,将拆环法推广到多环系统。拆环时可拆开任意一个环,其余部分视为一个无反馈系统,先求环路增益,再求前向通路增益,即可用反馈电路的基本方程求出闭环增益。强调拆分不同的反馈环,将有不同的环路增益和前向通路增益,但闭环增益不变。分析还表明,若能使拆分点把所有环路均断开,则可使环路增益、前向通路增益计算简便,从而使增益的计算更简单、实用。因此,推广的拆环法可快速计算高阶滤波器增益,适宜推广。     

Gain characteristics of an Er3+-doped multicomponentglass single-mode optical fiber

Experimental results on gain characteristics of an Er³⁺-doped multicomponent glass single-mode optical-fiber amplifier are reported. This amplifier shows a gain spectrum with twin gain peaks of 1.535 and 1.543 μm, providing a broadened gain bandwidth. The apparent 6-dB gain bandwidth is 12 nm. Furthermore, the signal gain of 17 dB and 15-mW pump power is realized at a signal wavelength of 1.536 μm, and a signal gain coefficient of 1.4 dB/mW is achieved     

双抽运光参量放大的增益特性

在相同条件下(如抽运光功率、信号光功率等),与单抽运相比,双抽运光参量放大(OPA)的增益大,增益带宽宽.由于信号光的增益特性与参量增益系数直接相关,因此,在建立高非线性光纤(HNLF)光参量放大的理论模型的基础上,对相位匹配条件、参量增益以及信号光饱和增益的特性进行了分析讨论,采用有限差分法,对增益饱和的特性进行了模拟.结果表明,参量增益和光纤参数、输入抽运光以及信号光的波长、功率有关,而信号光的饱和增益和输入抽运功率有关.     

Theoretical Investigation of the Gain Profile of Erbium-Doped Fiber Amplifiers

An exact analytical expression for the gain profile of erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) is presented. It is shown theoretically that the shape of the gain profile of an EDFA is determined by the average gain per unit fiber length. It turns out that the optimum fiber length for minimum gain differences in an arbitrary bandwidth is exactly proportional to the desired gain and to the achieved gain differences. Furthermore it is shown that an erbium-doped fiber with a special wavelength-dependent fiber background loss produces a flat gain profile for any desired gain if the optimum fiber length is chosen. An analytical expression for the required background loss is given.     

一种用于GPS接收机的宽带、高增益变化范围的AGC设计

介绍了一种宽带、高增益变化范围的用于GPS接收机的模拟CMOS自动增益控电路(AGC)的设计.整个AGC环路用0.35μm CMOS工艺实现,包括可变增益运算放大器(VGA)、固定增益运算放大器(FGA)、增益控制电路和直流失调抑制电路.经过仿真验证AGC的最大增益可达80dB,增益变化范围是56dB,环路锁定时间为70μs.     

宽带平坦L-波段掺Er光纤放大器及其增益提高

利用980nmLD前向泵浦方式,实现了L-波段信号的放大,在1560～1610nm波长范围内,小信号增益平均为11．1dB,增益波动小于1．0dB。利用插入附加泵浦激光提高增益的方法,在保持增益带宽和增益平坦度不变的情况下,分别插入-25dBm的1532和1551nm激光时,放大器的小信号增益平均为11．2dB和12．8dB。