一种基于PID控制的高稳定度激光产生电路

摘要

本发明的一种基于PID控制的高稳定度激光产生电路属于电子设备技术领域，结构有激光器模块(1)、功率控制模块(2)和温度控制模块(3)，其特征在于，所述的功率控制模块(2)由功率设置模块(21)、功率取样模块(22)、PID运算模块(23)、LD驱动模块(24)和超温断电模块(25)构成。本发明稳定性高，具有超温断电功能。

主权项

一种基于PID控制的高稳定度激光产生电路，结构有激光器模块(1)、功率控制模块(2)和温度控制模块(3)，其特征在于，所述的功率控制模块(2)由功率设置模块(21)、功率取样模块(22)、PID运算模块(23)、LD驱动模块(24)和超温断电模块(25)构成；所述的功率设置模块(21)的结构为，电阻R1的一端接电源VCC，另一端接稳压二极管D1的阴极和滑动变阻器W1的一端，稳压二极管D1的阳极和滑动变阻器W1的另一端接地，滑动变阻器W1的滑线端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接运放U1A的同相输入端，运放U1A的反相输入端接电阻R3的一端和电阻R4的一端，输出端接电阻R4的另一端，并作为功率设置模块(21)的输出端，记为端口P_set，电阻R3的另一端接地，运放U1A的正、负电源端分别接电源VCC和地；所述的功率取样模块(22)的结构为，电阻R5的一端接运放U1B的同相输入端，并作为功率取样模块(22)的一个输入端，与激光器模块(1)的端口PD+相连，电阻R5的另一端接运放U2A的同相输入端，并作为功率取样模块(22)的另一个输入端，与激光器模块(1)的端口PD‑相连，运放U1B的反相输入端和输出端之间接电阻R6，运放U1B的输出端作为功率取样模块(22)的输出端，记为端口P_F，运放U1B的反相输入端还接电阻R7的一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端、电阻R10的一端和运放U2A的反相输入端，电阻R10的另一端接地，电阻R7的另一端和电阻R9的另一端接运放U2A的输出端，运放U2A的正、负电源端分别接电源VCC和电源VEE；所述的PID运算模块(23)的结构为，电阻R11的一端接运放U2B的反相输入端，另一端作为PID运算模块(23)的反馈输入端，记为端口P_F_in，并与功率取样模块(22)中的端口P_F相连，电阻R12的一端接运放U2B的同相输入端，另一端作为PID运算模块(23)的设置输入端，记为端口P_set_in，并与功率设置模块(21)中的端口P_set相连，运放U2B的同相输入端通过电阻R14接地，反相输入端和输出端之间接电阻R13，电阻R15的一端接运放U2B的输出端，另一端接运放U3A的反相输入端，运放U3A的同相输入端通过电阻R16接地，反相输入端和输出端之间接电阻R17，运放U3A的输出端接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接运放U4B的反相输入端；电阻R19的一端接运放U2B的输出端，另一端接运放U3B的反相输入端，运放U3B的同相输入端通过电阻R20接地，反相输入端和输出端之间接电容C1，输出端接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接运放U4B的反相输入端；电阻R22的一端接运放U2B的输出端，另一端接电容C2的一端，电容C2的另一端接电容C3的一端、电阻R24的一端和运放U4A的反相输入端，电容C3的另一端和电阻R24的另一端接运放U4A的输出端和电阻R25的一端，运放U4A的同相输入端通过电阻R23接地，电阻R25的另一端接运放U4B的反相输入端；运放U4B的同相输入端通过电阻R27接地，反相输入端和输出端之间接电阻R26，输出端作为PID运算模块(23)的输出端，记为端口I_ctr；运放U3A和运放U4A的正电源端接电源VCC，负电源端接电源VEE；所述的LD驱动模块(24)的结构为，电阻R28的一端接运放U5B的同相输入端，另一端作为LD驱动模块(24)的电流控制输入端，记为端口I_ctr_in，并与PID运算模块(24)的端口I_ctr相连，运放U5B的同相输入端作为LD驱动模块(24)的超温控制输入端，记为端口Alert_ctr_in，并与超温断电模块(25)的端口Alert_ctr相连，运放U5B的反相输入端和输出端之间接电容C4，反相输入端还接电阻R29的一端和电阻R30的一端，电阻R29的另一端接电源VCC，电阻R30的另一端接可调电阻W2的一端和运放U5A的输出端，可调电阻W2的另一端接电阻R31的一端，电阻R31的另一端接运放U5A的反相输入端，运放U5A的同相输入端和反相输入端分别与电阻R32的一端和电阻R33的一端相连，电阻R32的另一端接电阻Rs1的一端和场效应管Q1的源极，电阻R33的另一端接电阻Rs1的另一端，还接激光器模块(1)的端口LD+，场效应管Q1的漏极接电源VCC，栅极接运放U5B的输出端，运放U5A的正、负电源端分别接电源VCC和地；所述的超温断电模块(25)的结构为，电阻R34的一端接电源VCC，另一端接三极管Q2的基极，并作为超温断电模块(25)的输入端，接激光器模块(1)的端口NTC+，三极管Q2的集电极接三极管Q3的基极和电阻R35的一端，三极管Q2的发射极接三极管Q3的发射极和电阻R39的一端，电阻R39的另一端接地，电阻R35的另一端接可调电阻W3的一端，可调电阻W3的另一端接电源VCC，三极管Q3的集电极接电阻R36的一端和电阻R37的一端，电阻R36的另一端接电源VCC，电阻R37的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接电源VCC，集电极扫电阻R38的一端和场效应管Q5的栅极，电阻R38的另一端接地，场效应管Q5的源极接地，漏极作为超温断电模块(25)的输出端，记为端口Alert_ctr，接LD驱动模块(24)的端口Alert_ctr_in，所述的三极管Q2和三极管Q3为NPN型三极管，三极管Q4为PNP型三极管。