Когда я устраивался на работу моим испытательным заданием было сделать импульсное управление лазером. Я сделал на транзисторах, схему (в PCAD2002е) прилагаю в файле. И я применил пропорционально-дифференциальное управление для уменьшения фронтов.

А в случае однополярного питания корректно будет подавать землю на неинвертирующий вход? И как изменится формула выходного тока, если на неинвертирующий вход подать некоторое опорное напряжение?

Сообщение отредактировал Rifenshtal - Sep 19 2006, 07:07

Ежели ОУ допускает работу при напряжении на входах более низких, чем минус питания, то корректно. Такие ОУ можно найти, например, у AD, LT или TI.
Практически никак, но такой режим является предпочтительным, т.к. при наличии отрицательного смещения на фотодиоде уменьшается его барьерная ёмкость, вследствие чего повышается устойчивость системы регулирования, а также качество самого регулирования.
Только управляющее напряжение придётся отсчитывать от этого уровня.

Ох, сколько я навидался сгоревших лазеров, которые пытались использовать в такой петле стабилизации - сигнал ФД - регулировка тока.

Обязательно надо разделять стабилизацию тока и оптической мощности по петлям и отслеживать допустимый ток..

А что в данной схеме Вам не нравится?
Ток через ЛД стабилизирован, и от напряжения на нём не зависит.
Регулировка мощности осуществляется за счёт ОС.
Максимальный ток через ЛД задаётся резистором в эмиттере (или истоке, если применяется ПТ) и напряжением источника питания.
Возможно, будет желателен "плавный" пуск, но это уже другой вопрос.
Что ещё?

Если речь идет о схеме от 12 января - нет контроля постоянного тока. Если система выйдет из устойчивого состояния, она спалит лазер. Я специально не занимался исследованиями, почемы в подобных схемах вылетают лазера, это просто мое наблюдение.
Есть следующие неприятные артефакты - интерференция на встроенном фотодиоде - при малом изменении тока (длина волны линейно меняется с током из-за изменения показателя преломления среды), может сильно в отдельных точках измениться сигнал с диода - причем в непредсказуемом направлении. Есть нагрев лазера - мощность сильно падает с температурой, и начиная с какого-то тока, чем больше Вы его поднимаете, тем сильнее падает мощность.
В общем рабочая схема такая - достаточно быстрый ГСТ с ограничением и к нему петля регулировки с интегратором.

Простите, непонятно, что Вы подразумеваете под контролем постоянного тока? С моей точки зрения, например, он есть.

1. Каким образом правильно рассчитанная схема может выйти из устойчивого состояния?
2. Каким образом она может спалить лазер, если ток через него ограничен?

Простите, но, мне кажется, Вы не слишком внимательно прочитали тему. Это и есть регулируемый ГСТ с ограничением тока и петлёй ПИ-регулирования.

Если все идет гладко, и условия включения питания удобные, такая схема будет работать. Но если что-то пойдет не так, она может не только не защитить лазер, но и поспособствовать его кончине. Если отрицательная обратная связь станет положительной по вышеприведенным причинам, интегратор будет наращивать ток до упора.

Простите, но я не понял совершенно ничего из написанного. Поясните, пожалуйста, как именно схема может способствовать его кончине?

1. Отрицательная ОС не станет положительной в нормальной схеме. Насколько я знаю, задержка в системе лазер-диод измеряется долями/единицами наносекунд. Цепи коррекции ОУ должны быть рассчитаны с учётом этого, если нужно высокое быстродействие ОС. На практике, однако, никакой дополнительной коррекции, скорее всего, не потребуется - достаточно взять ОУ с ед. усилением менее 50-100 МГц и внутренними корр. цепями.
2. ОС не может ни по каким причинам стать положительной во всём диапазоне частот. На НЧ она всегда будет отрицательной.
3. Регулятор будет увеличивать ток не "до упора", а, как следует из схемы, до значения
Imax = (Uп-Uлд)/R3,
где Uлд-напряжение на диоде.
Выбрав Imax < Iдоп (Iдоп - макс. допустимый ток через ЛД), получим гарантию от "спаливания".

Я же уже писал - часто есть интеференция света на мониторном диоде, и перегрев лазера. При этом обратная связь может стать положительной. Существуют пики в питании. Зеркалам лазера Фабри-Перо, чтобы испортиться, надо порядка 10 нс.
Ну, в общем, если бы все было так просто, Wavelength Tech не смогла бы продавать свои платки питания лазерных диодов за 300$.

Иными словами, даже при медленном увеличении тока через ЛД его оптическая мощность будет падать? При условии, что ток не превысит максимально допустимое значение?
Зачем?
Поставьте нормальный стабилизатор с нормальным конденсатором на выходе. Об этом уже говорилось в теме.
И что из того?
А это вообще не довод. Фирма Wavelength Tech может продавать платки и за 3000$ и 30000$, мы же здесь обсуждаем возможные инженерные решения.
Вот и привели бы схемку для демонстрации правильного на Ваш взгляд принципа управления. Например, вот этого:

Если плясать от Вашей схемы, то надо взять npn транзистор, чтобы управляющее напряжение прилагалось относительно земли, а не питания. Лазер шунтируется обратновключенным Шоттки и НЗ контактами реле.
Реле управляется от триггерной схемы. Убрать пропорицональный канал (резистор), конденсатор зашунтировать ключом.
К эмиттерному резистору подключить компаратор, к питанию тоже. При превышении тока или падении питания надо закорачивать коденсатор ОУ и выключать реле. Включать реле, а затем ключ через некоторое время после нормального уровня питания.
Еще лучше разнести схему на два ОУ - один в генераторе тока, второй - интегратор обратной связи. И между ними ключик на землю, который вырубает генератор тока.
В питании LC фильтр поставить - небольшую индуктивность, чтобы наносекундные пички давила.

Простите, но, по-моему, Вы недостаточно хорошо разобрались в схеме.
Управляющее напряжение прикладывается именно относительно земли, а не питания.
Можно, конечно, видоизменить схему под n-p-n транзистор, тогда "+" ЛД придётся подключить к Uп. Принципа регулирования, однако, это не изменит. Кроме того, ЛД-ФД пары часто изготавливаются с общим электродом (в данном случае приведён "тип P"), что предполагает подключение этого электрода к общему проводу.

Простите, зачем реле??? По-моему, Вы о наносекундах говорили?
Кроме того, о каком превышении тока идёт речь?

Ничего не понятно. Лучше всё-таки нарисовать.

Вообще, эскиз схемы, нарисованный в посте #12, повторюсь, демонстрирует только принцип ПИ-регулирования мощностью лазерного диода с помощью ОУ. Если Вы предложите другой принцип - буду рад обсудить.

Вот схемка стабилизации излучения, в данном случае, светодиода. Выдрано из pdf на opt101, но идея понятна думаю будет

Кому? Вы хоть понять-то успели, о чём речь идёт?
Ещё бы к закону Ома иллюстрацию привели, чтоли...