其中，I的單位為毫安，U的單位為伏特，即當(dāng)輸入電壓由0V變化到2.5V時(shí)，可實(shí)現(xiàn)激光器電流由0mA到250mA的線性變化。

電容充放電模塊

電容充放電模塊是形成反饋回路、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功率控制至關(guān)重要的一部分。穩(wěn)定激光器功率是通過(guò)微調(diào)流經(jīng)激光器的電流實(shí)現(xiàn)的，這種微調(diào)功能的實(shí)現(xiàn)是需要某種自動(dòng)起伏變化的機(jī)制才能實(shí)現(xiàn)的，而大電容的電壓可以緩慢變化，符合這種機(jī)制的要求。前已述及，該模塊根據(jù)前一級(jí)比較器輸出電壓的高低循環(huán)跳變來(lái)對(duì)電容進(jìn)行充放電，將電容電壓值穩(wěn)定在某預(yù)定值，從而間接控制激光器電流，電路圖如圖3所示。

圖3 電容充放電模塊電路圖

當(dāng)CIN為低電平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，Q4截止，5V電壓通過(guò)15k電阻向3300μF電容充電;而當(dāng)CIN為高電平時(shí)，Q4導(dǎo)通，Q3截止，電容又通過(guò)100kΩ電阻向地回路放電。圖3中的箭頭方向指明了電容充放電時(shí)的電流流向。運(yùn)算放大器A3構(gòu)成電壓跟隨器將后級(jí)電路與電容充放電級(jí)隔離，避免后級(jí)電路輸入電阻對(duì)電容充放電時(shí)間常數(shù)產(chǎn)生影響。這里，選取3300μF大電容是為了讓電容電壓值緩慢變化，這有助于穩(wěn)定電容電壓值。當(dāng)電路停止工作后，需要對(duì)3300μF電容進(jìn)行放電，而100k電阻對(duì)它的放電速度非常緩慢，因此設(shè)計(jì)了Q5通路，通路上的1k電阻可在電路停止工作后迅速對(duì)大電容放電。

為了對(duì)電容充放電過(guò)程進(jìn)行定量分析，可將充放電電路等效成如圖4所示的電路模型：

假設(shè)在t=0時(shí)刻，UC=0，根據(jù)電路理論，易得電容電壓UC隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為：

同樣，對(duì)于放電回路，電容電壓UC隨時(shí)間t 的變化關(guān)系式為：

UC = exp(lnU0- t/RC)                      (3)

式中，U0為電容放電初始電壓。

如將(2)式中各參數(shù)分別取值為E=5V，R=15kΩ，C=3300μF;(3)式中各參數(shù)分別取值為U0=5V，R=100kΩ，C=3300μF，根據(jù)表達(dá)式，仿真得到電容電壓隨時(shí)間變化的波形如圖5所示。