其中，x、y單位均為mV。

假設(shè)半導(dǎo)體激光器工作在70mA，根據(jù)(1)式，計(jì)算得到恒流源的輸入電壓應(yīng)為700mV;將700mV帶入擬合公式(6)式，得到MAX4008輸出電壓約為2.55mV;再由(5)式，并取R=1kΩ、Rf=100kΩ，計(jì)算得到輸入到電壓比較器反相輸入端的電壓為257.55mV，因此，為了讓MAX4008輸出電壓為2.55mV，就需要設(shè)定電壓比較器的同相輸入端電壓為257.55mV。此外，還需要使充放電電容電壓維持在4.3V附近，因?yàn)樵?.3V附近電容的充放電速率基本相同，而恒流源的輸入又需要穩(wěn)定在700mV附近，因此，這里采用電阻分壓的方法，將4.3V轉(zhuǎn)換到700mV。圖8是電路上電穩(wěn)定后捕捉到的電壓比較器輸出端波形圖，圖中連續(xù)跳變的高低電平說(shuō)明自動(dòng)功率控制過程已建立。

我們知道，PIN光電二極管的探測(cè)電流可以反映探測(cè)的光強(qiáng)度，因此通過觀察MAX4008輸出電壓的穩(wěn)定性即可間接對(duì)LED發(fā)光二極管功率穩(wěn)定性做出判斷。圖9是設(shè)計(jì)電路連續(xù)工作6個(gè)小時(shí)，每隔半個(gè)小時(shí)，MAX4008輸出電壓的采樣值。

圖9表明，MAX4008的輸出采樣值基本維持在2.5mV附近，說(shuō)明發(fā)光二極管功率穩(wěn)定性良好，自動(dòng)功率控制的功能達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。注意到一點(diǎn)，2.5mV的電壓值和預(yù)期的2.55mV有點(diǎn)偏差，經(jīng)分析，這種偏差是由以下兩方面因素構(gòu)成的，首先，電阻實(shí)際阻值和理論值的偏差導(dǎo)致了信號(hào)值的偏移;其次，對(duì)于毫伏級(jí)別的信號(hào)，運(yùn)算放大器的同相和反相輸入端并非理想虛短，從而導(dǎo)致了信號(hào)值的偏移。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)模擬電路理論和反饋理論知識(shí)，設(shè)計(jì)了半導(dǎo)體激光器自動(dòng)功率控制電路，實(shí)驗(yàn)表明，電路可以穩(wěn)定輸出功率，實(shí)現(xiàn)精確的控制。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用零部件少和容易調(diào)整等特點(diǎn)。MAX4008芯片簡(jiǎn)化了PIN光電探測(cè)器檢測(cè)電路，提高了電流檢測(cè)精度。此外，在正式接入半導(dǎo)體激光器之前，還需要考慮一些問題，比如電源浪涌沖擊問題，因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器是非常敏感且脆弱的元器件，不適當(dāng)?shù)墓ぷ鳝h(huán)境將導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器永久性損壞，因此保護(hù)特性應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)來(lái)，以防止光學(xué)元件因瞬變電流而受到損害。