預防雷射器電流過衝的V/I變換電路設計

2020-12-13 OFweek維科網

　　在一些驅動電路中，有些器件特性與電流成線性關係，為電流型驅動器件。這些器件(如半導體雷射器)在不適當的工作條件下，可能會造成性能的急劇惡化乃至失效(如有些雷射器在極短時間內的電流過衝都就有可能導致雷射器損壞)。因此，在應用運放反饋迴路的基礎上，不僅要保證電流的線性度，而且還要消除階躍過程中的過衝問題。本文通過電流驅動負載，設計了一種具有快速響應的電壓轉電流電路，同時採用PSPICE裡的實際模型對電路進行了仿真，仿真響應時間為百ns。故該電路的設計對高速網絡中有一定的參考價值。

　　1 電壓轉電流的理論分析

　　由集成運放搭建的反饋電路一般均可用圖1所示的方框圖來表示，可根據輸出信號為電流和電壓以及反饋信號為電壓電流來進行分類(可分為四類)。本電路採用電流串聯負反饋的形式，其輸入和輸出阻抗為：

　　其中Ri、R0是基本放大器的輸入、輸出電阻；A是負載為RL時基本放大器的增益，AS|RL=0分別是短路時的基本放大器的源增益，其中，。這裡所指的基本放大器均應包括反饋網絡的負載效應電阻。由公式可見，電流串聯具有跨導放大器的特性，即具有較高的輸入阻抗和輸出阻抗。

　　2 用PSPICE建立仿真電路

　　圖2所示是一種電壓轉電流的電路圖，電路中的運放和三級管都是使用常規產品型號。採用的運放為高速運放，三極體為高頻率器件，兩者的高頻率配合使得該電壓轉電流電路能夠有更快的響應速度以及更高的帶寬。由運放的虛短和虛斷特性以及R1=R2，R5=R6可以推出負載電流和電壓的關係為：

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