一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，包括外部微處理器、偏置電流產(chǎn)生模塊、斜率設(shè)定模塊、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊以及調(diào)制電流產(chǎn)生模塊，采用數(shù)字的方式進(jìn)行溫度補(bǔ)償，根據(jù)半導(dǎo)體激光器的溫度特性及應(yīng)用的需要，通過(guò)改變輸入的SLOPE、START、MODSET值，就能靈活的調(diào)整溫度補(bǔ)償斜率、起始補(bǔ)償溫度以及基本調(diào)制電流，從而維持半導(dǎo)體激光器在全溫度范圍內(nèi)的消光比穩(wěn)定。這種補(bǔ)償方式不需要在激光驅(qū)動(dòng)器芯片外連接片外電阻，節(jié)省了空間，并且應(yīng)用起來(lái)極為方便。
【專利說(shuō)明】—種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度補(bǔ)償電路，尤其涉一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在光通信系統(tǒng)中，激光驅(qū)動(dòng)器(LDD,Laser Diode Driver)和半導(dǎo)體激光器是光發(fā)射機(jī)的重要組成部分。半導(dǎo)體激光器對(duì)溫度比較敏感，它的輸出光功率隨溫度變化很大。圖1示出了不同溫度下半導(dǎo)體激光器的光功率-電流特性曲線，隨著溫度的升高，半導(dǎo)體激光器的閾值電流(Ith)會(huì)明顯增大，同時(shí)半導(dǎo)體激光器的電光轉(zhuǎn)換效率也顯著的降低。針對(duì)半導(dǎo)體激光器的這種特性，激光驅(qū)動(dòng)器為半導(dǎo)體激光器提供所需要的驅(qū)動(dòng)電流，其驅(qū)動(dòng)電流包括調(diào)制電流和偏置電流。
[0003]半導(dǎo)體激光器要求工作在_40°C?85°C的溫度范圍內(nèi)，平均光功率和消光比(信號(hào)為O時(shí)平均光功率和信號(hào)為I時(shí)平均光功率的比值)保持穩(wěn)定。但是由于半導(dǎo)體激光器的閾值電壓會(huì)隨溫度升高而增大，為了保證平均光功率不變，通常需要采用自動(dòng)功率控制電路(APC環(huán)路)來(lái)調(diào)整偏置電流的大小。如果自動(dòng)功率控制的偏置電流發(fā)生變化，此時(shí)如果調(diào)制電流不變，則消光比的變化會(huì)超出正常范圍。為了消除溫度變化對(duì)半導(dǎo)體激光器特性的影響，還需對(duì)調(diào)制電流進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
[0004]目前，主要有兩種方式進(jìn)行溫度補(bǔ)償:一種是主動(dòng)制冷，如附加冷卻系統(tǒng)或采用帕爾貼(Peltier)制冷器以保持激光器結(jié)溫恒定；另一種方案就是在芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償電路對(duì)調(diào)制電流進(jìn)行補(bǔ)償。比較而言，前一種方案會(huì)占用更大的面積、消耗額外的能量，現(xiàn)在都傾向于后一種方案。
[0005]目前應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路大多使用片外電阻，這種方式不僅占用面積大，而且應(yīng)用起來(lái)比較麻煩，需根據(jù)半導(dǎo)體激光器的特性及應(yīng)用需要來(lái)選取片外電阻，通過(guò)調(diào)整片外電阻的大小來(lái)改變補(bǔ)償電流的大小及斜率，現(xiàn)在亟需設(shè)計(jì)一種占用面積小且能靈活調(diào)整補(bǔ)償電流的電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是，不僅可以很好的對(duì)激光驅(qū)動(dòng)器的電流進(jìn)行溫度補(bǔ)償，而且占用面積小，且可以靈活方便的調(diào)整補(bǔ)償電流，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，包括偏置電流產(chǎn)生模塊(11)、斜率設(shè)定模塊(12)、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)以及調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15);所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)與所述斜率設(shè)定模塊(12)電連接，為所述斜率設(shè)定模塊(12)提供偏置電流(IPTAT)，所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)與起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)電連接，為所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13 )提供偏置電流(Ieefi),所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)與所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)電連接，為所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)提供偏置電流(IKEF2)，所述斜率設(shè)定模塊(12)和所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)均分別與所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)電連接；所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)與所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)電連接；
[0007]所述溫度補(bǔ)償電路與外部微處理器(101)電連接，所述外部微處理器(101)向所述斜率設(shè)定模塊(12)輸入控制字SLOPE，所述外部微處理器(101)向所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)輸入控制字START，所述外部微處理器(101)向所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)輸入控制字MODSET ；
[0008]所述斜率設(shè)定模塊(12)在所述控制字SLOPE的控制下，輸出隨激光器溫度升高而增大的電流(I1),以確定溫度補(bǔ)償?shù)男甭?，其表達(dá)式為:
[0009]I1=SLOPEXIptat
[0010]所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)在所述控制字START的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的電流(I2)，以選取補(bǔ)償?shù)募す馄髌鹗紲囟?，其表達(dá)式為:
[0011]I2=STARTXIeef
[0012]所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)在所述控制字MODSET的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的基本調(diào)制電流(13)，其表達(dá)式為:
[0013]i3=modsetxiEEF2
[0014]所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15 )包括電流鏡，所述電流(I i)、電流(I2)、電流(I3)輸入電流鏡得到調(diào)制電流(InwdsrtX
[0015]優(yōu)選的所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)的電路包括:運(yùn)算放大器(Al)、運(yùn)算放大器(A2)、運(yùn)算放大器(A3)，PMOS 管(Ml)、PMOS 管(M2)、PMOS 管(M3)、PMOS 管(M4)、PMOS 管(M5)、PM0S 管(M6)、PM0S 管(M7)，NM0S 管(M8)、NM0S 管(M9)、NM0S 管(M10)，Poly 電阻(R1)、Poly電阻(R2)、Poly電阻(R3)、Poly電阻(R5)，擴(kuò)散電阻(R4)、擴(kuò)散電阻(R6)和PNP三極管(Q1)。
[0016]優(yōu)選的，所述運(yùn)算放大器(Al)的正極接輸入電壓(VKEF)，所述電壓(Vkef)為與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓，所述運(yùn)算放大器(Al)的負(fù)極接所述NMOS管(M8)的源極，所述運(yùn)算放大器(Al)的輸出端接所述NMOS管(M8)的柵極，所述Poly電阻(Rl)的一端接所述運(yùn)算放大器(Al)的負(fù)極，另一端接所述三極管(Ql)的發(fā)射極，所述三極管(Ql)的基極和集電極相連并接地，所述PMOS管(Ml)的漏極與所述NMOS管(M8)的漏極相連，所述PMOS管(Ml)的柵極和漏極連接，所述PMOS管(Ml)與所述PMOS管(M2)共柵極，所述PMOS管(Ml )、所述PMOS 管(M2 )、所述 PMOS 管(M3 )、所述 PMOS 管(M4 )、所述 PMOS 管(M5 )、所述 PMOS 管(M6 )和所述PMOS管(M7)的源極均接電源(VDD)，所述PMOS管(M2)的漏極與所述運(yùn)算放大器(A2)的正極和所述Poly電阻(R2)的一端相連，所述Poly電阻(R2)的另一端接地，所述運(yùn)算放大器(A2)的負(fù)極與所述NMOS管(M9)的源極和所述Poly電阻(R3)的一端連接，所述運(yùn)算放大器(A2)的輸出端與所述NMOS管(M9)的柵極連接，所述Poly電阻(R3)的另一端與所述擴(kuò)散電阻(R4)的一端連接，所述擴(kuò)散電阻(R4)的另一端接地，所述NMOS管(M9)的漏極與所述PMOS管(M3)的漏極相連，所述PMOS管(M3)與所述PMOS管(M4)共柵極，所述PMOS管(M4)的漏極輸出隨溫度升高而增大的所述偏置電流(IPTAT)，所述運(yùn)算放大器(A3)的正極接所述輸入電壓(VKEF)，所述運(yùn)算放大器的負(fù)極與所述NMOS管(MlO)的源極和所述Poly電阻(R5)的一端相連，所述Poly電阻(R5)的另一端與所述擴(kuò)散電阻(R7)的一端相連，所述擴(kuò)散電阻(R7)的另一端接地，所述運(yùn)算放大器(Al)的輸出端與所述NMOS管(MlO)的柵極相連，所述NMOS管(MlO)的漏極與所述PMOS管(M5)的漏極相連，所述PMOS管(M5)的柵極與漏極相連，所述PMOS管(M5)、所述PMOS管(M6)和所述PMOS管(M7)共柵極，所述PMOS管(M6)的漏極輸出與溫度無(wú)關(guān)的所述偏置電流(Ikefi)，所述PMOS管(M7)的漏極輸出所述偏
置電流(Ikef2 )。
[0017]優(yōu)選的，所述斜率設(shè)定模塊(12)為DAC電流源，由所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)提供隨溫度升高而增大的所述電流(IPTAT)，在所述N位控制字SLOPE的控制下，輸出隨溫度升高而增大的所述電流Ilt=通過(guò)改變所述N位控制字SLOPE的值就能達(dá)到改變所述電流I1的斜率大小，確定溫度補(bǔ)償?shù)男甭省?br> [0018]優(yōu)選的，所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)為線性DAC電流源，由所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)提供與溫度無(wú)關(guān)的所述電流Ikefi，在所述N位控制字START的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的所述電流I2，通過(guò)改變所述N位控制字START的值，可以改變所述電流I2的大小，用于選取補(bǔ)償?shù)钠鹗紲囟取?br> [0019]優(yōu)選的，所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)為線性DAC電流源，由所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)提供與溫度無(wú)關(guān)的所述電流Ikefi，在所述N位控制字MODSET的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的基本的所述電流I3，通過(guò)改變所述N位控制字MODSET的值可以調(diào)整所訴基本調(diào)制電流(I3)的大小。
[0020]優(yōu)選的，所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)的電路包括:PM0S管(Mil)、PMOS管(M12)、PMOS 管(M13)、PM0S 管(M14)、NM0S 管(M15)和 NMOS 管(M16)。
[0021]優(yōu)選的，所述PMOS管(MlI)、所述PMOS管(MU)Jy^iPMOS管(Ml3)和所述PMOS管(M14)的源極均接電源(VDD)，所述PMOS管(MlI)的漏極與柵極相連，所述PMOS管(Mll)和所述PMOS管(M12)共柵極，所述PMOS管(M12)的漏極與所述NMOS管(M15)的漏極相連，所述NMOS管(M15)的柵極與漏極相連，所述NMOS管(M15)的源極和所述NMOS管(M16)的源極均接地，所述NMOS管(M15)和所述NMOS管(M16)共柵極，所述NMOS管(M16)的漏極與所述PMOS管(M13)的漏極相連，所述PMOS管(M13)的柵極與漏極相連，所述PMOS管(M13)和所述PMOS管(M14)共柵極。由所述PMOS管(MlI)的漏極輸入所述電流(I1),由所述PMOS管(M12)的漏極輸入所述電流(I2)，由所述PMOS管(M13)的漏極輸入所述基本調(diào)制電流(13)，在所述PMOS管(M14)的漏極輸出所述電流(Inwdsrt)t5
[0022]本發(fā)明提出的應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器中的溫度補(bǔ)償電路，采用數(shù)字的方式進(jìn)行溫度補(bǔ)償，據(jù)半導(dǎo)體激光器的溫度特性及應(yīng)用的需要，通過(guò)改變輸入的SLOPE、START、MODSET值，就能靈活的調(diào)整溫度補(bǔ)償斜率、起始補(bǔ)償溫度以及基本調(diào)制電流，從而維持半導(dǎo)體激光器在全溫度范圍內(nèi)的消光比穩(wěn)定，這種補(bǔ)償方式不需要在激光驅(qū)動(dòng)器芯片外連接片外電阻，節(jié)省了空間，并且應(yīng)用起來(lái)極為方便。
[0023]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是半導(dǎo)體激光器的光功率-電流曲線圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例的示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例中偏置電流產(chǎn)生模塊、斜率設(shè)定模塊、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊的電路圖；[0027]圖4是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例中調(diào)制電流產(chǎn)生模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖2所示，為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的模塊示意圖，包括偏置電流產(chǎn)生模塊
11、斜率設(shè)定模塊12、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊13、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊14以及調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15，外部連接外部微處理器101。
[0029]外部微處理器101分別向斜率設(shè)定模塊12、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊13、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊14輸入N位控制字SLOPE、START和MODSET ；
[0030]偏置電流產(chǎn)生模塊11分別為斜率設(shè)定模塊12、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊13、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊14提供隨溫度升高而增大的偏置電流Iptat、與溫度無(wú)關(guān)的偏置電流IKEF1、偏置電流Ikef2 ；
[0031]斜率設(shè)定模塊12在N位控制字SLOPE的控制下，輸出隨溫度升高而增大的電流I1,以確定溫度補(bǔ)償?shù)男甭剩?br> [0032]起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊13在N位控制字START的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的電流
12,以選取補(bǔ)償?shù)钠鹗紲囟龋?br> [0033]基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊14在N位控制字MODSET的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的基本調(diào)制電流13，以調(diào)整基本調(diào)制電流的大小；
[0034]調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15通過(guò)電流鏡將電流Ip電流I2、基本調(diào)制電流I3結(jié)合，得到帶溫度補(bǔ)償?shù)恼{(diào)制電流Inwdsrtt5
[0035]如圖3中，偏置電流產(chǎn)生模塊11的電路包括:運(yùn)算放大器Al、運(yùn)算放大器A2、運(yùn)算放大器 A3，PMOS 管 Ml、PMOS 管 M2、PMOS 管 M3、PMOS 管 M4、PMOS 管 M5、PMOS 管 M6、PMOS 管皿7，匪05管18、匪05管119、匪05管祖0，？017電阻Rl、Poly電阻R2、Poly電阻R3、Poly電阻R5，擴(kuò)散電阻R4、擴(kuò)散電阻R6和PNP三極管Q1。運(yùn)算放大器Al的正極接輸入電壓VKEF，電壓Vkef為與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓，運(yùn)算放大器Al的負(fù)極接NMOS管M8的源極，運(yùn)算放大器Al的輸出端接NMOS管M8的柵極，Poly電阻Rl的一端接運(yùn)算放大器Al的負(fù)極，另一端接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Ql的基極和集電極相連并接地，PMOS管Ml的漏極與NMOS管M8的漏極相連，PMOS管Ml的柵極和漏極連接，PMOS管Ml與PMOS管M2共柵極，PMOS管Ml、PMOS 管 M2、PMOS 管 M3、PMOS 管 M4、PMOS 管 M5、PMOS 管 M6 和 PMOS 管 M7 的源極均接電源VDD，PMOS管M2的漏極與運(yùn)算放大器A2的正極和Poly電阻R2的一端相連，Poly電阻R2的另一端接地，運(yùn)算放大器A2的負(fù)極與NMOS管M9的源極和Poly電阻R3的一端連接，運(yùn)算放大器A2的輸出端與NMOS管M9的柵極連接，Poly電阻R3的另一端與擴(kuò)散電阻R4的一端連接，擴(kuò)散電阻R4的另一端接地，NMOS管M9的漏極與PMOS管M3的漏極相連，PMOS管M3與PMOS管M4共柵極，PMOS管M4的漏極輸出隨溫度升高而增大的偏置電流IPTAT，運(yùn)算放大器A3的正極接輸入電壓VKEF，運(yùn)算放大器的負(fù)極與NMOS管MlO的源極和Poly電阻R5的一端相連，Poly電阻R5的另一端與擴(kuò)散電阻R7的一端相連，擴(kuò)散電阻R7的另一端接地，運(yùn)算放大器Al的輸出端與NMOS管MlO的柵極相連，NMOS管MlO的漏極與PMOS管M5的漏極相連，PMOS管M5的柵極與漏極相連，PMOS管M5、PMOS管M6和PMOS管M7共柵極，PMOS管M6的漏極輸出與溫度無(wú)關(guān)的偏置電流IKEF1，PMOS管M7的漏極輸出與溫度無(wú)關(guān)的偏置電流Ikef2。斜率設(shè)定模塊12為DAC電流源，由偏置電流產(chǎn)生模塊11提供隨溫度升高而增大的電流Iptat，在N位控制字SLOPE的控制下，輸出隨溫度升高而增大的電流I”通過(guò)改變N位控制字SLOPE的值就能達(dá)到改變電流I1的斜率大小，確定溫度補(bǔ)償?shù)男甭?。起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊13為線性DAC電流源，由偏置電流產(chǎn)生模塊11提供與溫度無(wú)關(guān)的電流Ikefi，在N位控制字START的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的電流I2，通過(guò)改變N位控制字START的值，可以改變電流I2的大小，用于選取補(bǔ)償?shù)钠鹗紲囟??；菊{(diào)制電流產(chǎn)生模塊14為線性DAC電流源，由偏置電流產(chǎn)生模塊11提供與溫度無(wú)關(guān)的電流Ikefi，在N位控制字MODSET的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的基本的電流I3，通過(guò)改變N位控制字MODSET的值可以調(diào)整所訴基本調(diào)制電流I3的大小。
[0036]如圖4所示為調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15的電路包括:PM0S管Mil、PMOS管M12、PMOS管 M13、PM0S 管 M14、NM0S 管 M15 和 NMOS 管 M16。PMOS 管 Ml1、PMOS 管 M12、PM0S 管 M13 和PMOS管M14的源極均接電源VDD，PMOS管Mll的漏極與柵極相連，PMOS管Mll和PMOS管M12共柵極，PMOS管M12的漏極與NMOS管M15的漏極相連，NMOS管M15的柵極與漏極相連，NMOS管M15的源極和NMOS管M16的源極均接地，NMOS管M15和NMOS管M16共柵極，NMOS管M16的漏極與PMOS管M13的漏極相連，PMOS管M13的柵極與漏極相連，PMOS管M13和PMOS管M14共柵極。由PMOS管Mll的漏極輸入電流I1,由PMOS管M12的漏極輸入電流12，由PMOS管M13的漏極輸入基本調(diào)制電流I3，在PMOS管M14的漏極輸出電流Im()dsrt。
[0037]在本實(shí)施例中，由于運(yùn)算放大器Al的正負(fù)輸入端電壓相等，三極管Ql的基極-發(fā)射極電壓VBE具有負(fù)溫度系數(shù)，因此流過(guò)PMOS管Ml的電流頂1具有正溫度系數(shù)，其表達(dá)式為:1mi= (Veef-Vbe) /R1。根據(jù)PMOS管Ml、M2之間的電流鏡關(guān)系，設(shè)Ii1為PMOS管Ml、M2組成的電流鏡的映射比例，則運(yùn)算放大器正極處電壓的表達(dá)式為:VA2+=niX (Veef-Vbe) X R2ZiR1。
[0038]Poly電阻R3具有正溫度系數(shù)，擴(kuò)散電阻R4具有負(fù)溫度系數(shù)，調(diào)整R3、R4的大小，使R3+R4的溫度系數(shù)接近于0，則Iptat電流的表達(dá)式為:
[0039]IρτΑτ=η2Ln1 (Veef-Vbe)R2/Rj/(R3+R4) (O
[0040]其中，n2為PMOS管M3、M4組成的電流鏡的映射比例?？梢钥闯鯥ptat具有正溫度系數(shù)。
[0041]同理，Poly電阻R5具有正溫度系數(shù)，擴(kuò)散電阻R6具有負(fù)溫度系數(shù)，調(diào)整R5、R6的大小，使R5+R6的溫度系數(shù)接近于0，則基準(zhǔn)電流的表達(dá)式為:
[0042]Ieefi=H3XVeef/(R5+R6) (2)
[0043]IEEF2=n4 X Veef/ (R5+R6) (3 )
[0044]其中，n3為PMOS管M5、M6組成的電流鏡的映射比例，n4為PMOS管M5、M7組成的
電流鏡的映射比例。根據(jù)上述表達(dá)式可知，Ikef與溫度無(wú)關(guān)。
[0045]斜率設(shè)定模塊12為DAC電流源，連接調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15和微處理器單元101，由偏置電流產(chǎn)生模塊11提供隨溫度升高而增大的偏置電流Iptat,在N位控制字SLOPE的控制下，輸出隨溫度升高而增大的電流I1，其表達(dá)式如下:
[0046]I1=SLOPEXIptat (4)
[0047]其中，SLOPE為控制字的值，取O?2n_1。通過(guò)改變控制字SLOPE的值就能達(dá)到改變I1的斜率大小，從而確定溫度補(bǔ)償?shù)男甭省?br> [0048]起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊13為線性DAC電流源，連接調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15和微處理器單元101，由偏置電流產(chǎn)生模塊11提供與溫度無(wú)關(guān)的偏置電流Ikefi，在N位控制字START的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的電流I2，其表達(dá)式如下:
[0049]I2=STARTXIeef (5)
[0050]其中，SLOPE為控制字的值，取O~2n_1。通過(guò)改變控制字START的值，可以改變I2的大小，從而選取補(bǔ)償?shù)钠鹗紲囟取?br> [0051]基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊14為線性DAC電流源，連接調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15和微處理器單元101，在N位控制字MODSET的控制下，輸出與溫度無(wú)關(guān)的基本的調(diào)制電流I3，其表達(dá)式為:
[0052]i3=modsetxiEEF2 (6)
[0053]其中，MODSET為控制字的值，取O~2n-1。通過(guò)改變控制字MODSET的值可以調(diào)整基本調(diào)制電流的大小。
[0054]調(diào)制電流產(chǎn)生模塊15將Ip 12、I3通過(guò)電流鏡結(jié)合，得到調(diào)制電流Inrodsrt，其表達(dá)式為:
[0055]Imodset=I1-12+^ ⑴
[0056]本發(fā)明采用數(shù)字的方式進(jìn)行溫度補(bǔ)償，根據(jù)半導(dǎo)體激光器的溫度特性及應(yīng)用的需要，通過(guò)改變輸入的SLOPE、START、MODSET值，就能靈活的調(diào)整溫度補(bǔ)償斜率、起始補(bǔ)償溫度以及基本調(diào)制電流，從而維持半導(dǎo)體激光器在全溫度范圍內(nèi)的消光比穩(wěn)定。這種補(bǔ)償方式不需要在激光驅(qū)動(dòng) 器芯片外連接片外電阻，節(jié)省了空間，并且應(yīng)用起來(lái)極為方便。
[0057]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，包括偏置電流產(chǎn)生模塊(11 )、斜率設(shè)定模塊(12)、起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)、基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)以及調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15);所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)與所述斜率設(shè)定模塊(12)電連接，為所述斜率設(shè)定模塊(12 )提供偏置電流(IPTAT)，所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)與起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)電連接，為所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)提供偏置電流(Ikefi )，所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)與所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)電連接，為所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)提供偏置電流(Ikef2 )，所述斜率設(shè)定模塊(12)和所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)均分別與所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)電連接；所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)與所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)電連接； 所述溫度補(bǔ)償電路與外部微處理器(101)電連接，所述外部微處理器(101)向所述斜率設(shè)定模塊(12)輸入控制字SLOPE，所述外部微處理器(101)向所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)輸入控制字START，所述外部微處理器(101)向所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)輸入控制字MODSET ； 所述斜率設(shè)定模塊(12)在所述控制字SLOPE的控制下，輸出隨激光器的溫度升高而增大的電流(I1),以確定溫度補(bǔ)償?shù)男甭剩浔磉_(dá)式為:
I1=SLOPEX Iptat 所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)在所述控制字START的控制下，輸出與激光器的溫度無(wú)關(guān)的電流(12)，以選取補(bǔ)償?shù)募す馄髌鹗紲囟?，其表達(dá)式為:
I2=STARTXIeef 所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)在所述控制字MODSET的控制下，輸出與激光器溫度無(wú)關(guān)的基本調(diào)制電流(13)，其表達(dá)式為:
I3=MODSETx I觀 所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)包括電流鏡，所述電流(Ii)、電流(I2)、電流(I3)輸入電流鏡得到調(diào)制電流(InwdsrtX
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述偏置電流產(chǎn)生模塊(11)的電路包括:運(yùn)算放大器(Al)、運(yùn)算放大器(A2)、運(yùn)算放大器(A3)，卩皿05管(]\11)、？1?)5管(]\12)、？]\?)5管(]\0)、？]\?)5管(]\14)、？]\?)5管(]\15)、？]\?)5管(]\16)、？皿05 管(M7), NMOS 管(M8)、NMOS 管(M9)、NMOS 管(M10)，Poly 電阻(Rl)、Poly 電阻(R2)、Poly 電阻(R3)、Poly電阻(R5)，擴(kuò)散電阻(R4)、擴(kuò)散電阻(R6)和PNP三極管(Ql)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大器(Al)的正極接輸入電壓(VKEF)，所述電壓(Vkef)為與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓，所述運(yùn)算放大器(Al)的負(fù)極接所述NMOS管(M8)的源極，所述運(yùn)算放大器(Al)的輸出端接所述NMOS管(M8)的柵極，所述Poly電阻(Rl)的一端接所述運(yùn)算放大器(Al)的負(fù)極，另一端接所述三極管(Ql)的發(fā)射極，所述三極管(Ql)的基極和集電極相連并接地，所述PMOS管(Ml)的漏極與所述NMOS管(M8)的漏極相連，所述PMOS管(Ml)的柵極和漏極連接，所述PMOS管(Ml)與所述PMOS管(M2)共柵極，所述PMOS管(Ml)、所述PMOS管(M2)、所述PMOS管(M3 )、所述PMOS管(M4 )、所述PMOS管(M5 )、所述PMOS管(M6 )和所述PMOS管(M7 )的源極均接電源(VDD)，所述PMOS管(M2)的漏極與所述運(yùn)算放大器(A2)的正極和所述Poly電阻(R2)的一端相連，所述Poly電阻(R2)的另一端接地，所述運(yùn)算放大器(A2)的負(fù)極與所述NMOS管(M9)的源極和所述Poly電阻(R3)的一端連接，所述運(yùn)算放大器(A2)的輸出端與所述NMOS管(M9)的柵極連接，所述Poly電阻(R3)的另一端與所述擴(kuò)散電阻(R4)的一端連接，所述擴(kuò)散電阻(R4)的另一端接地，所述NMOS管(M9)的漏極與所述PMOS管(M3)的漏極相連，所述PMOS管(M3)與所述PMOS管(M4)共柵極，所述PMOS管(M4)的漏極輸出隨溫度升高而增大的所述偏置電流(IPTAT)，所述運(yùn)算放大器(A3)的正極接所述輸入電壓(VKEF)，所述運(yùn)算放大器的負(fù)極與所述NMOS管(MlO)的源極和所述Poly電阻(R5)的一端相連，所述Poly電阻(R5)的另一端與所述擴(kuò)散電阻(R7)的一端相連，所述擴(kuò)散電阻(R7)的另一端接地，所述運(yùn)算放大器(Al)的輸出端與所述NMOS管(MlO)的柵極相連，所述NMOS管(MlO)的漏極與所述PMOS管(M5)的漏極相連，所述PMOS管(M5)的柵極與漏極相連，所述PMOS管(M5)、所述PMOS管(M6)和所述PMOS管(M7)共柵極，所述PMOS管(M6)的漏極輸出與溫度無(wú)關(guān)的所述偏置電流(Ikefi)，所述PMOS管(M7)的漏極輸出與溫度無(wú)關(guān)的所述偏置電流(IrEF2 )。
4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述斜率設(shè)定模塊(12)為DAC電流源。
5.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述起始補(bǔ)償溫度設(shè)定模塊(13)為線性DAC電流源。
6.如權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述基本調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(14)為線性DAC電流源。
7.如權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述調(diào)制電流產(chǎn)生模塊(15)的電路包括:PM0S管(Mil)、PMOS管(M12)、PMOS管(M13)、PMOS管(M14)、NM0S 管(M15)和 NMOS 管(M16)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)器的溫度補(bǔ)償電路，其特征在于，所述PMOS管(Mil)、所述PMOS管(M12)、所述PMOS管(M13)和所述PMOS管(M14)的源極均接電源(VDD)，所述PMOS管(Mll)的漏極與柵極相連，所述PMOS管(MlI)和所述PMOS管(M12)共柵極，所述PMOS管(Ml2)的漏極與所述NMOS管(Ml5)的漏極相連，所述NMOS管(M15)的柵極與漏極相連，所述NMOS管(M15)的源極和所述NMOS管(M16)的源極均接地，所述NMOS管(M15)和所述NMOS管(M16)共柵極，所述NMOS管(M16)的漏極與所述PMOS管(M13)的漏極相連，所述PMOS管(M13)的柵極與漏極相連，所述PMOS管(M13)和所述PMOS管(M14)共柵極。由所述PMOS管(Mll)的漏極輸入所述電流(I1),由所述PMOS管(M12)的漏極輸入所述電流(12)，由所述PMOS管(M13)的漏極輸入所述基本調(diào)制電流(13)，在所述PMOS管(M14)的漏極輸出所述電流(InrodsetX
【文檔編號(hào)】H01S5/042GK103956650SQ201410137326
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】黃立 申請(qǐng)人:嘉興禾潤(rùn)電子科技有限公司