用于保護精密儀器的緊湊型激光二極管驅動器

　　在精密儀器應用中，連續波激光二極管的驅動需要恒流源。要正確設計這種驅動器必須小心處理健壯性、穩定性、噪聲與其它問題，因而成本高且復雜（參考文獻1）。圖1給出了一個緊湊型陰極接地激光二極管驅動器，它能防止ESD（靜電放電）損壞、上電尖峰、過沖，以及可能由于外部光反饋所致的波動。帶使能輸入的運算放大器IC4驅動PMOSFET Q1，并控制輸出電流。使用Opnext的35mWHL6738MG激光二極管，RS將電流設定在額定值。為防備上電期間來自Q1的輸出，比較器IC5A使IC4關斷，一只10kΩ的上拉電阻將Q1柵極接到IC4的電源，使Q1關斷，當端子電源VB達到所需約6.5V時，通過IC4打開Q1。

　　防止ESD損壞和過沖的關鍵在于Q2的使用，這是一種耗盡型的NMOSFET。斷電時Q2導通，將任何有害的ESD分流至地。有電時，比較器IC5B會輸出一個遠低于柵源極關斷電壓的負電壓。因此Q2關斷，對驅動電流幾乎沒有影響，直到激光二極管陽極工作電壓超過圖中2.8V的最大額定值。此時，工作電壓觸發IC5B輸出為高，因此使Q2導通，亦將驅動電流旁路到地。現在，電路產生明顯的時滯，鎖住緊急狀態。考慮到Q2有低導通電阻，本電路對過沖抑制的保護優于使用并聯齊納二極管的普通方法（參考文獻2）。

　　雖然采用了分離式供電，但本設計并不需要特殊的上電順序。只是在上電開始時必須斷開Q2，因此最好在驅動器有效前打開-9V外電源。盡管本設計的一些IC有替代品，但選擇正確的器件卻有些棘手。例如，可以略作修改，用LinearTechnology公司的LT1637代替德州儀器公司的TLC070，而兩種器件并非管腳兼容。不過，TLC070有出色的AC性能，尤其是在較大帶寬范圍上的更高CMRR（共模抑制比），能夠更有效地防止某些有意或無意情況下外部光反饋造成的工作電壓波動(參考文獻3)。

　　參考文獻

　　1. WilliamsJim,"Currentsourcesforfiber-opticlasers:acompendiumofpleasantcurrentevents,"EDN,Aug22,2002,pg.69.

　　2. "DN2530:N-ChannelDepletion-ModeVerticalDMOSFETs,"Supertex,2001.

　　3. "TLC070,TLC071,TLC072,TLC073,TLC074,TLC075,TLC07xA:familyofwide-bandwidthhigh-output-drivesinglesupplyoperationalamplifiers,"TexasInstruments,September2006.