一种高速可见光通信光源驱动电路及驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种高速可见光通信光源驱动电路及驱动方法，一种高速可见光通信光源驱动电路包括：信号输入模块、直流稳压供电模块、信号变换模块、匹配网络模块、反馈控制模块、高速MOSFET管及可见光LED；所述直流稳压供电模块分别与所述信号输入模块、所述信号变换模块、所述匹配网络模块、所述反馈控制模块、所述高速MOSFET管及所述可见光LED电连接；所述信号输入模块与所述信号变换模块电连接，所述信号变换模块及所述反馈控制模块分别与所述匹配网络模块电连接，所述匹配网络模块与所述高速MOSFET管电连接，所述高速MOSFET管与所述可见光LED电连接，所述可见光LED与光学透镜连接。本发明专利技术有成本低廉、工作稳定、通信速率高的优点，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高速可见光通信光源驱动电路及驱动方法


[0001]本专利技术涉及可见光通信
，尤其涉及一种高速可见光通信光源驱动电路。

技术介绍

[0002]可见光通信技术利用可见光LED作为光源，实现对光强的高速调制；作为一种颇有前景的通信手段，对可见光LED的调制驱动技术研究也日益广泛。一般来说，可见光LED工作需采用电流驱动，用于照明的可见光LED光源驱动电路往往采用PWM调制实现恒流驱动，而用于光通信的可见光LED驱动电流则采用恒流源、高频信号源耦合、窄脉冲驱动以及PWM或OOK调制技术驱动。然而，现有技术中的可见光通信技术存在以下弊端，包括：1)体积大，驱动速度慢，调制速度一搬不大于1MHz；2)恒流偏置可见光LED多采用PWM调制方式，若叠加交变信号，信噪比较低；3)可见光LED通信中的驱动大多仅支持OOK，PWM等方式，通信速率低。因此，专利技术一种高速可见光通信光源驱动电路成为该领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高速可见光通信光源驱动电路及驱动方法。
[0004]第一方面，本专利技术公开了一种高速可见光通信光源驱动电路，包括：信号输入模块、直流稳压供电模块、信号变换模块、匹配网络模块、反馈控制模块、高速MOSFET管及可见光LED；所述直流稳压供电模块分别与所述信号输入模块、所述信号变换模块、所述匹配网络模块、所述反馈控制模块、所述高速MOSFET管及所述可见光LED电连接；所述信号输入模块与所述信号变换模块电连接，所述信号变换模块及所述反馈控制模块分别与所述匹配网络模块电连接，所述匹配网络模块与所述高速MOSFET管电连接，所述高速MOSFET管与所述可见光LED电连接，所述可见光LED与光学透镜连接。
[0005]优选地，所述反馈控制模块包括直流偏置电流设定单元、电流取样子单元及误差比较放大单元；所电流取样子单元与所述误差比较放大单元电连接，所述直流偏置电流设定单元与所述误差比较放大单元电连接，所述误差比较放大单元与所述匹配网络模块电连接。
[0006]优选地，所述反馈控制模块还包括取样信号放大单元；所述取样信号放大单元分别与所述电流取样子单元及所述误差比较放大单元电连接。
[0007]优选地，所述信号输入模块包括射频SMA口输入单元、双向限幅保护单元及三极管钳位限压单元；所述双向限幅保护单元及所述三极管钳位限压单元分别与所述射频SMA口输入单元电连接。
[0008]优选地，所述电流取样子单元包括取样子单元、交流旁路子单元及第一放大子单元；所述取样子单元与所述高速MOSFET管电连接，所述交流旁路子单元与所述取样子单元电连接，所述第一放大子单元与所述交流旁路子单元电连接。
[0009]优选地，所述直流偏置电流设定单元包括电流设定子单元及电位器子单元；所述
电流设定子单元与所述电位器子单元电连接，所述电位器子单元与所述误差比较放大单元电连接。
[0010]优选地，所述直流偏置电流设定单元包括电流设定子单元及DAC子单元；所述电流设定子单元与所述DAC子单元电连接，所述DAC子单元与所述误差比较放大单元电连接。
[0011]第二方面，本专利技术还公开了一种驱动方法，包括第一方面所述的一种高速可见光通信光源驱动电路，所述驱动方法包括：
[0012]接收射频SMA口的输入信号；
[0013]依据可变增益的宽带放大电路对输入信号进行缓冲放大；
[0014]调整所述输入信号的信号幅值，并根据高速MOSFET管的跨导G确定可见光LED电流的峰峰值；
[0015]将缓冲放大后的输出信号经过交流耦合以及直流偏置控制后，输出至所述高速MOSFET管的栅极，通过阻抗匹配防止产生自激振荡；
[0016]将所述高速MOSFET的漏极连接所述可见光LED，所述高速MOSFET管的源极连接电流取样电路，通过控制所述高速MOSFET管的栅极电压而改变流过可见光LED的电流，用于将高速电压信号转换为高速电流信号；
[0017]直流偏置电流设定电路将待设定电流所对应的电压信号用电位器或DAC予以控制，并将所述电压信号送至误差比较放大电路；
[0018]所述误差比较放大电路将所述直流偏置电流设定电路的设定电压及放大后的电流取样电压进行比较放大；
[0019]依据比较放大的结果给出控制误差电压并传输到所述匹配网络，调整所述高速MOSFET管的栅极电压从而控制可见光LED直流电流。
[0020]本专利技术的一种高速可见光通信光源驱动电路具有如下有益效果，本专利技术公开的一种高速可见光通信光源驱动电路包括：信号输入模块、直流稳压供电模块、信号变换模块、匹配网络模块、反馈控制模块、高速MOSFET管及可见光LED；所述直流稳压供电模块分别与所述信号输入模块、所述信号变换模块、所述匹配网络模块、所述反馈控制模块、所述高速MOSFET管及所述可见光LED电连接；所述信号输入模块与所述信号变换模块电连接，所述信号变换模块及所述反馈控制模块分别与所述匹配网络模块电连接，所述匹配网络模块与所述高速MOSFET管电连接，所述高速MOSFET管与所述可见光LED电连接，所述可见光LED与光学透镜连接。本专利技术将直流恒流驱动偏置可见光LED技术以及高速通信调制驱动技术合二为一，体积小，速度快；采用高频MOSFET管作为调整管，实现直流恒流偏置驱动可见光LED，保证可见光LED的静态工作点稳定；
[0021]本专利技术的该驱动方法将传统的bias
‑
Tee和直流偏置模块取消，通过直流信号及交流信号叠加驱动高速MOSFET管，实现可见光LED的直流偏置和高速驱动，可实现任意波形的调制，调制模拟带宽大于100MHz，驱动电路体积小，速度快；将可见光LED光源及驱动电路集成进一步提升性能，提高通信速率。因此，本专利技术有成本低廉、工作稳定、通信速率高的优点，可靠性高。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实
施例对本专利技术作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
[0023]图1是本专利技术较佳实施例的一种高速可见光通信光源驱动电路的电路；
[0024]图2是本专利技术另一较佳实施例的一种高速可见光通信光源驱动电路的电路图；
[0025]图3是本专利技术另一较佳实施例的一种高速可见光通信光源驱动电路的电路图；
[0026]图4是本专利技术另一较佳实施例的一种高速可见光通信光源驱动电路的电路图；
[0027]图5是本专利技术另一较佳实施例的一种高速可见光通信光源驱动电路的电路图；
[0028]图6是本专利技术另一较佳实施例的一种高速可见光通信光源驱动方法的流程图.
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速可见光通信光源驱动电路，其特征在于，包括：信号输入模块、直流稳压供电模块、信号变换模块、匹配网络模块、反馈控制模块、高速MOSFET管及可见光LED；所述直流稳压供电模块分别与所述信号输入模块、所述信号变换模块、所述匹配网络模块、所述反馈控制模块、所述高速MOSFET管及所述可见光LED电连接；所述信号输入模块与所述信号变换模块电连接，所述信号变换模块及所述反馈控制模块分别与所述匹配网络模块电连接，所述匹配网络模块与所述高速MOSFET管电连接，所述高速MOSFET管与所述可见光LED电连接，所述可见光LED与光学透镜连接。2.根据权利要求1所述的一种高速可见光通信光源驱动电路，其特征在于，所述反馈控制模块包括直流偏置电流设定单元、电流取样子单元及误差比较放大单元；所电流取样子单元与所述误差比较放大单元电连接，所述直流偏置电流设定单元与所述误差比较放大单元电连接，所述误差比较放大单元与所述匹配网络模块电连接。3.根据权利要求2所述的一种高速可见光通信光源驱动电路，其特征在于，所述反馈控制模块还包括取样信号放大单元；所述取样信号放大单元分别与所述电流取样子单元及所述误差比较放大单元电连接。4.根据权利要求1所述的一种高速可见光通信光源驱动电路，其特征在于，所述信号输入模块包括射频SMA口输入单元、双向限幅保护单元及三极管钳位限压单元；所述双向限幅保护单元及所述三极管钳位限压单元分别与所述射频SMA口输入单元电连接。5.根据权利要求2所述的一种高速可见光通信光源驱动电路，其特征在于，所述电流取样子单元包括取样子单元、交流旁路子单元及第一放大子单元；所述取样子单元与所述高速MOSFET管电连接，所述交流旁路子单元与所述取样子单元电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斌斌，王智灵，张延超，孙雷蒙，
申请(专利权)人：深圳华创芯光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：