用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路制造技术

本发明专利技术有关于一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路，包括：一光电二极管感测一激光二极管的发光强度以产生一负反馈电流，根据一控制信号在多个额定电流中选定其一，选定的额定电流与负反馈电流间的电流差转换为一负载电压，一参考电压与负载电压比较产生一比较信号，一计数值根据比较信号及控制信号往上加值、往下减值或维持现值，一激光二极管驱动器接收调整后的计数值以产生一对应偏压电流驱动激光二极管发光，藉此，负反馈调整激光二极管的偏压电流至可容许范围内，以令激光二极管发出的光源保持在一固定的发光强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路，负反馈 调整激光二极管的偏压电流至可容许范围内，以令激光二极管发出的光源保持在一固定的 发光强度。
技术介绍
常见的光通讯系统通过一光纤传递光信号，以进行数据通讯的传导，且一般 使用激光二极管作为光信号的发光源。以往光通讯系统中，利用一自动功率控制回路 (Automatic Power Control ；APC)监控激光二极管的发光强度，以反馈控制激光二极管的 偏压电流达到一额定电流值，而令激光二极管所发出的光源可保持在一固定的发光强度。如图1所示，为现有数字式自动功率控制回路的电路结构图。如图所示，自动功率 控制回路100包括有一光电二极管11、一放大器12、一取样保持器13、一比较器14、一计数 器15、一数字模拟转换器16、一激光二极管驱动器17及一激光二极管18。其中，光电二极管11接收激光二极管18所发出的光源，以转换出一光电信号 (IS)。放大器12接收及放大该光电信号(IS)，以产生一放大信号(AS)。取样保持器13接 收、取样及保持该放大信号(AS)，以产生一取样保持信号(SH)。又，自动功率控制回路100提供四组不同大小的参考电压Rl、R2、R3、R4(R1 > R2 >R3>R4)，并设定有一目标值，该目标值可为R2及R3间的中间值((R2+R3) 。比较器 14接收取样保持信号(SH)，以将取样保持信号(SH)比对于各参考电压R1、R2、R3、R4，而产 生四个数字状态的计数控制信号(C1、C2、C3、C4)，提供至计数器15。当取样保持信号(SH)大于参考电压Rl时，比较器14产生计数控制信号 (C1C2C3C4 = 1100)。当取样保持信号(SH)落在参考电压Rl、R2间，比较器14产生计数 控制信号(0100)。当取样保持信号(SH)落在参考电压R2、R3间，比较器14产生计数控制 信号(0000)。当取样保持信号(SH)落在参考电压R3、R4间，比较器14产生计数控制信号 (0010)。当取样保持信号(SH)小于参考电压R4时，比较器14产生计数控制信号(0011)。计数器15预设一计数值(N)，根据接收的计数控制信号(C1、C2、C3、C4)，以对于该 计数值(N)进行往上加值、往下减值或维持现值，并在调整之后进行输出。计数器15所接 收的计数控制信号若为(1100)时，计数值(N)往下减值“2”。计数器15所接收的计数控制 信号为(0100)时，计数值(N)往下减值“1”。计数器15所接收的计数控制信号为(0000) 时，计数值(N)维持不变。计数器15所接收的计数控制信号若为(0010)时，计数值(N)往 上加值“1”。计数器15所接收的计数控制信号为(0011)时，计数值(N)将往上加值“2”。接着，数字模拟转换器16接收计数器15已调整完成的计数值(N)，以将数字形式 的计数值(N)转换为一模拟信号(AN)，并提供至激光二极管驱动器17。激光二极管驱动器17接收模拟信号(AN)，以根据模拟信号(AN)的大小产生一相 对应的偏压电流(Ibias)，并利用该偏压电流(Ibias)驱动激光二极管18发出光源。自动功率控制回路100通过光电二极管11监控激光二极管18的发光强度，以将4反馈信号(例如取样保持信号SH)逐渐调整至目标值，藉以负反馈控制激光二极管驱动器 17所产生的偏压电流(Ibias)同等于额定电流值。之后，激光二极管18所发出的光源即可 保持在一固定的发光强度，而使得光通讯系统能够准确地进行数据通讯的传导。现有自动功率控制回路100虽可负反馈控制激光二极管18的偏压电流(Ibias) 达到一额定电流值，然，代表激光二极管18发光强度的取样保持信号(SH)必须同时与多 组参考电压Rl、R2、R3、R4进行比对，才能得知激光二极管的偏压电流是否等于一额定电流 值，如此做法，不仅比较程序过于繁琐，而令比较器14的电路复杂度增加，且会因此提高电 路的功率消耗，甚为不利。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于提供一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控 制回路，其为一创新精简的电路架构，不仅可监控激光二极管的发光强度，以负反馈调整激 光二极管的偏压电流至可容许的额定范围内，而令激光二极管所发出的光源保持在一固定 的发光强度。本专利技术的次要目的，在于提供一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控 制回路，设定多组额定电流，当负反馈电流超过上限的额定电流时，调降激光二极管的偏压 电流，当负反馈电流超过下限的额定电流时，调升激光二极管的偏压电流，以将激光二极管 的偏压电流调整至可容许的额定范围内。本专利技术的又一目的，在于提供一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控 制回路，其中自动功率控制回路中的比较器设定有一比较次数，在多次比较之后，确认负反 馈电流皆大于上限额定电流于或小于下限额定电流，才可能对于偏压电流调升或调降，以 避免噪声的因素短时间内对于偏压电流不断的调整，而降低激光二极管的驱动功率的稳定 性。为此，为达成上述目的，本专利技术提供一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动 功率控制回路，其包括有一激光二极管，接收一偏压电流，以驱动发光；一光电二极管，用 以感测激光二极管的发光强度，产生一负反馈电流，且连接一第一节点；一控制器，用以输 出一控制信号；一开关选择器，设置在第一节点与多个额定电流间，包括有多个开关器，各 额定电流分别对应一开关器，连接控制器以接收控制信号，根据控制信号选择其中一额定 电流，且开启选择的额定电流所对应的开关器，以令选择的额定电流连接第一节点广转 换器，连接第一节点，接收负反馈电流与选择的额定电流间的电流差，转换出一负载电压； 一比较器，连接转换器及控制器，包括有一第一输入端及一第二输入端，第一输入端连接一 参考电压，第二输入端接收负载电压，比较负载电压及参考电压，以产生一比较信号，且比 较信号传送至控制器，控制器根据比较信号转变控制信号的信号状态，以决定选择的额定 电流；一计数器，记录一计数值，连接比较器及控制器接收比较信号及控制信号，根据比较 信号及控制信号往上加值计数值、往下减值计数值或维持原本的计数值；及一激光二极管 驱动器，连接计数器及激光二极管，接收计数值，以产生对应的偏压电流驱动激光二极管发 光。所述的自动功率控制电路，其中，该计数器与该激光二极管驱动器间尚包括有一 数字模拟转换器，用以接收数字形式的该计数值，以转换出模拟形式的该计数值并传送至该激光二极管驱动器。所述的自动功率控制电路，其中，该负载电压大于该参考电压时，该比较信号为一 负饱和信号，该负载电压等于该参考电压时，该比较信号为一零值信号，该负载电压小于该 参考电压时，该比较信号为一正饱和信号。所述的自动功率控制电路，其中，该额定电流包括有一参考额定电流、一上限额定 电流及一下限额定电流，该控制信号包括有一第一信号状态、一第二信号状态及一第三信 号状态，当该控制信号为该第一信号状态时，选择该参考额定电流连接至该第一节点，当该 控制信号为该第二信号状态时，选择该上限额定电流连接至该第一节点，当该控制信号为 该第三信号状态时，选择该下限额定电流连接至该第一节点。所述的自动功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路，其特征在于，包括有：一激光二极管，接收一偏压电流，以驱动发光；一光电二极管，用以感测该激光二极管的发光强度，产生一负反馈电流，且连接一第一节点；一控制器，用以输出一控制信号；一开关选择器，设置在该第一节点与多个额定电流间，包括有多个开关器，各额定电流分别对应一开关器，连接该控制器以接收该控制信号，根据该控制信号选择其中一额定电流，且开启该选择的额定电流所对应的该开关器，以令该选择的额定电流连接该第一节点；一转换器，连接该第一节点，接收该负反馈电流与该选择的额定电流间的电流差，转换出一负载电压；一比较器，连接该转换器及该控制器，包括有一第一输入端及一第二输入端，该第一输入端连接一参考电压，该第二输入端接收该负载电压，比较该负载电压及该参考电压，以产生一比较信号，且该比较信号传送至该控制器，该控制器根据该比较信号转变该控制信号的信号状态，以决定该选择的额定电流；一计数器，记录一计数值，连接该比较器及该控制器，接收该比较信号及该控制信号，根据该比较信号及该控制信号往上加值该计数值、往下减值该计数值或维持原本的该计数值；及一激光二极管驱动器，连接该计数器及该激光二极管，接收该计数值，以产生对应的该偏压电流驱动该激光二极管发光。...

【技术特征摘要】
一种用以控制激光二极管的偏压电流的自动功率控制回路，其特征在于，包括有一激光二极管，接收一偏压电流，以驱动发光；一光电二极管，用以感测该激光二极管的发光强度，产生一负反馈电流，且连接一第一节点；一控制器，用以输出一控制信号；一开关选择器，设置在该第一节点与多个额定电流间，包括有多个开关器，各额定电流分别对应一开关器，连接该控制器以接收该控制信号，根据该控制信号选择其中一额定电流，且开启该选择的额定电流所对应的该开关器，以令该选择的额定电流连接该第一节点；一转换器，连接该第一节点，接收该负反馈电流与该选择的额定电流间的电流差，转换出一负载电压；一比较器，连接该转换器及该控制器，包括有一第一输入端及一第二输入端，该第一输入端连接一参考电压，该第二输入端接收该负载电压，比较该负载电压及该参考电压，以产生一比较信号，且该比较信号传送至该控制器，该控制器根据该比较信号转变该控制信号的信号状态，以决定该选择的额定电流；一计数器，记录一计数值，连接该比较器及该控制器，接收该比较信号及该控制信号，根据该比较信号及该控制信号往上加值该计数值、往下减值该计数值或维持原本的该计数值；及一激光二极管驱动器，连接该计数器及该激光二极管，接收该计数值，以产生对应的该偏压电流驱动该激光二极管发光。2.如权利要求1所述的自动功率控制电路，其特征在于，该计数器与该激光二极管驱 动器间尚包括有一数字模拟转换器，用以接收数字形式的该计数值，以转换出模拟形式的 该计数值并传送至该激光二极管驱动器。3.如权利要求1所述的自动功率控制电路，其特征在于，该负载电压大于该参考电压 时，该比较信号为一负饱和信号，该负载电压等于该参考电压时，该比较信号为一零值信 号，该负载电压小于该参考电压时，该比较信号为一正饱和信号。4.如权利要求3所述的自动功率控制电路，其特征在于，该额定电流包括有一参考额 定电流、一上限额定电流及一下限额定电流，该控制信号包括有一第一信号状态、一第二信 号状态及一第三信号状态，当该控制信号为该第一信号状态时，选择该参考额定电流连接 至该第一节点，当该控制信号为该第二信号状态时，选择该上限额定电流连接至该第一节 点，当该控制信号为该第三信号状态时，选择该下限额定电流连接至该第一节点。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智扬，王启萍，
申请(专利权)人：凯钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]