特性
超低噪音: <P-P@~10Hz
无需散热片的最大输出电流:200mA
(资料图片仅供参考)
高精度: <%
高稳定性: <100ppm/℃
可编程独立端口的电流限制
全屏蔽
体积小巧
提供DIP和SMT两种封装
100%无铅,符合RoHS标准
应用范围
低噪声驱动激光二极管:DPSSL, EDFA, SOA, 光纤激光器, 激光二极管等。
描述
ATLS200MA103是一款低噪声恒流200mA驱动器,专为驱动二极管激光器而设计。图1是ATLS200MA103的实物照片。5V供电时,输出电压范围为到4V。
当驱动器的最大功耗小于1W的情况下,不需要散热片散热。控制器带有温度补偿网络,在控制器温度升高时,输出电流也能保持稳定。
如果驱动器的温度超过了预设的限制,120℃,控制器会自动关闭,以免过热导致驱动器损坏。
ATLS200MA103的输出电流可通过输入电压线性设置,也可通过1MHz带宽的外部大信号调制,这使得大信号输出电流的上升沿和下降沿的最小时间是170nS。
内置高稳定性,低噪声的参考电压可设置输出电流,也可用作外部ADC(模数转换器)和/或DAC(数模转换器)的参考电压,用来转换模拟信号,如LIO引脚指示输出电流,为数字信号,将数字信号转换为模拟信号来设置模拟电压,如LIS设定输出电流。
ATLS200MA103采用六面体金属盒包装,屏蔽EMI(电磁干扰),防止控制器及其他电子元器件互相干扰。
这款激光驱动器可以通过我们的评估板进行调试。
有两种封装形式可以选择,DIP封装以及SMT封装。
操作原理
控制器方框图如图3所示。
关断电路在三种情况下会被激发: 外部关断,输出电流超出限制,内部温度超过120℃。
控制器被外部信号关断时,当检测到所有关断信号都释放后会重新启动。
因过流关断时,控制器通过软启动程序自动关闭以及开启。因此,输出电流是锯齿波:关断迅速,启动缓慢。
因过温关断时,控制器关断直到温度下降到限制温度(120℃)以下再重启。通常在重启之前,它需要几秒到几十秒的冷却时间。时间长短取决于控制器本身以及控制器周围机械部件的散热能力,包括PCB,PCB印制线和散热器等。
控制器关断后,参考电压也被切断。
注意:7引脚,LPGD,通过一个开漏的半导体场效应晶体管下拉以及一个连接到VPS的5k的上拉电阻。
应用信息
图以及图是典型的应用电路。W1和W2分别设置输出电流限制和输出电流。电阻R1和电容C1组成低通滤波器,以降低参考电压的噪声。
激光二极管D1连接在LDA和PGND之间。值得一提的是电源返回端应连接到引脚11,PGND,激光二极管的阴极应连到引脚10,PGND。这两点不应在外部连接,它们已被控制器在内部连到了一起。
开启与关断
控制器的开启和关断可以分别通过设置SDN引脚的高低电平来实现。建议按以下顺序打开控制器:
开启:对于ATLS200MA103而言,通过给控制器供电来开启电源,将SDN引脚悬空来开启控制器。对于ATLS200MA103-PD而言,通过给控制器供电来开启电源,将SDN引脚连接到VPS来开启控制器。
关机:通过拉低SDN引脚的电压来关闭控制器,通过停止对VPS引脚供电来关闭电源。
当不由SDN引脚控制时, 将此引脚悬空,通过电源来控制控制器的开启和关断。
图和中,S1是关断开关。对于ATLS200MA103而言,SDN引脚的内部等效输入电路是由一个连接VPS的100k上拉电阻和一个接地的10pF的电容并联而成。ATLS200MA103-PD而言,SDN引脚的内部等效输入电路是由一个连接接地的100k下拉电阻和一个接地的10pF的电容并联而成。开关S1同样可以是带有开路漏极或推/拉输出的电子开关,例如微控制器的I/O引脚。如果不用开关S1控制激光器,将SDN引脚悬空即可。D2是LED,用来指示控制回路正常工作与否,即当输出电流等于输入设置值时,回路正常工作。此引脚有一个5k的内部上拉电阻,连接到电源引脚10,VPS。下拉电阻为200W。5k的上拉电阻能够直接驱动高效LED。如果需要更大的上拉电流来驱动大电流LED,则需要在VPS和LPGD之间放置一个外部电阻。这个电阻不能太小,否则在电路状态不良时,下拉电阻就不能将此引脚拉低。若不用LED指示工作状态,则将LPGD悬空。
系统中应用软件或是固件时,LPGD引脚也可以用来连接微控制器的数字输入引脚。
图5为LIO引脚与输出电流的线性关系。当VLIO为时,激光驱动器有电流输出,4mA,此时VLDA>。
调节W1来设置输出电流限制,即设置引脚4,LILM的输入电压。输出电流为:
IOUT(mA) = 220 (mA) ´ VLILM(V)/(V)
LILM 永远都不能悬空,否则输出电流限制可能会设置的过高,导致激光器损坏。
输出电流由W2来设置,即设置引脚5,LIS引脚的输入电压 。输出电流为:
IOUT(mA)= 200 (mA) ´ VLIS(V)/(V).
电路不需要调制时,建议使用RC低通滤波器,即图4中的R1和C1,如图中的R1以及C1,以降低参考电压源的交流噪声。此滤波器的时间常数介于几秒到十几秒之间。时间越长,输出噪声越低,但是同时输出电流的上升也需要更长的时间。
在LILM和LIS两者之中,仅LIS能够用DAC进行设定,代替图中的W1和W2。确保DAC输出低噪声,如果不需要调制,则可以在DAC和LIS引脚之间增加一个RC低通滤波器,与图类似。
LIS可以通过高达1MHz的大信号带宽来调节输出电流,即在正弦波信号调制LIS引脚时,输出电流响应曲线将会衰减3dB,或是电流全部响应量的倍。理想状态下,若使用方波来调制LIS引脚的输出电流,则大信号时输出电流的上升和下降沿时间约为170nS。
如果调制信号是方波且需要低输出噪声,可以使用低通滤波器来降低输出噪声。电路图见图6所示。R1的阻值在10k和1M之间,取决于开关漏电流产生的误差电压的大小。LILM引脚可由电位器设置,如图4所示,或连接到。
建议始终将LIS引脚的电压保持在>,不要将其设置为0V。因为是激光二极管有的结点电压,如果LIS引脚的电压为0,输出电压将会在0V到之间震荡,会造成轻微颤动。
在调制LIS引脚时,LIO可用来监测输出电流。LIO信号的带宽>10MHz,足够监测由LIS信号调节的输出电流。
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