Электроника - это просто Теоретические и практические вопросы для начинающих электронщиков. |
26.01.2017, 17:43
|
|
Прохожий
Регистрация: 03.09.2016
Сообщений: 7
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 0 раз(а) в 0 сообщении(ях)
|
Модулятор лазерного диода.
Здравствуйте, уважаемые участники форума! Передо мной стоит задача разработать источник тока для лазерного диода (70 мА) с возможностью модуляции частотой до 20 МГц (при этом ток должен падать до нуля и возрастать до 70 мА). На вход подается синусоидальный или прямоугольный сигнал (в пределах от 0 до 5 вольт).
Источник тока собран на ОУ.
Модулирующий сигнал подается на базу Q2, когда транзистор открывается делитель R3 R1 формирует на неинвертирующем входе 5,5 В и стабилизатор выдает 70 мА, когда закрыт - близкое к 9 В, ток прекращается. База Q2 подтянута к земле через 100 Ом.
Проблема состоит в завале фронтов модулирующего сигнала
Желтый график - входной сигнал, синий - падение на лазерном диоде.
Прошу дать рекомендации по увеличению быстродействия, т.к. завал не позволяет работать с сигналами более 500 кГц. Спасибо!
|
|
|
|
26.01.2017, 17:58
|
|
Гуру портала
Регистрация: 17.07.2010
Адрес: мурмурляндия
Сообщений: 10,698
Сказал спасибо: 189
Сказали Спасибо 3,191 раз(а) в 2,068 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Лазеры НЕ модулируют амплитудой 100%. Он от этого сдохнет оч быстро. Надо 10-20%.
Посмтри как оно сделано в лазерных линейках - там 450мгц.
Или лазерных гоовках сидюков и двд - там при чтении тоже 500мгц кажись.
А завалы потому что лазер это диод а диод это конденсатор
__________________
кагмаподэ магмаподэ
Последний раз редактировалось индюк; 26.01.2017 в 18:01.
|
|
|
|
26.01.2017, 18:03
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 8,565
Сказал спасибо: 5,041
Сказали Спасибо 10,615 раз(а) в 3,604 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Зашунтируй диод резистором, хотя бы килоом для начала. И прямоугольники станут заметно прямоугольнее. А если понравится, то можно и дальше снижать сопротивление. Конечно, делая при этом поправку в источнике тока, добавив на величину тока через этот резистор.
|
|
|
|
26.01.2017, 18:56
|
|
Прохожий
Регистрация: 03.09.2016
Сообщений: 7
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 0 раз(а) в 0 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Индюк, с учётом этого скорректирую требования - пусть ток меняется от, скажем, 50 мА, при которых диод не излучает до 70.
В качестве нагрузки я ставил резистор, эквивалентый диоду изходя их его ВАХ, т.е. емкостную составляющую убирал. Тем не менее, фронты завалены.
|
|
|
|
26.01.2017, 19:11
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 23.09.2008
Адрес: Козьмодемьянск. Это на Волге.
Сообщений: 2,417
Сказал спасибо: 5,551
Сказали Спасибо 1,053 раз(а) в 609 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
R1 и R3 килоомные...
Посмотри хоть схемотехнику антенных усилителей - десятки и сотни Ом, не более. Там даже пикофарадные емкости - уже будет жуткий завал.
2) Выходной сигнал откуда берется? Если с коллектора Q1, то попробуй обратную связь брать не с эмиттера а с коллектора - на неинвертирующий вход ОУ.
3) Выкинь идею с источником тока на десятках мегагерц и собери усилитель напряжения, а ток через л.диод регулируй изменением напряжения питания ОУ.
|
|
|
|
26.01.2017, 19:52
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 8,565
Сказал спасибо: 5,041
Сказали Спасибо 10,615 раз(а) в 3,604 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Сообщение от R3YAB
|
пусть ток меняется от, скажем, 50 мА, при которых диод не излучает до 70.
|
Таких светодиодов пока не существует в природе. Если ток через него идет - то и излучать будет. Любой ток, хоть микроампер. Просто мощность излучения будет пропорциональна протекающему току.
Используется амплитудная модуляция излучения.
|
|
|
|
26.01.2017, 20:01
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 23.09.2008
Адрес: Козьмодемьянск. Это на Волге.
Сообщений: 2,417
Сказал спасибо: 5,551
Сказали Спасибо 1,053 раз(а) в 609 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Сообщение от true71
|
, а ток через л.диод регулируй изменением напряжения питания ОУ.
|
Для прямоугольных импульсов пойдет.
А для синусоидальных - подозреваю, что, в любом случае, искажения будут такими, что ...
|
|
|
|
27.01.2017, 00:17
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 14.03.2009
Сообщений: 1,601
Сказал спасибо: 1,068
Сказали Спасибо 1,560 раз(а) в 857 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Сообщение от Alex9797
|
Таких светодиодов пока не существует в природе
|
Лазерный диод, в отличие от светоизлучающего, имеет порог при котором его излучение из светодиодного превращается в лазерное. Светодиодная составляющая никуда не девается, оставаясь паразитной подсветкой. Кроме того, многие ЛД - многомодовые, т.е. состоят из множества "параллельных" лазеров, живущих своей жизнью. И да, мигающие умирают быстрее, чем работающие непрерывно на той же мощности, что пиковая при мигании. Точнее пиковая средняя, т.к. при мигании есть губительные иголочки.
Индюк, в ДВД на ЛД наложена 200 МГц модуляция типа рябь - "расшумление". Частота "расшумления" выбирается заведомо больше частоты рабочей модуляции. Делается это для усреднения мощности ЛД, т.к. ток через ЛД не гарантирует мощности, точнее говоря она каждый раз разная при одном токе. Рябью тока усредняют модовые шумы.
ТС. Не помогу. Это серьезная работа, но Вам все правильно указывают.
Последний раз редактировалось laser532; 27.01.2017 в 01:17.
Причина: мысли часто опережают слова
|
|
|
Эти 3 пользователя(ей) сказали Спасибо laser532 за это сообщение:
|
|
|
31.01.2017, 21:52
|
|
Прохожий
Регистрация: 03.09.2016
Сообщений: 7
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 0 раз(а) в 0 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
Здравствуйте! Забыл одно важное требование: катод лазерного диода должен быть заземлен. Это связано с тем, что диод находится в металлическом коллиматоре, модулятор находится в экранированном корпусе, все они прикручены к одному стальному листу и соединены коаксиальным кабелем. Цель - избежать помех, т.к. рядом находится оптический приемный блок. (Оправдано ли это?)
По этой же причине используются PNP или р-канальные транзисторы.
Я вижу три пути получения модуляции:
1) Сформировать на выходе стабилизатора пульсирующий ток (как и предлагалось)
2) Модулировать напряжение питания ОУ
3) Коммутировать непосредственно нагрузку
По третьему варианту предлагается такая схема.
R2 - нагрузка.
PS. Буду рад увидеть варианты решения этой задачи в дальномерах, сидюках, системах оптической связи и проч.
Последний раз редактировалось R3YAB; 31.01.2017 в 21:55.
|
|
|
|
01.02.2017, 17:48
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 02.11.2008
Адрес: Одесса
Сообщений: 668
Сказал спасибо: 336
Сказали Спасибо 328 раз(а) в 182 сообщении(ях)
|
Re: Модулятор лазерного диода.
А операционничек то потянет ?
У него паспортная 110МГц, но так то ж по синусу.
Может пошустрее чего ? Или на транзисторах сообразить,,
задачка вроде как не шибко сложная.
|
|
|
|
Ваши права в разделе
|
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения
HTML код Выкл.
|
|
|
Часовой пояс GMT +4, время: 06:10.
|
|