基于ARM的高精度半導體光源驅(qū)動控制技術(shù)研究.pdf

1、半導體光源是由以半導體材料構(gòu)成的PN結(jié)為工作物質(zhì)的半導體器件，它以注入電流為激勵源。這種器件的量子效率極高，但是它對電沖擊的承受能力很弱，弱小的電流變化都可能會導致器件參數(shù)發(fā)生變化，電流突變甚至會導致半導體器件的老化或損壞，因此驅(qū)動電流的穩(wěn)定性對器件的輸出有著直接的影響。光源器件的工作物質(zhì)是PN結(jié)，對溫度極其敏感，溫度變化會直接影響到半導體光源器件的閾值電流及輸出光功率的穩(wěn)定性，嚴重破壞半導體光源的工作特性。為了能使半導體光源正常工作，

2、必須控制半導體光源器件的工作溫度。為了使輸出的光功率穩(wěn)定，本文對自動功率控制方法進行了研究，并采用與恒流源、自動溫度控制相結(jié)合的方式來實現(xiàn)光功率的穩(wěn)定輸出。
　　首先，本文對半導體光源的工作原理和特性進行了介紹，在大量查閱了國內(nèi)外相關(guān)參考文獻的前提下，分析了半導體光源對驅(qū)動電源的要求，并對半導體光源的光控和溫控理論進行了分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于ARM高精度的半導體光源驅(qū)動控制器。它包括數(shù)字化恒流源驅(qū)動電路，光電檢測電路和溫控電路

3、等。恒流源與光電檢測電路構(gòu)成了光控電路，恒流源由ADuC7026微控制器及其DAC、慢啟動電路和V/I轉(zhuǎn)換電路等組成。它的整體設(shè)計思路是利用高性能斬波穩(wěn)零運算放大器和負反饋原理，使整個閉環(huán)系統(tǒng)處于動態(tài)的平衡中，從而達到穩(wěn)定輸出電流的目的。溫控電路利用專用溫度控制芯片ADN8830對TEC進行PID閉環(huán)自動控制，采用半導體光源組件內(nèi)部的熱敏電阻作為溫度傳感器。
　　其次，設(shè)計了數(shù)字化控制系統(tǒng)的相關(guān)軟件。具體包括系統(tǒng)的初始化，DA轉(zhuǎn)換