数字电阻器为激光驱动器设置工作功率

在标准激光驱动器电路中增加运算放大器和数字电位计，会产生一个驱动器，该驱动器会根据温度改变激光器的功率设定点，从而产生光电二极管电流，该电流是电位计值的线性函数。

MAX3740 VCSEL激光驱动器和DS1859双路、温控数字电阻具有小尺寸和高集成度，是SFP和SFF光纤系统的热门选择。MAX3740采用监测光电二极管和自动功率控制环路（APC）来补偿温度影响和老化的激光功率。光电二极管响应度变化可达40%，因此系统需要一些额外的补偿。这可以通过数字电阻来实现，该电阻器根据温度改变功率设定点。

MAX3740基准引脚（REF）和功率监测光电二极管（MD）之间的电阻设置光电二极管电流。然后，功率控制环路将半导体激光管驱动到提供该电流的强度。这种方法的问题是控制电压过低：MD处的标称电压为1.6V，REF处的标称电压为1.8V，电阻两端仅剩下0.2V用于设置光电二极管电流。

像DS1859这样的数字电阻的最小电阻高达1kΩ，最大电流仅为200μA。由此产生的电流与电阻函数非常非线性，在高电流下分辨率较差。您可以在REF和MD之间添加一个固定电阻来提高最大电流，但调整范围仍然只有200μA。 （固定电阻器在非线性和分辨率方面也没有提供任何改进。光电二极管电流与DS1859电阻的关系图（图1左下角的迹线）显示了串联电阻值为806Ω的电路的响应，该电路使响应偏置248μA。

图1.MAX3740激光驱动器与外部光电二极管产生非线性控制电压（左下迹线）。添加数字电阻和运算放大器（图2）可产生所示的线性控制电压。 这些问题（图2）的解决方案是允许REF和MD（R1）之间的电阻设置最大光电二极管电流，然后减去与DS1859电阻成比例的电流。减去的电流来自运算放大器输出，运算放大器通过R2从光电二极管窃取电流。选择所示运算放大器是因为其小尺寸（SC70封装）和低成本。它由与数字电阻（DS1859）和激光驱动器（MAX3740）相同的+3.3V电源供电。

图2.外部运算放大器和数字电阻（DS1859）使MAX3740激光驱动器产生图1所示的线性控制电压。

运算放大器产生电压（VO） 与 MD （REF - MD） 值和 DS1859 值成正比。反过来，电压产生通过R2的电流，与V处电压之差成比例O和医学博士。MD处的影响被抵消，因此流经R2的电流仅取决于（REF - MD）、稳定的0.2V和DS1859值。流经光电二极管的电流等于通过R1的电流（803μA）减去通过R2的电流。因此，光电二极管电流是电位计值的线性函数，如图1所示。利用适当的电阻值，该电路可与任何值电位计配合使用，并在任何范围内提供电流。它唯一的限制是运算放大器的电流驱动能力。设计计算如下：

其中

审核编辑：郭婷