基于ARM的高精度半導(dǎo)體光源驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

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

2、必須控制半導(dǎo)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(duì)自動(dòng)功率控制方法進(jìn)行了研究，并采用與恒流源、自動(dòng)溫度控制相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)光功率的穩(wěn)定輸出。
　　首先，本文對(duì)半導(dǎo)體光源的工作原理和特性進(jìn)行了介紹，在大量查閱了國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn)的前提下，分析了半導(dǎo)體光源對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求，并對(duì)半導(dǎo)體光源的光控和溫控理論進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于ARM高精度的半導(dǎo)體光源驅(qū)動(dòng)控制器。它包括數(shù)字化恒流源驅(qū)動(dòng)電路，光電檢測(cè)電路和溫控電路

3、等。恒流源與光電檢測(cè)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(dòng)電路和V/I轉(zhuǎn)換電路等組成。它的整體設(shè)計(jì)思路是利用高性能斬波穩(wěn)零運(yùn)算放大器和負(fù)反饋原理，使整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)的平衡中，從而達(dá)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(duì)TEC進(jìn)行PID閉環(huán)自動(dòng)控制，采用半導(dǎo)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(jì)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