簡易光發射機電路圖大全（晶振調頻/彩色電視/音頻發射機電路圖詳解）

簡易光發射機電路圖（一）

一個實際的光發射機電路中除了調制電路和光源這兩個部分外，還應包括碼型變換電路和許多輔助電路，因比，實際的光發射機電路是十分復雜的，不便列出．下面，僅給出一個較簡單的電路，這個電路是用在光中繼器上的，如圖3-37所示．

圖中包括了激光器和它的調制電路，以及正向偏置控制電路，控制電路是根據PIN管從LD得到的背向散射光來實現對LD的控制．圖中沒有畫出碼型變換電路及其他輔助電路．

簡易光發射機電路圖（二）

光發射機是在發射端將電信號轉換成適合于在光纖中傳輸的光信號。光源是光發射機的主要器件，但僅有光源是不能構成發射機的，光發射機還包括輸入接口、激光二極管（LD）驅動電路、自動功率控制（APC）電路、自動溫度控制（ATC）電路、慢啟動與限流保護電路、光源與光纖的耦合等，其組成框圖如圖1所示。

輸入電路將輸入的PCM脈沖信號進行整形，變換成NRZ/RZ碼后通過驅動電路調制光源（直接調制）或送到光調制器調制光源，輸出連續光波（外調制）。驅動電路給光源一個預偏置電流。為穩定輸出的平均光功率和工作溫度，通常設置一個自動功率控制及自動溫度控制電路。光發射機中的報警電路是對光源壽命及工作狀態進行監測與報警。LD的溫控電路用于穩定平均功率和工作溫度。

LD驅動電路

驅動電路將電信號轉化成光信號，將要傳輸的電信號調制到光源的輸出。LED的驅動電路比較簡單，而在較高速率下采用LD驅動電路可能變得相當復雜。無論是LED還是LD，一般都需要在一定的注入電流下進行調制，因此驅動電路應該能對光源同時提供偏置電流和隨信號變化的調制電流。

常用的LD驅動電路可分為單管集電極和射級耦合2種驅動電路。這里采用一種簡單的，但可實際應用的射級耦合LD驅動電路，如圖2所示。

圖2中，通過偏置電路，使LD的偏置電流在其閾值附近，晶體管VBG3構成一個恒流源，向LD提供調制電流，晶體管VBG1和VBG2構成對LD調制電流的開關電路，VBG2的基極加有固定的參考電壓VBB，當輸入為“0”碼時，VBG1的基極電位比VBB低，因此VBG1截止而VBG2導通，是恒流源通過VBG2流過LD而發射出光脈沖；反之，當輸入信號為“1”碼時，VBG1的基極電位比VBB高，因此VBG1導通而VBG2截止，不發出光脈沖，如果在信號輸入VBG1之前加一個反相器，則可以在LD上得到與電信號脈沖一致的光脈沖輸出。

自動功率控制（APC）電路

為了穩定激光器的輸出功率，需要在發射機中具有自動功率控制（APC）電路，APC電路一般利用與LD封裝在一起的PIN二極管檢測LD后向輸出的光信號，根據PIN輸出的大小而自動改變對LD的偏置電流，使其輸出功率保持恒定?？赡芤鸺す廨敵龉β首兓囊蛩厥?a target="_blank">芯片溫度變化和激光器老化效應。

圖3給出APC電路原理圖，PIN二極管檢測到的信號與直流參考電壓進行比較后，送到集成運算放大器的反向輸入端，另一方面再生信號電壓通過調節R2后送到集成運算放大器的同相輸入端，集成運算放大器和晶體管VQ1組成可自動調節的恒流源向LD提供直流偏置，偏流的大小可由直流參考電壓的調整而進行預置。該APC電路可以保證在輸入信號為“1”碼時，激光器發出強度恒定的“1”碼；而當輸入信號為“0”碼時，激光器工作在閾值附近。

自動溫度控制（ATC）電路

導體激光器的輸出特性受溫度影響很大，當溫度發生變化（包括環境溫度變化和注入電流引起的溫度變化）時，LD的P-I特性和光譜特性都要發生變化，因此在光發射機中需要有自動溫度控制電路，以保證激光器在恒定溫度下工作。一般說來，在實用的半導體激光器封裝中，都帶有一個半導體致冷器和一只能夠檢測激光器芯片溫度變化的熱敏電阻，可采用圖4的ATC電路實現對激光器工作溫度的穩定。