Laser Driver for Optic Fiber Gyro with 4 mA to 200 mA Drive Current

Abstract---The stability of the drive current is very important for a laser driver, while it is difficult to maintain the current stable at a high value for the laser driver. On the other hand, the range of the drive current is expected to be as wide as possible to be applied to different kinds of lasers. In this paper, a high current laser driver for the superluminescent light emitting diode （SLED） is presented, which is used in the optic fiber gyro embedded by a 0.35 μm bipolar complementary metal-oxide-semiconductor transistor （BiCMOS） process. The laser driver provides automatic power control and certain value of current determined by the external resister. The system is based on the optic-electric feedback theory and uses the closed-loop control technique to maintain the drive current stable. The system is capable of producing stable current ranges from 4 mA to 200 mA when the value of external resister changes.

一种车规级LED驱动芯片的电流检测电路

为了使车规级LED驱动芯片满足ISO 26262功能安全要求,设计一种高精度LED电流检测电路。在传统LED恒流驱动输出电流检测电路的基础上,在电流复制模块加入负反馈环路,实现了对检测电流的精确复制,避免传统电流检测电路的采样误差,提升了电流检测的准确度。同时新电路采用采样管和功率管串联结构,减小电流漏检测的情况发生,扩大了有效检测的覆盖率。该LED电流检测电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,测试结果表明,在5 mA~60 mA的LED电流范围内,检测精度可达±1%。

基于无源谐振恒流网络的多路输出LED驱动电源

在LCD背光源、隧道照明等大功率LED照明领域,为获得足够的亮度及基于可靠性等方面的考虑,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,提出一种基于无源谐振恒流网络的多路输出LED驱动电源,包括高频谐振DC/AC逆变模块及无源高频谐振AC/DC整流模块,逆变模块采用恒频移相控制,输出为高频正弦交流电压,整流模块内部没有任何有源器件,可方便地实现单位输入功率因数及恒流输出。推导出4种最简的无源谐振恒流网络,并对基于LCL-T谐振网络的整流模块进行性能分析,讨论其设计方法,最后搭建实验样机,进行相关实验验证。实验结果验证了理论分析的正确性。

基于驾驶意图模糊识别的PHEV输出转矩控制的研究

为使插电式混合动力汽车输出转矩充分符合驾驶员的驾驶意图,提出了一种模糊控制方法,并在Matlab/Simulink中建立了仿真模型。通过反模糊化,将设计的模糊控制规则转化成模糊控制查询表,移植到整车控制器中进行实车试验。仿真和试验结果表明,此控制系统能更好地辨识驾驶员的驾驶意图,车辆可平稳地逼近目标速度,达到了控制目的。

一种液晶显示器驱动电路的设计

介绍了一种液晶显示驱动电路。该电路将逻辑电压信号转变成LC驱动电压,并选择基于FR信号和!DISPOFF信号的四级电位(V0,V2,V3,V5)的其中之一到输出管脚。

气体开关抖动对单模块快脉冲直线型变压器驱动源输出特性的影响

分析了快脉冲直线型变压器驱动源（FLTD）气体开关触发击穿延时的分布规律,利用MAT-LAB软件生成随机序列模拟开关击穿延时和抖动,在FLTD简化二阶电路的基础上,利用MATLAB分析了开关抖动对40个支路并联1 MA,100 ns FLTD模块输出电流脉冲前沿和幅值的影响。模拟计算结果表明：开关理想时,即抖动为0,输出电流峰值为996 kA,峰值时间为90 ns,10%-90%脉冲前沿为54 ns;开关自身抖动与开关之间分散性之和为10 ns时,输出电流脉冲前沿增加约14%,电流峰值下降约2%;开关自身抖动与开关之间分散性之和为20 ns时,输出电流脉冲前沿增加约38%,电流峰值下降约5%。

嵌入式机载视频输出接口设计

针对视频接口接收视频格式单一的问题,设计了一种多格式视频输入接口的视频编码模块。由于采用CH7024视频编码芯片,所以在接口即可接收RGB565和RGB666格式的视频信号。在Linux环境下,对芯片寄存器和视频格式进行配置,编译芯片驱动程序,通过超级终端下载到芯片中,通过CH7024编码芯片将不同格式的输入信号统一转换成CVBS视频的信号输出,这样可减少电路的硬件设计,并通过对软件的修改来接收不同视频格式的信号。实验结果表明,设计的模块能够适应多种视频格式的信号,且编码后的CVBS视频信号输出距离远,抗干扰性强。

一种高速恒流输出驱动电路的设计

提出了一种新型的恒流输出驱动电路,该电路保持了传统电路的低负载电压调整率,同时,采用瞬间增强运放驱动的方式,提升了电路的开启速度。基于0.25μm BCD工艺,完成HSPICE仿真。结果表明,电路的负载电压调整率近似为0;输出电流为30mA时,电路的开启时间仅为10.3ns;在不同输出电流下,电路开启时间的差异较小。该电路可应用于开关电源、手机充电器及LED显示屏等电路芯片中。

超长LED显示屏驱动方式研究

在研究和分析现有各种LED显示屏控制系统及标准LED单元板的基础上,提出了一种利用LED显示屏单元板排列方式驱动超长LED显示屏的新方法,可最大限度地保证超长LED显示屏显示数据的双向高速输出。在LED显示屏单元板移位时钟给定的情况下,可使超长LED显示屏在水平方向的长度提高1倍。

中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的输出缓冲电路

在分析中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的负荷特性的基础上,提出了一种新型的驱动电压输出缓冲电路结构.通过负反馈动态控制输出级的工作状态,具有交替提供拉电流和灌电流的驱动能力,可有效抑制输出电压的波动.与传统的两级运算放大器电路相比,该电路结构简单,稳定性能好,降低了静态功耗并节省了芯片面积.采用0·25μmCMOS工艺设计并实现了两种不同输出电压的缓冲电路.HSPICE仿真结果表明,输出电压缓冲电路的静态电流为3μA,Offset电压小于±2mV.同时,当TFT-LCD的驱动电压在-8^+16V之间切换时,输出电压的波动范围小于±0·4V,输出电压的恢复时间小于7μs.经对工程样片的测试知,其性能完全满足中小屏幕TFT-LCD驱动控制芯片的要求.

半导体激光器稳功率控制系统的设计

本文介绍了一种基于单片机实现半导体激光器功率高稳定的控制系统.该系统以MSP430单片机为核心,根据半导体激光器的工作原理,设计了受控恒流源,温度控制系统,光功率反馈系统等部分.本系统还具有激光功率的实时控制、显示和设置、软开关和软保护等能,稳定度优于0.12%.

一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源

在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管(light emitting diode,LED)照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱动信号频率和占空比相等,因此只需采用一个电流控制器就实现了多路恒流输出。首先根据两种基本电流源型变换器推演出驱动电源主电路拓扑结构,然后推导其交流小信号模型并采用III型补偿网络进行电流控制器设计,最后搭建一台输出功率为90W的三路输出实验样机并进行相关实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。

基于GWLN方法的冗余机械臂关节力矩约束控制

针对冗余机械臂受到的关节驱动力矩有限的约束,提出基于广义加权最小范数法(GWLN)的算法.通过引入辅助变量,考虑重力和科里奥利力的影响,排除现有方法对机械臂低速运行的假定.在逆运动学求解时,对扩展变量的加权范数优化,使得规划关节加速度所需的力矩指令保持在驱动器输出范围之内.该算法的有效性通过数学证明得到验证.在MATLAB ROBOTIC TOOLBOX中对PUMA560机械臂的仿真结果证实,基于GWLN方法控制的机械臂在遵循关节力矩约束的同时,准确地完成操作任务.同零空间力矩优化方法及现有加权方法的仿真结果对比显示,基于GWLN方法的控制算法能够更加有效地保证力矩约束,具有更好的稳定性.

虚拟仪器系统软件结构的设计

分析了ＶＸＩ 总线 “即插即用”规范的虚似仪器系统软件结构， 并结合实例， 阐述了虚拟仪器系统的输入／ 输出（Ｉ／Ｏ） 软件、仪器驱动程序及应用程序开发环境的组成与实现。

多路输出高降压恒流LED驱动电源

针对发光二极管(LED)照明灯具在市电照明应用中面临着高降压和多路驱动等问题,本文基于Buck三端口网络,提出了一种具有多路驱动能力的高降压恒流LED驱动电源。本文首先分析了两路高降压恒流LED驱动电源的工作原理及性能特点,然后通过拓扑推演,得到了n路高降压恒流LED驱动电源。通过理论分析可知,该变换器具有以下特点:①n路负载平衡时,各路输出电压与输入电压之比(降压比)为D/n,是Buck变换器的1/n;②n路输出电流自动相等,只需对一路进行恒流控制就可实现n路恒流输出;③开关器件电压应力低,可以选择额定电压低的器件,有利于提高变化效率。在理论分析的基础上,搭建了3路输出、总输出功率为30W的实验样机,实验结果表明了理论分析的正确性。

伺服压力机用永磁交流伺服系统驱动特性

理论分析了伺服压力机在冲压过程电容储能装置电压电流的变化情况。基于伺服电机恒速驱动模式,对电容储能装置的设计参数进行了简要分析,并给出了一组较合理的电容储能参数。基于该电容储能参数,为实现压力机的变速驱动和多适应能力,重点对伺服驱动器的控制参数和压力机的出力能力作了详细分析,并给出了重要结论。为验证结论的正确性,设计了专用永磁交流伺服系统进行实验验证。结果证明,设计的电容储能装置能够满足压力机冲压加工的动力和控制要求;对伺服驱动器控制参数和压力机出力能力的分析是合理的,从而为进一步提高伺服压力机的柔性化奠定了基础。

一种RS-485总线发送器的设计

采用CMOS 0.5μm 40Vds/5Vgs工艺设计了一种RS-485总线发送器。通过设计新颖的输出上拉、下拉驱动结构来满足总线标准,设计摆率限制结构来减小实际应用中容易出现的EMI以及终端反射现象,设计过压、过流、过温保护结构能有效保护芯片在应用时不被烧坏。仿真结果表明,电路能够满足485总线标准要求。

基于电流源驱动的MOSFET管损耗模型及分析

对于以电压源方式驱动功率MOSFET管,随着开关频率的提高,其开关损耗将显著增加。以此为切入点对电流源驱动功率MOSFET管进行了研究。在对电流源驱动MOSFET管原理性分析的基础上,通过详细地分析功率MOSFET管的开关过程,建立MOSFET管开关损耗模型,求解得到漏极电流、漏源电压与栅源电压之间关系,证明了电流源驱动在减少开关时间和开关损耗上的优越性。在开关频率为1 MHz、输入电压为12 V、输出电压和电流分别为1.3 V和25 A的低压大电流实验平台上进行了验证,实验结果证明了所提出的MOSFET管损耗模型的正确性。

用于测试CMOS输出驱动器电流变化率的新电路

提出了一种新的用于测试 CMOS输出驱动器电流变化率的电路结构 .它把片上电感引入到测试系统中作为对实际封装寄生电感的等效 ,从而排除了测试时复杂的芯片 -封装界面的影响 .这种电路结构不仅可以用于实际测算输出驱动器的性能指标 ,还可以用于研究 VL SI电路中的同步开关噪声问题 .该设计方法在新加坡特许半导体公司的 0 .6μm CMOS工艺线上进行了流片验证 .测试结果表明 ,这一测试结构能有效地表征 CMOS输出驱动器的电流变化率的性能指标和 VL

快速启动双反馈环路LED恒流输出通道设计

为了解决LED恒流驱动输出电流不稳的问题,提出采用双反馈环路的通道结构。在此基础上,设计了采用分段模式的快速启动电路,可极大地提升通道的开启速度。基于0.25μmBCD工艺,完成HSPICE仿真。结果显示,该系统的外环路增益为83dB,相位裕度为80o,通道间电流互不影响。当电流在5～45mA范围内变化时,快速启动电路正常工作,通道的开启时间仅为4ns,开启速度较传统结构有显著提升。该输出通道已成功应用于LED恒流驱动中。