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高精度多通道激光器恒定驅動(dòng)電源研究與設計
DOI:
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作者:
作者單位:

江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院

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中圖分類(lèi)號:

基金項目:

國家自然科學(xué)基金青年項目(6170185),國家自然科學(xué)基金(61901206)


Design and Research of Constant Drive Power Supply for High Precision Multi-Channel Lasers
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    摘要:

    為了對多個(gè)激光器進(jìn)行可靠性測試,實(shí)現分時(shí)工作,同時(shí)降低驅動(dòng)電路體積,選用多路選擇開(kāi)關(guān)和多路模擬開(kāi)關(guān)以實(shí)現多通道下光電二極管PD和雪崩光電二極管APD的切換,通過(guò)設置DAC數模轉換芯片不同工作點(diǎn)電壓,實(shí)現一種可以驅動(dòng)多通道不同型號激光器的恒定驅動(dòng)電源電路。電路設計中利用深度負反饋原理來(lái)提高系統的穩定度,設計了雙OPA和MOS管進(jìn)一步減小漏電流引起的偏差,優(yōu)化了電壓-電流線(xiàn)性度;軟件設計中引入強化學(xué)習Actor-Critic框架對RBF-PID算法參數自適應調整,縮短系統動(dòng)態(tài)平衡時(shí)間的同時(shí)具有智能性。實(shí)驗表明該驅動(dòng)電源具有輸出精度高(<0.1%),穩定性強(0.05%),紋波系數低(<1uA),動(dòng)態(tài)響應時(shí)間快,抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)。

    Abstract:

    A multiplex selector switch and a multiplex analog switch are chosen to realize the switching of photodiode PD and avalanche photodiode APD under multiple channels, and by setting the DAC digital-to-analog converter chip, in order to test the reliability of multiple laser diodes, achieve time-sharing operation, and reduce the size of the driver circuit. A continuous drive power circuit that can drive multiple channels of various laser diodes is produced by configuring the DAC digital-to-analog converter chip with varying operating point voltages. The software design introduces the reinforcement learning Actor-Critic framework for adaptive adjustment of the RBF-PID algorithm parameters to shorten the system dynamic balancing time while having intelligence; the system has deep negative feedback, which is used in the circuit design to improve the stability of the system and the design of dual OPA and MOS tubes to further reduce the deviation caused by leakage current and optimize the voltage-current linearity. The results of the studies demonstrate the benefits of the drive power supply, including its high output precision (<0.1%), high stability (0.05%), low ripple coefficient (<1uA), quick dynamic reaction time, and strong anti-interference ability.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

武軍凱,茅正沖.高精度多通道激光器恒定驅動(dòng)電源研究與設計計算機測量與控制[J].,2024,32(6):326-333.

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  • 收稿日期:2023-06-29
  • 最后修改日期:2023-07-31
  • 錄用日期:2023-07-31
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2024-06-18
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