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本文介绍了用于波长调制光谱技术的激光器驱动电路的设计。由于波长与驱动电流有确定的依赖关系,研究半导体激光器的电流驱动是很有必要的,本文设计的压控恒流源可实现对激光器的恒流驱动。通过直接频率合成技术(Direct Digital($132.9200)Synthesis,DDS)产生的正弦信号和三角信号可以对激光器的波长进行微调,实现了对DFB 半导体激光器的波长调制和波长扫描。
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本文介绍了用于波长调制光谱技术的激光器驱动电路的设计。由于波长与驱动电流有确定的依赖关系,研究半导体激光器的电流驱动是
很有必要的,本文设计的压控恒流源可实现对激光器的恒流驱动。通过直接频率合成技术(Direct
Digital($132.9200)Synthesis,DDS)产生的正弦信号和三角信号可以对激光器的波长进行微调,实现了对DFB 半导体激光器的波长调
制和波长扫描。
利用波长调制光谱技术测量气体浓度,需要使用波长可调谐的激光器,分布反馈式(Distributed Feed Back, DFB)激光器是可选的一种光源。本文介
绍了用于波长调制光谱技术的激光器驱动电路的设计。由于波长与驱动电流有确定的依赖关系,研究半导体激光器的电流驱动是很有必要的,本文设计
的压控恒流源可实现对激光器的恒流驱动。通过直接频率合成技术(DirectDigital($132.9200)Synthesis,DDS)产生的正弦信号和三角信号可以对激光
器的波长进行微调,实现了对DFB 半导体激光器的波长调制和波长扫描。
基于FPGA 技术实现DDS 主体部分的设计
DDS 是以奈奎斯特采样定理为基础,通过控制相位的增加量,最终合成不同频率的波形信号。由DDS 基本原理可知,f=Kf0/2N.其中,f0 是系统时钟的
频率,N 为相位寄存器的字长,K 是频率控制字。由此可知,输出频率f 的大小由N 和K 的大小决定。
DSS 基本结构框图如图1 所示,它包括频率控制字。相位控制字。加法器。寄存器。波形存储器。DAC 等模块。本设计以正弦信号产生为例,采用层次
结构,使用VHDL 语言进行程序编写,并利用A1tera 公司的QuartusII 软件对各部分模块的代码进行编译和仿真,仿真结果如图2 所示。
加法器电路
DDS 产生的两路信号需要加法器进行叠加。加法器的核心器件是运算放大器。本系统采用同向加法电路,如下图5 所示。
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