[发明专利]一种MEMS红外光源可调制驱动电路

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种MEMS红外光源可调制驱动电路，适用于通讯领域。

背景技术

MEMS红外光源作为一种新型的红外光源器件，在气体传感检测、光电目标识别及信息通讯等领域有着广泛的应用前景。它不同于红外钨灯、红外二极管等其它的红外光源，同时具备了辐射功率大、辐射效率高、体积微型化和可深度调制的特点，因此以往的红外光源驱动电路不能良好满足其应用需求。

对于非可调制类的红外光源，如硅碳棒红外源、红外钨灯等，大功率稳压电源就可作为其驱动电路使用:对于红外二极管，一般使用稳压电路与三极管构成驱动电路，此电路方法简单成本低廉，但存在一些重大缺点：三极管温度漂移带来的输出不稳定;；输出效率低，造成负载适应能力较弱；电压输出精度不足，不能满足红外光源器件的高精度控制要求。因此设计一种输出精度较高，适应能力强的驱动电路，具有较强的实用意义。

发明内容

本发明提供一种MEMS红外光源可调制驱动电路，该电路结构较为简单，外围器件少，成本较低，通用性好，工作稳定，输出精度较高，且极大地降低了功耗，提高了工作效率。

本发明所采用的技术方案是：

MEMS红外光源可调制驱动电路由稳压驱动模块、电源电路、电流输出电路组成。

所述稳压驱动模块采用集成电路ADP3336实现，其输出电压可实现基于采样电阻的1.5～10V线性可调，电压精度在±1.8%以内，最大压差仅为200mV，输出响应时间为100us左右。采样电阻网络由R1和R2组成，I/O端口与FPGA的数字脉冲信号端口相连，用于对驱动方波进行频率调制。

所述电源电路采用“开关型DC/DC芯片+LDO线性稳压器”方式，即利用开关型DC/DC芯片，将电流环提供的高电压降低，然后利用低压差线性稳压器来提高仪表电源的纹波抑制比。同时选择的芯片外围器件要少，L1为储能电感，D1续流二极管，FB=1.25V,开关型降压DC/DC芯片为MAX1776，是MAXIM公司的新型低功耗、高转换效率芯片。低压差线性稳压器，选择为MAX604，是MAXIM公司的超低功耗器件。

所述电流输出电路设定MAX419A输出电压为V1，R3与R5的节点电压为V1，根据运放虚短原理及输入阻抗为无穷大，MAX419B的输入端电压为零。主控DSP芯片使用PWM方式调节输出电压，DSP输出不同占空比的PWM方波信号，幅值为0～3.3V。然后经过积分电路得到直流分量，通过射随电路进行阻抗变换，再通过V/I变换电路实现4～20mA电流信号输出。

本发明的有益效果是：该电路结构较为简单，外围器件少，成本较低，通用性好，工作稳定，输出精度较高，极大地降低了功耗，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的稳压驱动模块电路。

图2是本发明的电源电路。

图3是本发明的电流输出电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，稳压驱动模块采用集成电路ADP3336实现，其输出电压可实现基于采样电阻的1.5～10V线性可调，电压精度在±1.8%以内，最大压差仅为200mV，输出响应时间为100us左右。采样电阻网络由R1和R2组成，I/O端口与FPGA的数字脉冲信号端口相连，用于对驱动方波进行频率调制。

如图2, 电源电路采用“开关型DC/DC芯片+LDO线性稳压器”方式，即利用开关型DC/DC芯片，将电流环提供的高电压降低，然后利用低压差线性稳压器来提高仪表电源的纹波抑制比。同时选择的芯片外围器件要少，L1为储能电感，D1续流二极管，FB=1.25V,开关型降压DC/DC芯片为MAX1776，是MAXIM公司的新型低功耗、高转换效率芯片。低压差线性稳压器，选择为MAX604，是MAXIM公司的超低功耗器件。

如图3，电流输出电路设定MAX419A输出电压为V1，R3与R5的节点电压为V1，根据运放虚短原理及输入阻抗为无穷大，MAX419B的输入端电压为零。主控DSP芯片使用PWM方式调节输出电压，DSP输出不同占空比的PWM方波信号，幅值为0～3.3V。然后经过积分电路得到直流分量，通过射随电路进行阻抗变换，再通过V/I变换电路实现4～20mA电流信号输出。