[实用新型]一种用于SLD光源的温度数字化检测电路

说明书

技术领域

本实用新型属于光源温度控制技术领域，更具体地，涉及一种用于SLD光源的温度数字化检测电路。

背景技术

超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode，SLD)光源因其高光功率、宽光谱和较好的波长稳定性已被广泛应用于光电检测领域。SLD光源的许多应用都要求光源的光谱在温度变化的情况下保持稳定。如果光源的光谱不稳定，则会影响系统的性能，同时光源内部温度变化还会引起光源输出光功率的变化从而产生光源强度噪声，降低系统性能。由于SLD波长的温度系数较大，为400ppm/℃量级，因此使用SLD时对温控精度要求很高。这就要求光源温度控制技术中的温度检测电路要具有高可靠性和高检测精度。

现有的SLD光源温控检测技术主要采用桥式电路及温控芯片(如MAX1978、ADN8831、DRV594等)内部的比例积分单元完成对光源温度信息采集，如图1所示。该光源温度检测技术测温精度较低，如温控精度相对较高的MAX1978芯片的温度理论控制精度为0.001℃。该光源温度检测技术为模拟量输出，不满足高精度数字化测温技术要求。另外，温控芯片工作时会产高频率的PWM方波调制信号，该信号容易与光电检测系统产生同频或倍频干扰，降低系统性能。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种高精度、数字化的SLD光源温度检测电路，以实现SLD光源温度的高精度数字化控制。

本发明提供了一种用于SLD光源的温度数字化检测电路，包括其输入端与SLD光源连接，用于检测SLD光源内部热敏电阻阻值的电阻检测单元；其输入端与所述电阻检测单元的输出端连接，用于进行阻抗匹配的跟随器；其输入端与所述跟随器的输出端连接，用于将所述跟随器输出的电压信号进行差分放大的差分运算放大单元；其输入端与所述差分运算放大单元的输出端连接，用于将所述差分运算放大单元输出的模拟电压信号进行数模转换后再进行数字化处理并输出的单片机；以及分别与所述电阻检测单元的电源端和单片机的电源端连接，用于给所述电阻检测单元和单片机提供参考电压的电压基准源。

更进一步地，所述电阻检测单元包括电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述电阻R1的一端与所述电阻R2的一端作为所述电阻检测单元的第二输入端，所述电阻R1的另一端和所述电阻R3的另一端作为所述电阻检测单元的第一输入端，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端连接；所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端作为所述电阻检测单元的输出端。

更进一步地，所述跟随器包括第一隔离器N1C和第二隔离器N1D；所述第一隔离器N1C的正相输入端连接至所述电阻R1的另一端，所述第一隔离器N1C的反相输入端连接至其输出端；所述第二隔离器N1D的正相输入端连接至所述电阻R2的另一端，所述第二隔离器N1D的反相输入端连接至其输出端。

更进一步地，所述差分运算放大单元包括放大器N2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3和电容C4；所述放大器N2的正相输入端通过电阻R4连接至所述第二隔离器N1D的输出端，所述放大器N2的反相输入端通过电阻R5连接至所述第一隔离器N1C的输出端，所述放大器N2的共摸输出电压设置端CM与其正相输入端连接；所述放大器N2的电源端连接3.3V电源，所述放大器N2的地端接地，所述放大器N2的第一输出端和第二输出端连接至所述单片机的第一输入端；所述电阻R6连接在所述放大器N2的正相输入端与所述放大器N2的第一输出端之间；所述电容C3与所述电阻R6并联连接；所述电阻R7连接在所述放大器N2的反相输入端与所述放大器N2的第二输出端之间；所述电容C4与所述电阻R7并联连接。

更进一步地，所述差分运算放大单元的放大倍数由所述电阻R6与所述电阻R4的阻值比或所述电阻R7和所述电阻R5的阻值比确定。

更进一步地，所述电压基准源包括电容C1、电容C2和电压基准源芯片N3；所述电压基准源芯片N3的地端接电源地，所述电压基准源芯片N3电源端接+5V电源，所述电压基准源芯片N3输出端通过两个并联的电容C1和电容C2接地，所述电压基准源芯片N3输出端一路与所述单片机连接，输出端另一路与所述电阻R1的一端和所述电阻R2的一端连接。

更进一步地，所述单片机内置有16位A/D转换器，电压采样范围为0V～3.3V。

本实用新型利用热敏电阻阻值与温度关系，通过检测SLD光源热敏电阻的阻值到达检测SLD光源内部温度的目的；具有很高的温度检测精度。

附图说明