[实用新型]一种基于TDLAS的激光器调制驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种基于TDLAS的激光器调制驱动电路，包括MCU电路、与MCU电路通信连接的高频载波电路和低频扫描电路、直流偏置电路和信号叠加电路；所述高频载波电路，用于产生高频正弦波信号；所述低频扫描电路，用于产生低频锯齿波信号；所述直流偏置电路，用于产生直流偏置信号；所述信号叠加电路，用于将高频正弦波信号、低频锯齿波信号和直流偏置信号进行叠加输出驱动信号。本实用新型结构简单、抗干扰能力强、稳定性高、测量精度高、成本低。

技术领域

本实用新型属于半导体激光器领域，具体涉及一种基于TDLAS的激光器调制驱动电路。

背景技术

可调谐激光二极管吸收光谱技术(TDLAS)是一种利用激光二极管的波长扫描和电流调谐特性对气体进行测量的技术，即利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量，具有高选择性、高分辨率、高反应速度和高灵敏度等优点。

其中，激光器驱动电路的可靠性及准确性是十分关键的，它可使激光器发出的波长更加稳定，并且能够围绕气体中心波长进行扫描，使气体吸收充分，提高气体检测的精度。传统的基于TDLAS技术的激光器驱动电路在低频扫描信号上加载高频载波信号时，往往需要额外的再配置一台信号发生器，成本较高；另外，信号同步问题也不易解决，不适用于在线仪表应用；以及，现有的在线仪表中激光器驱动电路的结构较为复杂，系统易受干扰、稳定性不高、测量结果不准确等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述存在的问题和不足，提出一种基于TDLAS的激光器调制驱动电路，结构简单、抗干扰能力强、稳定性高、测量精度高、成本低。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于TDLAS的激光器调制驱动电路，包括MCU电路、与MCU电路通信连接的高频载波电路和低频扫描电路、直流偏置电路和信号叠加电路；

所述高频载波电路，用于产生高频正弦波信号；

所述低频扫描电路，用于产生低频锯齿波信号；

所述直流偏置电路，用于产生直流偏置信号；

所述信号叠加电路，用于将高频正弦波信号、低频锯齿波信号和直流偏置信号进行叠加输出驱动信号。

进一步地完善上述技术方案，还包括3路电压跟随电路，分别设置在直流偏置电路、高频载波电路和低频扫描电路的后级，每路电压跟随电路的输出分别连接至信号叠加电路的输入。

进一步地，电压跟随电路采用OPA2188AIDR运算放大器构成电压跟随器。

进一步地，直流偏置电路采用OP07CDR运算放大器构成，用于输出幅值可调的直流信号。

进一步地，高频载波电路采用型号为AD9833BRMZ的DDS芯片构成。

进一步地，低频扫描电路采用DAC8830ID芯片构成。

进一步地，信号叠加电路采用OPA2188AIDR运算放大器构成加法器。

进一步地，还包括驱动放大电路，用于将信号叠加电路输出的驱动信号放大后输出。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过直流偏置信号、高频正弦波信号和低频锯齿波信号的叠加来构成驱动信号，减少了系统干扰，提高了系统运行的可靠性；高频正弦波信号和低频锯齿波信号通过MCU电路和特定的功能芯片来产生，无需额外的信号发生器，结构简单、成本低；同时，分别在直流偏置电路、高频载波电路和低频扫描电路的后级设置电压跟随电路，以降低3种信号发生电路的输出阻抗，提高带载能力。

附图说明

图1为本实用新型电路结构框图；

图2为图1中MCU电路的部分电路图；