[发明专利]一种低成本的数字高精度波长控制电路与方法

权利要求书

1.一种低成本的数字高精度波长控制电路，其特征在于：包括电桥电路、放大电路、PID控制器、精度控制电路、切换电路，其中：

电桥电路，接入热敏电阻，对热敏电阻的温度值输出一个差分电压信号作为温度反馈值输出至放大电路；

放大电路，对电桥电路输出的温度反馈值进行放大和线性变换，将放大和线性变换后的温度反馈电压值输出至PID控制器；

PID控制器，接收放大电路发送的温度反馈值，与预设的温度设定值进行PID计算后，向切换电路输出PID计算结果，并将该PID计算结果转换为两路12bit的DAC信号输出至精度控制电路；所述PID计算结果为16bit的有符号数；

精度控制电路，根据PID控制器转换输出的DAC信号，调节切换电路的工作电流大小；

切换电路，根据PID控制器输出的PID计算结果的符号，切换工作电流的方向，从而对激光器进行加热或制冷的切换，并且根据精度控制电路的调节，改变工作电流的大小，从而调节对激光器进行加热或制冷的功率；

所述精度控制电路包括电阻R716、电阻R715、电阻R713、电阻R711，所述PID控制器的第二输出端连接至电阻R716的一端，电阻R716的另一端连接电阻R715的一端，电阻R715的另一端接地，电阻R713的一端接入电阻R716和电阻R715的连接点；所述PID控制器的第一输出端连接至电阻R711，电阻R711的另一端和电阻R713的另一端连接切换电路；

所述PID控制器通过电阻R711输出第一DAC信号，通过电阻R716输出第二DAC信号，所述第一DAC信号对输出至切换电路的电压进行粗调，所述第二DAC信号对输出至切换电路的电压进行细调，其中所述第二DAC信号对电压的调节精度为第一DAC信号的128倍；

所述电阻R716、电阻R715、电阻R713、电阻R711的阻值比例关系为：

所述第二DAC信号经电阻R716、电阻R715扩展后的分辨率比第一DAC信号经电阻R711、R713扩展后的分辨率高7bit，因此分辨率为12bit的第一DAC信号和12bit的第二DAC信号组合构成一个分辨率为19bit的DAC信号输出至切换电路，从而提高对切换电路的电压调节精度，使得切换电路提高对激光器进行加热或制冷的功率调节精度。

2.根据权利要求1所述的一种低成本的数字高精度波长控制电路，其特征在于：

所述电桥电路包括电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35，所述电阻R32的一端、电阻R34的一端共同接入参考电压Vref，电阻R33的一端接入热敏电阻，电阻R33的另一端与电阻R32的另一端连接，电阻R34的另一端与电阻R35的一端连接，电阻R35的另一端接地；

所述电阻R32和电阻R33的连接点、电阻R34和电阻R35的连接点分别接入所述放大电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种低成本的数字高精度波长控制电路，其特征在于：

所述放大电路包括运放器U803、平衡电阻R31，所述运放器U803的正向输入端接入电阻R34和电阻R35的连接点，运放器U803的反向输入端接入电阻R32和电阻R33的连接点；平衡电阻R31的一端连接运放器U803的反向输入端，平衡电阻R31的另一端连接运放器U803的输出端；所述运放器U803的输出端连接至PID控制器。