(2)激光头电路元器件说明
(1)光电检测器(PDIC)。在光电检测器内,设置有由光敏二极管构成的光敏接收器,可进行光/电信号转换,取得多路电流信号;同时,.还设置有多个IVC电路,即电流/电压转换器,可以输出RF、A~H等多路电压信号。
当脉冲型激光束照射到PDIC的光敏二极管时,利用光敏二极管的光电特性,可以产生变化很大的电流,亮光束对应亮电流1μA左右,暗光对应的电流仅为10-5μA数量级。于是,经光敏二极管输出了脉冲式变化的电流,完成激光头内信号的第1个转换。
这些电流信号还要经过IVC电路,将电流信号转换为电压信号,并使信号幅度得到放大,从而完成了信号的第2个转换。IVC电路如下图所示。
索尼DVD激光头电路具有突出特点,PDIC不仅输出电压信号A、B、c、D、E、F、G、H,还直接输出RF电压信号。这是由于PDIc内设置有(A+B+c+D)叠加电路,可以直接取得RF信号。图4内,C1和c2都是电源滤波电容;电源Vc是输入电源VCC(5V)的中点电压,约为2.5V。
(2)LD模块电路。在LD模块内设置有激光二极管(LD),在其旁边还设置有检控光电二极管(用PD表示)。前者,在提供标准电源电压时,可正常发射激光;后者是自动功率控制(APC)电路的传感头,可实现对激光二极管LD进行APC控制。在电路中,R1是下限电阻,防止电位器调整过度而损坏LD和PD管;RV1是LD功率的可调电阻:C3是保护和抗干扰电容,利用“电容电压不能突变的”原理,可以防止尖峰脉冲对IJD的冲击;短路焊点可避免静电冲击而损坏LD,在激光头成品出厂前已将此点短路,在DVD整机装配时,必须带好防静电手环,再断开此点,且电烙铁应有接地装置。
(3)自动功率控制(APC)电路。激光头都附设自动功率控制电路,并用APC表示,它的主要功能是保证激光头输出稳定的激光辐射功率。该激光头附设APC电路,如下图所示。该电路主要包括:传感头电路、两级同相放大器IC1A和IC1B、π型滤波器及LD模块电路等。
首先看传感头电路。APC电路的传感头主要由光敏二极管PD、电阻R1和RV1等组成。在激光二极管LD旁边设置有光敏二极管PD,当激光束照射到光敏二极管PD时,PD的PN结两端就产生电压Upd,当LD通过的电流增大时,LD发射激光的强度增大,照射到PD的激光亮度跟随增加,使PD的端电压和电流都增加,该电压、电流都将施加到由LM358构成的IC1A第(3)脚,作进一步放大。
接着看两级运算放大器和电流倒相放大器。两级运算放大器是由LM358构成,下图是它的简化电路图,它由两级运放单元组成。输送到ICIA第(3)脚的信号,在同相运算放大器ICIA内进行同相放大,经放大后由第(1)脚输出同相放大信号(U01),可调电阻vRl可调节该放大器的输出信号幅度,调节LD的输出功率。输出信号再送到同相运算放大器IC1B第(5)脚,经线性放大输出电压(U02)送到下一级。其中C2是抗高频干扰电容。
在两级运算放大器后面,设置了由VT1构成的电流倒相放大电路。VT1基极电流跟随发射结电压的变化而按正比例地变化。当其输入电压增加时,基流下降,其图上为发射极输出电流也跟随减少。在其基极电路上,设置C4可稳定电路的工作状态,C3具有抗杂波干扰作用,R7、C3还组成低通滤波器,其上限截止频率为15.9MHz;在其图上为发射极电路上,C5、L1和C8也组成π型低通滤波器,其上限截止频率为10.4kHz,也是起滤除高频杂波作用。此外,在供电电路上,C6、L2、C7也构成了相同的低通滤波器,截止频率相同,可对电源起退耦滤波作用。
再看LD模块电路,该电路如下图所示。LD模块的VLD端就是连接器CN4的第(1)脚(vMOO),它是该模块的供电控制端,向模块提供+5V电源;而LD模块的OUT端就是CN4的第(2)脚(LD),它是LD的功率控制端,可以控制激光二极管LD的发射功率。图中,D1是钳位二极管,R9、R10是负载电阻。
最后看APC电路的自动控制过程。由于某些原因,例如:LD在长时间工作后,可引起发热升温,即使在稳定电源电压控制下,也将使激光二极管LD的激光束强度增加,它引起光敏二极管PD的输出电流跟随增加,使IC1A、IC1B的输出电压也增加,引起VT1集电极电流减少,经低通滤波器滤除高频杂波,使电感L通过稳定的直流电流,并使流入激光二极管LD的电流减少,使激光束强度维持稳定数值。反之,当某些原因使LD的激光强度减少时,可通过上述反馈控制电路,来增加激光束强度,并稳定于某个数值。
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