这款半导体激光器的恒流源驱动电路，是根据实际的项目需求进行设计的。项目要求是半导体激光器得根据探测距离，能改变输出光功率，这就要求半导体激光器的驱动电路输出的电流是可调的，这样现阶段几种半导体激光器驱动电路中只有恒流源驱动电路可以做到这一点，实现这种功能是通过改变恒流源电路的基准电压而实现的。进行恒流源驱动电路的设计的方法是在先仿真的基础上进行的，项目所需要的恒流源驱动电路的设计参数是恒流源输出电流是0-1A可调。1恒流源软件仿真 杭州行知中学为精确仿真出结果，为以后的设计提供理论依据，选用的电路仿真软件是NI公司的Multisim10软件，该款软件经历几代的发展，功能不断的完善，其数据库包含常用的所有元器件，能进行模拟电路的仿真、数字电路的仿真，其仿真结果的准确性高，能为设计提供设计依据。
恒流源仿真结果
台湾当局
恒流源仿真电路选取了单电源供电的集成运放LM2900N、功率管IRF540、供电的电源电压是9V，为测量电路输出的电流，将万用表调整到电流档串联到电路中进行测量，以上图可见、设计的电路是很简单的。集成运放U2B的作用是将采样电阻所测得电压反馈回输入端，通过集成运放U2A与输入端的基准电压进行比较。恒流源仿真电路是一款很经典恒流源电路，具有的优点是电路稳定性很高、这款恒流源电路在基准电压不变的情况下，可以很容易的进行恒流源输出电流大小的调整，因为只需要调
整电阻3R、3R的阻值即可。
R R 、基准电压选仿真结果显示，当将采样电阻的阻值选为1欧姆、341
取为2V时，仿真结果得到的电流是1.5A。在仿真过程中、通过选取不同的基准电压和3R、3R的值可以得到不同的电流值，这样仿真结果为实际的电路设计提供很好参考依据。
为了进一步简化恒流源驱动电路的设计、又作了如下的设计仿真。选取的功率管是IRF530、采样1R的阻值为1欧姆、选取的电压比较器是单电源供电的集
成运算放大器LM2900N，在电路仿真中，可以看见当基准电压选为1V、采样电阻为1欧姆时，恒流源的输出电流是0.9A，这与理论推导的结果完全一样。在图3-20 恒流源仿真中，恒流源驱动电路得到很大程度上的简化，去掉了一个集成运算放大器。通过电路设计，实现了要改变恒流源输出的电流只需要改变集成运算放大器的基准电压即可、在不用考虑外围电阻阻值的选取，这样设计的弊端是设计出恒流源电路调整范围有限、稳定性不够好，不像图 3-19的恒流源仿真电路，有两个参数用来调整电路输出电流的数值，这次的仿真为后续的设计提供了理论参考。
恒流源仿真结果
恒流源仿真电路比较简单，只用采样电阻、集成运放、功率管IRF530便设计成了。此电路的优点很明
显就是电路很简单，但电路的灵活性不好。一旦基准电压确定后恒流源的输出电流就无法更改了。
在仿真过程中，发现恒流源仿真电路的结果并不能完全准确的反映出功率管IRF530和IRF540的输出特性，因此在后面的恒流源电路设计中，还需要进行不断的实验，通过调整使电路的设计参数达到项目的设计要求。
2恒流源设计
在恒流源设计中主要选取的是集成运算放大器、大功率MONS管、采样电阻等器件。根据本课题的实际需要、需要设计出一款0-1A输出可调的恒流源。
根据上面两个恒流源电路的设计仿真，本着简化电路结构，选取了电路进行了实际的电路设计。选取了单电源供电的LM358集成运算放大器，它的单电源供电电压为3-30V，这样宽的电源电压输入，使电路的设计可以更加简单；另
外LM358集成运算放大器内部有两个相互独立的运算放大器、这两个运算放大器它们的直流电压增益高、约为100dB。
在大功率MONS管选择上，并没有选择在第一个恒流源电路仿真中所选择的IRF540、而是选择了IRF530，这是因为IRF530的输出特性更能满足设计要求，因为设计的恒流源的输出电流不高，选取I
RF530完全可以满足本恒流源电路的设计。根据IRF530的输出特性曲线可以看出，当DS
V在IRF530的线性区曾加的时候基本对功率管的电流输出没影响，而GS
V的变动将直接影响到了功率管的电流输出，当GS
V不变动时，不管DS
V如何变动，功率管的输出电流输出基本保持不变，这也就是为什么采用大功率来设计恒流源驱动电路的主要原因。以下图可见，当GS
V在4V到5V时，大功率管输出的电流是1-6A之间，这样的特性完全满足了本恒流源的设计需求。印象派
输出特性
在进行恒流源设计时，首先应确定恒流源电路的采样电阻的数值，可以说采样电阻的选取直接决定了基准电压。在选取采样电阻时，选取了10W的水泥电阻、阻值为10Ω、经万用表测量后发现阻值上下波动还是很大的，很难精确到经过精确计算所确定的采样电阻的阻值，因此为了降低对基准电压数值的要求，将三个10W、10Ω的水泥电阻并联在一起使用、作为恒流源电路的采样电阻。
在设计恒流源驱动电路的基准电压时，本着使电路的设计更加的简单的思想，选取了一个12V转5V电源芯片、一个50 KΩ的滑动电阻器，将电源芯片的5V输出电压直接加载在滑动变阻器上，通过调节滑动电阻器的阻值来改变基准电压，这样设计很明显电路的波动性很大，为使基准电压波动小，给电位器添加
了一个滤波电容，根据实际的实验验证给电位器并联一个去耦电容，对电路的波动性改善并不大，但电路波动性还是控制在可以工程实践可以接受的范围内的。这样设计的好出也显而易见，电路更加简单了、而且基准电压的调节范围变的更广犯了。这样的电路设计虽然舍去了电路一定稳定性，但极大简化了电路的复杂程度，通过实验验证设计是完全可以满足实际的工程需求的。
整个恒流源的设计采用了负反馈的工作原理，将采样电阻两端的电压送到集成运放的负输入端，与接在集成运放的正输入端基准电压进行比较，这样反馈设计是标准的电压反馈系统。
门的悬念恒流源电路原理图
很明显恒流源电路原理图就是参照恒流源仿真电路图设计的，但有所改动。仍然保留恒流源仿真电路的优点，电路结构简单。但改动了其不足的地方，灵活性不够。改进的方法是在基准电压电路设计上作了修改，利用电位器的作用来调整基准电压的大小，从而改变恒流源输出电流的大小。
2012高考理综全国卷
3 恒流源实验
下图是对恒流源驱动电路的可靠性的进行验证，选取了双路跟踪稳压电源作为恒流源驱动电路的电源，激光功率计用于测量半导体激光器在恒流源驱动下的输出光功率是多少。
在验证恒流源的可靠性试验上，逐步将基准电压的数值调高。通过激光功率计测量半导体激光器的光功率是多少，将恒流源驱动电路的基准电压由0V向3V 调整的过程中，半导体激光器的输出光功率在不段的增加，从0mW曾长到500mW，显示半导体激光器输出的光功率在65mW和349mW时的分别照的照
片。
(a)(b)
恒流源实验
在验证性实验进行的过程中，发现半导体激光器输出的激光的功率总有1mW范围内的波动，但这样的波动实际的工程使用没有任何的影响，以上的实验结果说明，设计是满足设计要求的。
4 恒流源驱动电路稳定性分析
在前面的实验中，发现半导体激光器在恒流源驱动电路驱动下，输出的激光光功率总有1mW范围内的
51单片机波动。从电路的设计和选用的器件分析来看，主要由以下几个因素导致了半导体激光器的输出的激光光功率有波动。第一：就是恒流源驱动电路的基准电压选取，在基准电压电路的设计过程中，选取最简单的稳压电源芯片加滑动变阻器的方式。这样首先稳压电源芯片的输出电压就会有一定的波动，虽然在滑动变阻器的旁边放置了一个滤波电容，也并没有改善效果。其次是滑动变阻器的工作特性不够稳定，导致在滑动变阻器两端的电压有波动。第二：就是集成运算放大器LM358性能不好，不能对信号进行及时的足够强的放大，导致整个恒流源驱动电路的反馈深度不够。第三：在采样电阻的选取上，是将三个10W、10Ω的水泥电阻并联在一起使用。这样导致采样电阻的工作稳定性不够好，通过采样电阻反馈回恒流源驱动电路输入端的采样电压不够稳定。总上几种原因导致了整个恒流源驱动电路的稳定性不好，但在实验中可以看到，虽然恒流源驱动电路的稳定性不够好，但还是很好的满足了实际项目的需求。此恒流源驱动电路最大的优点在于成本非常低廉，将会很大程度的降低小型车载夜视仪的成本。第四：就是功率管没有完全工作在线性区，功率管的输出特性浮动很大、因此引起整个电路的不稳定。
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