ADN8831在光器件溫度控制中的應(yīng)用

　　第二部分是差分放大。即將目標(biāo)溫度對(duì)應(yīng)下的電壓和設(shè)定溫度點(diǎn)的電壓進(jìn)行比較之后比例放大。

　　第三部分是補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。該補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)采用硬件PID（比例—積分—微分）控制，由運(yùn)放、電阻、電容組成，它的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高。比例調(diào)節(jié)的作用是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，一旦系統(tǒng)有偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生作用以減小系統(tǒng)偏差。比例作用大可加快系統(tǒng)調(diào)節(jié)，但過(guò)大的比例系數(shù)會(huì)到導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分調(diào)節(jié)的作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的響應(yīng)變慢。微分調(diào)節(jié)的作用是反應(yīng)系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率，能預(yù)見偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在實(shí)際調(diào)節(jié)過(guò)程中應(yīng)注意折中超調(diào)和快速響應(yīng)的問(wèn)題，當(dāng)超調(diào)較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小比例系數(shù)、增加積分時(shí)間、減小微分時(shí)間，響應(yīng)速度慢時(shí)，調(diào)節(jié)方法與上面相反。

　　ADN8831作為H橋的驅(qū)動(dòng)器工作在線性、開關(guān)兩種模式下，線性模式下效率雖然很低但減小了外圍器件的體積，開關(guān)模式則恰好相反，因此這種設(shè)計(jì)達(dá)到互補(bǔ)的效果。

　　第五部分是由四個(gè)功率MOSFET組成的H橋驅(qū)動(dòng)電路。H橋是分別由兩個(gè)P型、N型功率MOSFET對(duì)和TEC組成的。四個(gè)MOSFET組成H的4條垂直腿，而TEC組成H的橫杠，TEC相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻，如圖4所示。當(dāng)ADN8831驅(qū)動(dòng)Q1、Q3導(dǎo)通時(shí)，電流沿 的方向流過(guò)TEC，TEC的冷端變成熱端放出熱量對(duì)目標(biāo)物體加熱，Q2、Q4導(dǎo)通時(shí)，電流沿 的方向流過(guò)TEC，此時(shí)目標(biāo)物體被制冷。切斷任意對(duì)角線上的兩個(gè)MOSFET的開關(guān)信號(hào)使電流沿單方向流過(guò)TEC，此時(shí)ADN8831可以控制除TEC外的加熱源，如加熱片、大功率電阻等。

　　圖4,TEC控制的H橋結(jié)構(gòu)

　　第六部分是LC濾波電路。為了提高TEC溫度的穩(wěn)定性，流過(guò)TEC的紋波電流應(yīng)盡可能的小，在H橋之后必須加LC濾波電路濾除PWM的開關(guān)頻率以達(dá)到穩(wěn)定TEC電壓的目的。高的開關(guān)頻率雖然減小了電感、電容的體積，但同

時(shí)也會(huì)帶來(lái)EMI的影響，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素。

　　2.ADN8831的應(yīng)用

　　基于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）的F-P（法布里-珀羅）腔可調(diào)諧光濾波器（TOF），由于構(gòu)成其腔長(zhǎng)度的支撐材料具有一定的熱膨脹系數(shù)，因此當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，腔長(zhǎng)會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化，這樣TOF的中心波長(zhǎng)就會(huì)發(fā)生漂移，最終會(huì)影響信號(hào)波的鎖定。另外，利用溫度對(duì)中心波長(zhǎng)的影響，可以通過(guò)控制TOF的工作溫度使起始波長(zhǎng)漂移到系統(tǒng)所要求的波長(zhǎng)范圍，這樣通過(guò)溫度控制克服了工藝過(guò)程中起始波長(zhǎng)難以控制的問(wèn)題。

　　基于G-T（Gires-Tournois）標(biāo)準(zhǔn)具的多波長(zhǎng)可調(diào)諧色散補(bǔ)償器（TDC），利用G-T標(biāo)準(zhǔn)具，使光信號(hào)中不同的光譜分量所傳輸?shù)墓獬滩畈煌a(chǎn)生周期性的色散補(bǔ)償效果。影響光程差的因素有標(biāo)準(zhǔn)具諧振腔的折射率、腔長(zhǎng)、入射角，當(dāng)改變G-T腔的溫度時(shí)，折射率和腔長(zhǎng)的變化會(huì)造成光程差的改變，使得色散曲線發(fā)生平移，從而實(shí)現(xiàn)色散的調(diào)節(jié)。此時(shí)利用材料的溫度特性，只要溫度控制精度高、響應(yīng)時(shí)間快就可以設(shè)計(jì)出可動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)腡DC。