[實用新型]基于電壓校準的電流自檢調節電路

有效

• 申請號: 201821529038.8
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN208636740U
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 王智揚;何一超
• 申請（專利權）人: 杭州洪芯微電子科技有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567;G05F1/56
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本實用新型提供了一種基于電壓校準的電流自檢調節電路，包括帶隙基準單元、自校準單元、檢測調節單元、電流鏡單元以及電流鏡控制單元，帶隙基準單元用于產生電壓信號，自校準單元用于響應檢測調節單元的數字信號將帶隙基準單元的電壓信號校準產生校準電壓信號，基準組電流鏡單元根據校準電壓信號產生基準電流信號，檢測調節單元采樣并根據基準電流信號和調解組電流鏡單元的鏡電流信號產生數字控制信號，電流鏡控制單元響應數字控制信號輸出調節后滿足激光器需求的偏置電流信號。本實用新型簡化整個檢測調節電流流程，不需要在檢測電流前對ADC進行校準；對電流源產生的基準電流進行優化，使其不會隨內部電阻的工藝的溫度變化。

技術領域

本實用新型涉及光纖通信技術領域，特別涉及一種基于電壓校準的電流自檢調節電路。

背景技術

光纖通信領域中的電流驅動模塊，例如VCSEL激光器，要求其偏置電流源穩定(不隨溫度和工藝變化)，并且可檢測調節。通常情況下，偏置電流源是穩定可調的2.5-15mA的電流，目前市場上的解決方案是通過內部的帶隙基準源的電壓加到內部電阻兩端產生一組基準電流，再通過電流源鏡像控制模塊輸出至VCSEL模塊。但此基準電流需要檢測調節。通常檢測方法是將激光器的偏置電流拉出到一個外部電阻(不隨溫度變化)，產生相對應電壓信號并通過ADC(模數轉換模塊)讀出數字信號。通過對比ADC的基準電壓產生的數字信號從而計算得到電流。之后通過I2C模塊將數字信號寫入內部的電流鏡像控制模塊，從而產生所需的準確的偏置電流。但是這種解決方案存在以下問題：內部電阻隨溫度和工藝有較大變化，從而基準電流會隨溫度和工藝有較大變化；在檢測電流信號前需要校準ADC的輸出；對于不同顆芯片，其帶隙基準源電壓和內部電阻不同從而導致基準電流可能不同，需要做多次檢測調節；實際芯片內部的產生偏置電流和外部讀出電流會有偏差從而導致無法精確的校準調節。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于電壓校準的電流自檢調節電路，解決現有上述的問題。

為解決上述問題，本實用新型實施例提供一種基于電壓校準的電流自檢調節電路，包括帶隙基準單元、自校準單元、檢測調節單元、電流鏡單元以及電流鏡控制單元，所述電流鏡單元的數量至少為兩組，其中一組為基準組電流鏡單元，其余組為調解組電流鏡單元，所述檢測調節單元耦接所述帶隙基準單元、所述基準組電流鏡單元、所述調解組電流鏡單元以及所述電流鏡控制單元，所述帶隙基準單元耦接所述自校準單元，所述基準組電流鏡單元耦接所述自校準單元，所述調解組電流鏡單元耦接所述電流鏡控制單元，所述電流鏡控制單元耦接激光器，所述檢測調節單元耦接所述基準組電流鏡單元、所述調解組電流鏡單元、所述電流鏡控制單元以及所述自校準單元；

所述帶隙基準單元用于產生電壓信號，所述自校準單元用于響應檢測調節單元的數字信號將所述帶隙基準單元的電壓信號校準產生校準電壓信號，所述基準組電流鏡單元根據校準電壓信號產生基準電流信號，所述檢測調節單元采樣并根據基準電流信號和所述調解組電流鏡單元的鏡電流信號產生數字控制信號，所述電流鏡控制單元響應數字控制信號輸出調節后滿足激光器需求的偏置電流信號。

作為一種實施方式，所述檢測調節單元包括檢測電阻模塊、模數轉換模塊、數據通信模塊以及微控制器，所述檢測電阻模塊耦接所述基準組電流鏡單元和所述調解組電流鏡單元，所述模數轉換模塊設于所述檢測電阻模塊和所述數據通信模塊之間，所述數據通信模塊耦接所述微控制器、所述電流鏡控制單元和所述帶隙基準單元；

當所述檢測電阻模塊導通連接所述基準組電流鏡單元，根據所述基準電流信號生成第一采樣信號輸入所述數據轉換模塊，當所述檢測電阻模塊導通連接所述調解組電流鏡單元，根據所述鏡電流信號生成第二采樣信號輸入所述數據轉換模塊，所述數據通信模塊根據第一采樣信號和第二采樣信號完成鏡電流信號大小的檢測，同時與所述微控制器通信生成數字控制信號，并將數字控制信號傳輸至所述電流鏡控制單元，所述電流鏡控制單元響應數字控制信號調節輸入激光器的偏置電流信號。