基于STM32的980nm LD驱动电路的设计与实现

摘要

本文主要研究对象是半导体激光器（LD）驱动电路，而对于半导体激光器（LD），因为它优越的特性在很多领域如：医疗、军事、通信等领域有着越来越广泛的应用。然而，在市场现有的半导体激光器（LD）电源的价格非常昂贵，性能上面也没有达到完美的程度，因此对于半导体激光器（LD）驱动电源的研究仍然有着很重要的意义。
　　本文通过研究半导体激光器（LD）的工作特性以及原理，并且在了解了国内外对半导体激光器（LD）驱动的研究之后，针对影响其稳定性的原因，在参考现有设计方案的基础上，设计一款性能优良，价格较低的半导体激光器（LD）恒流驱动电源。
　　本文是针对影响半导体激光器（LD）稳定的恒定电流源部分设计驱动电路方案。基于STM32系列芯片的嵌入式系统，结合数字技术及模拟技术两方面，完成半导体激光器（LD）驱动恒定电流源电路的设计。其中模拟部分，针对半导体激光器（LD），设计了基于反馈的恒流电路，以及各种保护电源安全的电路。数字部分通过STM32自带的AD/DA功能，为恒流电路部分提供电压，另外检测电路中的电流不超过预设值。并且介绍了实现控制的核心器件STM32芯片系统的硬件电路以及控制程序。
　　最后，应用LabVIEW自动化软件，对电路关键部分进行仿真测试，另外对所设计的恒流源驱动电路在恒温箱中进行测试，通过实验，验证得到的各项要求都达到了所要求的效果，最后精度稳定性达到0.1％的水平。

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第一章 绪论

1.1选题背景

1.2 半导体激光器驱动电源的发展

1.3 本论文研究的主要内容

第二章 半导体的工作特性

2.1 半导体激光器的发光原理

2.2 半导体激光器的输出特性

2.3 半导体激光器的结构

第三章LD驱动电路的方案设计

3.1 选用980nm半导体激光器模块简介

3.2 980nm半导体激光器驱动系统设计方案

3.3 恒流驱动模拟电路部分设计

3.4 半导体激光器驱动电路中关键器件选择

3.5 开关电源的选择

第四章 基于STM32系统的设计

4.1 STM32简介

4.2 STM32硬件电路设计

4.3 STM32程序控制部分介绍

4.4 STM32F103VET6芯片模拟数字转换（ADC）部分介绍

4.5 STM32F103VET6芯片数字模拟转换（DAC）部分介绍

第五章 设计结果测试

5.1 基于LabVIEW的软件仿真测试

5.2 基于电路板的电流驱动实验分析

第六章 总结与展望

参考文献

附录

致谢