ATLS200MA103

特性

超低噪音： <1.5mA_P-P@0.1Hz~10Hz

无需散热片的最大输出电流：200mA

高精度： <0.1%

高稳定性： <100ppm/℃

可编程独立端口的电流限制

全屏蔽

体积小巧

提供DIP和SMT两种封装

100%无铅，符合RoHS标准

应用范围

低噪声驱动激光二极管：DPSSL, EDFA, SOA, 光纤激光器, 激光二极管等。

描述

ATLS200MA103是一款低噪声恒流200mA驱动器，专为驱动二极管激光器而设计。图1是ATLS200MA103的实物照片。5V供电时，输出电压范围为1.5V到4V。

当驱动器的最大功耗小于1W的情况下，不需要散热片散热。控制器带有温度补偿网络，在控制器温度升高时，输出电流也能保持稳定。

如果驱动器的温度超过了预设的限制，120℃，控制器会自动关闭，以免过热导致驱动器损坏。

ATLS200MA103的输出电流可通过输入电压线性设置，也可通过1MHz带宽的外部大信号调制，这使得大信号输出电流的上升沿和下降沿的最小时间是170nS。

内置高稳定性，低噪声的2.5V参考电压可设置输出电流，也可用作外部ADC（模数转换器）和/或DAC（数模转换器）的参考电压，用来转换模拟信号，如LIO引脚指示输出电流，为数字信号，将数字信号转换为模拟信号来设置模拟电压，如LIS设定输出电流。

ATLS200MA103采用六面体金属盒包装，屏蔽EMI（电磁干扰），防止控制器及其他电子元器件互相干扰。

这款激光驱动器可以通过我们的评估板ATLS1A103DEV1.0进行调试。

有两种封装形式可以选择，DIP封装以及SMT封装。

操作原理

控制器方框图如图3所示。

关断电路在三种情况下会被激发: 外部关断，输出电流超出限制，内部温度超过120℃。

控制器被外部信号关断时，当检测到所有关断信号都释放后会重新启动。

因过流关断时，控制器通过软启动程序自动关闭以及开启。因此，输出电流是锯齿波：关断迅速，启动缓慢。

因过温关断时，控制器关断直到温度下降到限制温度（120℃）以下再重启。通常在重启之前，它需要几秒到几十秒的冷却时间。时间长短取决于控制器本身以及控制器周围机械部件的散热能力，包括PCB，PCB印制线和散热器等。

控制器关断后，参考电压也被切断。

注意：7引脚，LPGD，通过一个开漏的半导体场效应晶体管下拉以及一个连接到VPS的5k的上拉电阻。

应用信息

图4.1以及图4.2是典型的应用电路。W1和W2分别设置输出电流限制和输出电流。电阻R1和电容C1组成低通滤波器，以降低参考电压的噪声。

激光二极管D1连接在LDA和PGND之间。值得一提的是电源返回端应连接到引脚11，PGND，激光二极管的阴极应连到引脚10，PGND。这两点不应在外部连接，它们已被控制器在内部连到了一起。

开启与关断

控制器的开启和关断可以分别通过设置SDN引脚的高低电平来实现。建议按以下顺序打开控制器：

   开启：对于ATLS200MA103而言，通过给控制器供电来开启电源，将SDN引脚悬空来开启控制器。对于ATLS200MA103-PD而言，通过给控制器供电来开启电源，将SDN引脚连接到VPS来开启控制器。

 关机：通过拉低SDN引脚的电压来关闭控制器，通过停止对VPS引脚供电来关闭电源。

当不由SDN引脚控制时， 将此引脚悬空，通过电源来控制控制器的开启和关断。

图4.1和4.2中，S1是关断开关。对于ATLS200MA103而言，SDN引脚的内部等效输入电路是由一个连接VPS的100k上拉电阻和一个接地的10pF的电容并联而成。ATLS200MA103-PD而言，SDN引脚的内部等效输入电路是由一个连接接地的100k下拉电阻和一个接地的10pF的电容并联而成。开关S1同样可以是带有开路漏极或推/拉输出的电子开关，例如微控制器的I/O引脚。如果不用开关S1控制激光器，将SDN引脚悬空即可。D2是LED，用来指示控制回路正常工作与否，即当输出电流等于输入设置值时，回路正常工作。此引脚有一个5k的内部上拉电阻，连接到电源引脚10，VPS。下拉电阻为200W。5k的上拉电阻能够直接驱动高效LED。如果需要更大的上拉电流来驱动大电流LED，则需要在VPS和LPGD之间放置一个外部电阻。这个电阻不能太小，否则在电路状态不良时，下拉电阻就不能将此引脚拉低。若不用LED指示工作状态，则将LPGD悬空。

系统中应用软件或是固件时，LPGD引脚也可以用来连接微控制器的数字输入引脚。

图5为LIO引脚与输出电流的线性关系。当V_LIO为0.1V时，激光驱动器有电流输出，4mA，此时V_LDA＞1.2V。

调节W1来设置输出电流限制，即设置引脚4，LILM的输入电压。输出电流为：

I_OUT (mA) = 220 (mA)  ´ V_LILM (V)/2.5（V）

LILM 永远都不能悬空，否则输出电流限制可能会设置的过高，导致激光器损坏。

输出电流由W2来设置，即设置引脚5，LIS引脚的输入电压 。输出电流为：

I_OUT (mA)= 200 (mA) ´ V_LIS (V)/2.5（V）.

电路不需要调制时，建议使用RC低通滤波器，即图4中的R1和C1，如图4.1中的R1以及C1，以降低参考电压源的交流噪声。此滤波器的时间常数介于几秒到十几秒之间。时间越长，输出噪声越低，但是同时输出电流的上升也需要更长的时间。

在LILM和LIS两者之中，仅LIS能够用DAC进行设定，代替图4.1中的W1和W2。确保DAC输出低噪声，如果不需要调制，则可以在DAC和LIS引脚之间增加一个RC低通滤波器，与图4.1类似。

LIS可以通过高达1MHz的大信号带宽来调节输出电流，即在正弦波信号调制LIS引脚时，输出电流响应曲线将会衰减3dB，或是电流全部响应量的0.71倍。理想状态下，若使用方波来调制LIS引脚的输出电流，则大信号时输出电流的上升和下降沿时间约为170nS。

如果调制信号是方波且需要低输出噪声，可以使用低通滤波器来降低输出噪声。电路图见图6所示。R1的阻值在10k和1M之间，取决于开关漏电流产生的误差电压的大小。LILM引脚可由电位器设置，如图4所示，或连接到2.5VR。

建议始终将LIS引脚的电压保持在>0.05V，不要将其设置为0V。因为是激光二极管有2.5V的结点电压，如果LIS引脚的电压为0，输出电压将会在0V到2.5V之间震荡，会造成轻微颤动。

在调制LIS引脚时，LIO可用来监测输出电流。LIO信号的带宽>10MHz，足够监测由LIS信号调节的输出电流。