其中，I的單位為毫安，U的單位為伏特，即當輸入電壓由0V變化到2.5V時，可實現(xiàn)激光器電流由0mA到250mA的線性變化。

電容充放電模塊

電容充放電模塊是形成反饋回路、實現(xiàn)自動功率控制至關重要的一部分。穩(wěn)定激光器功率是通過微調(diào)流經(jīng)激光器的電流實現(xiàn)的，這種微調(diào)功能的實現(xiàn)是需要某種自動起伏變化的機制才能實現(xiàn)的，而大電容的電壓可以緩慢變化，符合這種機制的要求。前已述及，該模塊根據(jù)前一級比較器輸出電壓的高低循環(huán)跳變來對電容進行充放電，將電容電壓值穩(wěn)定在某預定值，從而間接控制激光器電流，電路圖如圖3所示。

圖3 電容充放電模塊電路圖

當CIN為低電平時，場效應管Q3導通，Q4截止，5V電壓通過15k電阻向3300μF電容充電;而當CIN為高電平時，Q4導通，Q3截止，電容又通過100kΩ電阻向地回路放電。圖3中的箭頭方向指明了電容充放電時的電流流向。運算放大器A3構成電壓跟隨器將后級電路與電容充放電級隔離，避免后級電路輸入電阻對電容充放電時間常數(shù)產(chǎn)生影響。這里，選取3300μF大電容是為了讓電容電壓值緩慢變化，這有助于穩(wěn)定電容電壓值。當電路停止工作后，需要對3300μF電容進行放電，而100k電阻對它的放電速度非常緩慢，因此設計了Q5通路，通路上的1k電阻可在電路停止工作后迅速對大電容放電。

為了對電容充放電過程進行定量分析，可將充放電電路等效成如圖4所示的電路模型：

假設在t=0時刻，UC=0，根據(jù)電路理論，易得電容電壓UC隨時間t的變化關系式為：

同樣，對于放電回路，電容電壓UC隨時間t 的變化關系式為：

UC = exp(lnU0- t/RC)                      (3)

式中，U0為電容放電初始電壓。

如將(2)式中各參數(shù)分別取值為E=5V，R=15kΩ，C=3300μF;(3)式中各參數(shù)分別取值為U0=5V，R=100kΩ，C=3300μF，根據(jù)表達式，仿真得到電容電壓隨時間變化的波形如圖5所示。