[發明專利]APD反偏電壓控制系統及方法無效

申請號：	200910048636.2	申請日：	2009-03-31
公開（公告）號：	CN101533286A	公開（公告）日：	2009-09-16
發明（設計）人：	黃正;皋魏;席剛;尚利軍;周正仙;仝芳軒;劉亮;楊斌;郭兆坤	申請（專利權）人：	上海華魏光纖傳感技術有限公司
主分類號：	G05F1/63	分類號：	G05F1/63;H01L31/107;H01C10/00
代理公司：	上海光華專利事務所	代理人：	余明偉
地址：	201711上海市青浦區趙***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	apd 電壓控制系統方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于智能控制技術領域，涉及一種電壓控制系統及方法，尤其涉及一種APD反偏電壓控制系統及方法。

背景技術

雪崩光電二極管(APD)是一種建立在內光電效應基礎上的光電器件。雪崩光電二極管具有內部增益和放大的作用，一個光子可以產生10-100對光生電子空穴對，從而能夠在器件內部產生很大的增益。雪崩光電二極度管工作在反向偏壓下，反向偏壓越高，耗盡層當中的電場強度也就越大。當耗盡層中的電場強度達到一定程度時，耗盡層中的光生電子空穴對就會被電場加速，而獲得巨大的動能，它們與晶格發生碰撞，就會產生新的二次電離的光生電子空穴對，新的電子空穴對又會在電場的作用下獲得足夠的動能，再一次與晶格碰撞又產生更多的光生電子空穴對，如此下去，形成了所謂的“雪崩”倍增，使信號電流放大。

然而，APD隨溫漂的變化嚴重影響其增益的穩定性，甚至引起測量精度的惡化。理論上可以證明APD的增益是其偏壓V和溫度T的函數，二者共同決定APD工作時的增益，而且在維持APD增益比較恒定的條件下，其偏壓和溫度之間存在一定的關系。因此，可以控制APD的偏壓使之隨溫度按一定的規律改變。這樣就可以維持APD增益基本恒定，保證其正常工作。這就是對APD溫度漂移的偏壓補償原理。偏壓補償方法有兩種，典型的是讓APD工作在恒定的溫度環境中，也就是恒溫控制；另一種是根據溫度變化來調節APD的反偏電壓，使得APD的增益不變。利用APD的放大增益G＝1+Rf/R1+Rx，其中Rf為放大器反饋電阻，R1為固定偏離電阻，Rx為數字電位器電阻；利用調節Rx來保持G不變。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種APD反偏電壓控制系統，可使APD反偏電壓滿足APD增益不變的要求。

另外，本發明還提供上述APD反偏電壓控制系統的控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種APD反偏電壓控制系統，其包括溫度測量單元、控制單元、數字電位器；所述溫度測量單元用以獲取APD及其周邊的溫度信息，并把該溫度信息轉化為模擬電信號，而后把該模擬信號發送至所述控制單元；所述控制單元包括一AD轉換器，該AD轉換器用以把接收到的模擬信號轉化為數字信號；控制單元計算出所述獲取的溫度信息，并根據該溫度信息調節所述數字電位器的電阻值，從而調節APD的反偏電壓。

作為本發明的一種優選方案，所述控制單元包括存儲單元，該存儲單元存儲與APD工作環境溫度的數字信號對應的數字電位器抽頭位置的控制信息，該信息是通過多次試驗獲得；較佳地，所述存儲單元為EEPROM?？刂茊卧褦底蛛娢黄鞒轭^位置的控制信息通過接口向數字電位器輸出控制信號，以控制數字電位器調節到對應電阻值。較佳地，所述接口為IIC接口。

作為本發明的一種優選方案，所述溫度測量單元為鉑電阻測溫電路。

作為本發明的一種優選方案，所述數字電位器還連接有一放大電路；所述通過調節數字電位器的電阻控制該放大電路的放大倍數，從而調節APD的反偏電壓。

上述APD反偏電壓控制系統的控制方法，包括如下步驟：

A、所述溫度測量單元獲取APD工作環境溫度信息，并把該溫度信息轉化為模擬電信號，而后把該模擬信號發送至所述控制單元；

B、所述控制單元的AD轉換器把接收到的模擬信號轉化為數字信號；

C、控制單元根據所述獲取的數字信號計算出溫度信息，并根據該溫度信息調節所述數字電位器的電阻值，從而調節APD的反偏電壓。

作為本發明的一種優選方案，所述溫度測量單元為鉑電阻測溫電路。

本發明的有益效果在于：本發明提出的APD反偏電壓控制系統，可使APD反偏電壓滿足APD增益不變的要求。

附圖說明

圖1為本發明系統的組成示意圖。

圖2為本發明方法的流程圖。

具體實施方式