[發明專利]一種用于APD器件的驅動測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202111158284.3
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113589093B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 馬超;李金金;黃秋元;周鵬
• 申請（專利權）人: 武漢普賽斯電子技術有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

1.一種用于APD器件的驅動測試裝置，其特征在于，所述裝置包括：輸入模塊、控制模塊、第一驅動檢測模塊、第二驅動檢測模塊以及光源模塊；所述輸入模塊、所述第一驅動檢測模塊、第二驅動檢測模塊以及光源模塊分別與所述控制模塊電連接；

輸入模塊，用于接收測試參數信號并傳輸至控制模塊，所述測試參數信號至少包括APD測試電壓/電流信號、電源電壓信號以及光源波長參數信號；

控制模塊，用于將所述測試參數信號從數字信號轉換成模擬信號，并將所述測試參數模擬信號分別對應傳輸至第一驅動檢測模塊、第二驅動檢測模塊以及光源模塊；

光源模塊，用于接收光源波長參數的模擬信號，以輸出對應光源波長的光至待測APD器件；

第一驅動檢測模塊，用于接收APD測試電壓/電流的模擬信號，以輸出至所述待測APD器件的APD雪崩二極管，并采集APD雪崩電壓和APD暗電流以傳輸至控制模塊；

第二驅動檢測模塊，用于接收電源電壓的模擬信號以傳輸至待測APD器件的TIA前置放大器，并采集TIA電壓和TIA電流以傳輸至控制模塊；

所述控制模塊，還用于將APD雪崩電壓、APD暗電流、TIA電壓和TIA電流，分別與對應預設參考范圍進行比較，根據比較結果確定所述待測APD器件的質量；

所述第二驅動檢測模塊包括程控限流單元、可調恒壓電路以及差分檢測電路；

所述程控限流單元包括運放器U21、電阻R33、限流電阻以及三極管Q11；所述運放器U21的正相輸入端連接于控制模塊的DAC3端口，輸出端通過電阻R33與三極管Q11的基極連接，三極管Q11的集電極與限流電阻的一端連接，所述限流電阻的另一端接VCC電源，所述三極管Q1的發射極為程控限流單元的輸出端；運放器U21的反相輸入端接入限流電阻和三極管Q11的集電極之間的結點；

所述可調恒壓電路包括運放器U7、電阻R10、電阻R11、電阻R13以及三極管Q1；所述運放器U7的正相輸入端連接于控制模塊的DAC2端口，反相輸入端接地，輸出端通過電阻R10與所述三極管Q1的基極連接，所述三極管Q1的集電極與程控限流單元的輸出端連接，所述三極管Q1的發射極與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端與待測試APD器件的TIA電路電源輸入端連接；電阻R11的一端接地，另一端接入電阻R13與待測試APD器件之間的結點；

所述差分檢測電路包括電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17以及運放器U8；所述運放器U8的正相輸入端與電阻R15的一端連接，反向輸入端與電阻R14連接，所述電阻R15的另一端和電阻R14的另一端分別連接于電阻R13的兩端，所述運放器U8的輸出端與控制模塊的ADC2端口連接；電阻R17的一端與運放器U8的反相輸入端連接，另一端與運放器U8的輸出端連接；電阻R16的一端與運放器U8的正相輸入端連接，另一端接地；

所述第二驅動檢測模塊還包括TIA電壓檢測電路，所述TIA電壓檢測電路采用運放器U11，所述運放器U11的正相輸入端與待測試APD器件的TIA電路電源輸入端，所述運放器U11的反相輸入端與其輸出端連接，所述運放器U11的輸出端連接控制模塊的ADC3端口。

2.根據權利要求1所述的用于APD器件的驅動測試裝置，其特征在于，所述裝置還包括光強接收檢測模塊，所述光強接收檢測模塊分別與待測APD器件和控制模塊電連接；

所述光強接收檢測模塊，用于檢測待測APD器件進行光耦合時輸出信號強度并傳輸至控制模塊。

3.根據權利要求1所述的用于APD器件的驅動測試裝置，其特征在于，所述第一驅動檢測模塊包括高壓恒壓驅動檢測電路、高壓恒流驅動檢測電路以及開關切換單元；所述高壓恒壓驅動檢測電路與所述開關切換單元電連接；所述高壓恒流驅動檢測電路與所述開關切換單元電連接；

所述高壓恒壓驅動檢測電路，用于接收所述控制模塊傳輸的APD測試電壓模擬信號，生成可調電壓信號并通過所述開關切換單元傳輸至待測APD器件的APD雪崩二極管，以獲取第一APD雪崩電壓和第一APD暗電流；

所述高壓恒流驅動檢測電路，用于接收所述控制模塊傳輸的APD測試電流模擬信號，生成可調電流信號并通過所述開關切換單元傳輸至待測APD器件的APD雪崩二極管，以獲取第二APD雪崩電壓和第二APD暗電流；

所述開關切換單元，用于在所述高壓恒壓驅動檢測電路，與高壓恒流驅動檢測電路之間進行切換。