基于ADL5317和LM35的APD偏压温度补偿电路设计

针对分布式光纤测温系统中APD(Avalanche Photodiodes)的反向偏置电压需进行实际温度补偿的要求,利用LM35温度传感器和ADL5317芯片,设计了一种高精度、低功耗、宽动态范围、偏置电压精确且可自动控制的APD偏压温度自动补偿电路。     

基于DS3501的APD偏压温度补偿电路设计

介绍了DS3501的工作原理,针对APD偏置电压需要进行精确温度补偿的要求,设计了一种高精度、宽动态范围的APD偏压自动补偿电路。经实验测试,APD偏压相对误差小于0.25%。将该补偿电路应用于荧光法溶解氧测量系统中,显著提高了系统测量精度,测量结果相对误差小于1%。     

星载激光测距仪APD最佳雪崩增益控制技术研究

针对激光测距仪星载应用环境的特殊性,研究了星载激光测距仪APD最佳增益控制技术。通过引入星载激光测距仪APD电流信噪比模型,分析了影响星载激光测距仪APD信噪比的关键因素。针对某星载激光测距仪的具体应用,展开了APD最佳增益控制技术研究,设计了温度增益反馈控制电路,并推导建立了温度增益数字反馈控制算法,实验验证了控制电路及算法的正确性和良好的温度适应性。实验结果表明,该控制电路和算法能够使得APD在-25~60℃温度范围下保持恒定增益,适用于星载激光测距仪APD最佳增益控制。     

基于后向喇曼散射测温系统APD最佳雪崩增益分析

本文对基于后向Raman散射分布式光纤测温系统中APD的最佳雪崩增益Mopt进行了分析。文中系统讨论了APD雪崩增益和入射光功率、APD的工作温度和APD的偏置电压等的关系。提出了一套温度控制加偏压调节保持最佳雪崩增益的方法,并给出了偏压调节方程式。最后,针对系统提出了系统APD最佳雪崩增益的概念,给出了具体计算方法。实验结果证明分析是合理、正确的。     

基于TPS40210的APD偏压温补电路设计

介绍了TPS40210的工作原理。利用TPS40210设计的高压偏置电路具有动态范围广、低噪声的优点,滤波后输出纹波小于20mVP-P;基于AD590温度传感器,设计了一种自动温度补偿的APD高压偏置电路,并对电路进行了理论分析和实验验证。结果表明,该电路输出能够根据环境温度变化自动调节偏压输出,使APD工作在稳定增益状态。     

APD阵列芯片偏置电压温度补偿系统设计与实现

为使APD阵列芯片在不同温度下保持较为恒定的增益,设计反向偏压自动温度补偿系统。采用STM32微处理器对热敏电阻分压采样和A/D转换后计算获得阵列芯片工作温度,根据工作温度求解出合适的反向偏压值,再通过调节数字电位器控制高压模块输出解算得到的反向偏压至APD阵列芯片。采用Matlab仿真方法获取匹配电阻的阻值避免了繁琐的数学推导。应用μC/OS嵌入式操作系统实现多任务程序设计,且任务间采用消息邮箱通信,提高了软件运行的稳定性和可靠性。测试结果表明,使用该温度补偿系统的5×5 APD阵列芯片的每个通道都能在不同温度下保持本通道输出信号幅度基本恒定,证明了系统的有效性和实用性。     

用AC1056实现对雪崩光电二极管温漂的偏压补偿

雪崩光电二极管(APD)的增益严重地受到温度的影响.AC1056是一款多功能的12位A/D板,具有A/D转换和D/A控制的功能.利用它得到了具有相当精度的对APD偏压和温度的采集和具有高精度的对APD偏压的控制,从而获得了在维持APD增益比较恒定的条件下其温度和偏压之间的关系,并在应用中实现了对APD温度漂移的偏压补偿.     

基于单片机多模式控制的APD偏压电路模块设计

针对雪崩光电二极管(APD)应用多样化的需求,提出多模式控制的APD偏压电路模块设计方案。基于APD工作原理,分析了APD增益系数、反向偏置电压、工作温度三者之间的关系,设计了具有多模式工作的APD偏压模块硬件电路,开展了详细的单片机软件功能设计。结合雪崩光电二极管进行了实验验证,结果表明在-40~+60℃温度范围内,该偏压电路模块具有温度补偿及多模式切换功能,输出电压偏差小于0.5 V,纹波小于100 mV,可实现APD多模式工作,满足工程化应用需要。     

APD非线性响应补偿

1APD特性 光模块采用基于雪崩光电二极管（APD）的光接收器支持高灵敏度设计。从APD接收到的反馈呈非线性（平均接收功率）,这一非线性特性为优化控制激光器模块带来一定困难,典型的APD非线性特性如图1所示。     

基于ADL5317的APD偏压控制/光功率监测电路

介绍了ADL5317的引脚功能、内部结构和工作原理.针对APD偏置电压需要精确控制的要求,给出了一种具有高精度、宽动态范围的APD偏压控制/光功率监测功能的核心电路.     

光纤喇曼测温系统中APD增益稳定的研究

分布式光纤测温系统采用APD雪崩光电二极管作为接收器件,它的稳定性对后级的信号处理及系统主要技术指标起着决定性的影响.APD的增益受温度波动影响较大.对APD增益进行了分析,针对分布式光纤测温系统中喇曼光信号极微弱和强噪声的特点,设计了一温控系统和一反馈偏压补偿系统.实验证明温控温度波动小于0.1℃,测试输出电压波动小于0.5 mV,完全满足分布式光纤测温系统对APD增益稳定的高要求.     

APD应用于电磁兼容的测试方法和限值

幅度概率分布（APD）测试方法已经由CISPR（国际无线电干扰委员会）提出作为一种测试电子设备发射电磁骚扰的方法].介绍了APD测试的定义及其优点,APD限值的来源和分类.给出了Rohde＆Schwarz（R＆S）公司APD的技术实现,APD测试的过程及举例.并就APD测试在EMC中的意义和应用进行了说明.     

基于APD的光电探测器电路研究与设计

提出将APD与前置放大器电路配合使用的最佳方法.利用光电转换信噪比数学模型,确定选择与APD匹配的电路器件,给出了前置放大器采用低噪声的分体器件与集成运算放大器相组合的设计方法.通过对前置放大器重要参数信噪比进行测量和分析.结果表明,该探测器电路信噪比优于直接与集成运算放大器匹配的探测器电路,且可靠性高,宜扩展,具有广泛的应用前景.     

一种高精度低功耗的APD偏置电压模块设计

设计了一种具有升压和自动温度漂移补偿功能的雪崩光电二极管(APD)偏置电压模块,该模块包含正反馈振荡器、高频全波整流电路和温度补偿器.正反馈振荡器实现DC/AC的变换,并通过变压器进行电压放大;高频全波整流电路通过AC/DC变换输出直流高压;温度补偿器通过模拟温度传感器自动补偿APD的温度漂移.该模块大小为1.7 cm×2.7 cm,最大功耗为100 mW,输出电压在0～372 V连续可调,且最大纹波不超过0.004％,通过对模块中元器件参数的调整,能够对任意型号的APD进行电压偏置和温度补偿,偏置电压最大偏差不超过0.005％.     

集成化高速APD的研究进展

理论分析了降低雪崩光电二极管(APD)噪声、提高其增益及带宽的一般方法。面向APD综合响应度与带宽之间存在的固有矛盾问题,提出了采用三维纳米化技术降低APD的噪声,以及采用集成光学技术提高APD的响应度的解决方案。在此基础上,从表面等离基元聚光结构与垂直光入射型APD的混合集成、超透镜与垂直光入射型APD的混合集成,以及阵列波导光栅(AWG)与光侧入射倏逝波耦合波导(EC)APD的单片集成等三个方面,综述了集成化高速APD的研究进展,对该领域的发展趋势进行了展望。     

四象限InGaAs APD探测器的研究

文章中设计的四象限InGaAs雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,APD)的管芯结构采用正入光式平面型结构,而材料结构采用吸收区、倍增区渐变分离的APD结构,在对响应时间、暗电流和响应度等参数进行计算与分析的基础上,优化了器件结构参数.试验结果表明,其响应时间≤1.5 ns,响应度≥9.5 A/W,暗电流≤40 nA,可靠性设计时使PN结和倍增层均在器件表面以下,可有效抑制器件表面漏电流,提高器件的可靠性.     

光纤传感系统中APD增益温漂的动态补偿研究

为实现对雪崩光电二极管(APD)增益温漂的动态偏压补偿, 设计了高精度的ADC和DAC电路系统,对APD可以达到毫伏级的偏压控制精度和0.2 ℃的温度采样精度.依托光纤传感系统并运用数据采集与处理技术获得了在APD增益比较稳定的条件下其偏压与温度之间的线性关系以及增益温漂误差的偏压补偿公式,应用时传感系统能够实时补偿增益的温漂并且具有足以满足系统要求的补偿精度.     

一种任意APD分布伪随机噪声的生成方法

该文提出一种采用直接数字频率合成(DDS)技术产生符合任意APD分布的伪随机噪声信号的方法,其核心在于如何产生基带样值序列的数值处理方法.