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基于DS3501的APD偏压温度补偿电路设计

作者: 时间:2012-05-23 来源:网络 收藏

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3.2 电路参数设计
参数设计需要满足以下两点要求:
1)为保证偏压的精度,必须有△VEW△Vadj,即相邻两档电阻对应的VRW的变化值小于Vadj的最小变化值;
2)工业环境一般为-40~-+85℃,因此该电路必须能在-4O~+85℃范围内进行偏压
手册得:22℃时,击穿电压UR=153 V,为了保证APD工作在较大的放大倍数,同时受温度影响又相对较小,取偏置电压UR=122.4 V,即k=0.8。
由(1)、(3)式得:
△VRW0.018=0.004 5△T (5)
因为每4℃温度区间对应一个阻值,因此△T=4,故Vadj=0.018。
因此需要有:
△VRW0.018 (6)
同时,在-40~+85℃范围内,由(1)、(3)式得:
1.251Vadj1.8135 (7)
电路参数设计必须满足(6)、(7)式所示条件。
取VADD=12 V,R1=100 k,R2=10 k,得△VRW=0.0079,1.000Vadj2.000,满足(6)、(7)式。根据确定的参数,由(1)、(4)式得:
WR=54.737+0.57157 (8)
由(8)式计算出不同温度下对应的WR的值,并转换成十六进制,通过I2C总线写入的查找表LUT对应地址中。芯片就可以根据温度传感器的温度控制抽头位置,进而实现偏压的控制。

4 测试结果
根据电路选取的参数,由(4)、(8)式得:
UR=114.48+0.36T (9)
根据(9)式可以计算得到某温度下偏置电压UR的理论值。
为了测试电路的效果,在不同的温度下测量一组偏置电压UR,将其与理论值进行相关性分析,相关系数为0.999 67,斜率为1.002 48,标准偏羞为0.006 64,具有较好的一致性,如表1及图4所示。

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