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APD高压电路介绍

May2006一、APD光电检测器的工作特性二、APD工作的高压电路及温度补偿一、APD的工作特性在光纤通信系统中应用的光电检测器的作用是把接收到的光信号转换成电流信号。最常用的光电检测器是半导体PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD。

WTD自制APDJDSUMini-DILAPD3.APD主要参数偏置电压—APD的偏置电压（即通常所说的高压）一般约为常温60V；最近市场上也有低偏压APD推出，其高压只需20、30几伏。响应度—典型的APD响应度为0.8A/W（M=1），其中M为倍增因子，M=倍增后的电流Ig/无倍增的光生电流Ip。饱和光功率—如图，当输入APD的光功率Pin达到一定值后，光电流将趋于饱和，只有在Pin低于一定值的情况下，其输出光电流与偏压有较大的线性范围，APD的内阻R越小，线性范围越大。

不同输入光强下，APD的光电流随偏压的变化4.APD的温度特性如图，环境温度的变化对APD的特性影响很大，当温度升高时，APD的击穿电压VBR也随着上升，如果APD的工作电压（即高压）不变，APD的光电检测性能会变弱，灵敏度降低。温度对APD的增益-电压特性的影响APDVBR的温度系数一般约为：0.1V/℃

二、APD高压电路目前光模块的工作电压一般为3.3V或5V，而APD所需的工作电压高达几十伏。为保证APD的正常工作，需要引入高压电路及相应的温度补偿措施。APD高压电路主要包括升压电路、倍压电路和温度补偿三个部分。APD热敏电阻升压电路倍压电路温度补偿光电流Ig1.升压电路光模块内部采用的升压电路一般都是非常成熟了的能够实现DC/DC转换功能的专用升压芯片，如Linear的LT1930、Maxim的MAX1771等。通过DC/DCConverter能将输入的电源电压（3.3V或5V）转换成20、30几伏的高压输出。这里提到的Converter是指BoostConverter（升压变换器）。BoostConverter主要由开关晶体管VT、二极管VD、储能电感L和输出滤波电容C所组成。其电路拓扑结构及波形如图所示。③

其中，δ=ton/

Ts为占空比，当改变δ时，就能获得所需的上升的电压值。在实际应用中，DC/DCConverter芯片的输出电压经分压得到的反馈电压与芯片内部的参考电压进行比较，产生一个误差信号经由PWM控制器（根据误差信号产生不同的占空比δ来控制信号）来控制功率管的开关。当误差放大器EA的输出增加时，输出的开关电流增加；当EA的输出减小时，输出的开关电流减小，从而实现高压输出的自动调节。EAPWM控制器振荡器Gate驱动器BoostConverterConverter内部参考电压输入DC/DCConverter升压原理框图反馈电压输入高压输出3.温度补偿APD的温度补偿一般是通过负温度系数的热敏电阻来实现的。热敏电阻（APD内部集成或者外围提供）将环境温度的变化反映到D

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