一种Si‑APD偏压电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种Si‑APD偏压电路，包括比较器A1、比较器A2、开关管Q1、电感L1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、倍压整流电路；所述的比较器A1、比较器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1组成矩形波发生器；所述的比较器A2的正向输入端电平VCTL确定矩形波的脉冲宽度；所述的输出偏压VAPD由倍压整流电路输出；所述的输出偏压VAPD幅度可以由VCTL控制。本实用新型专利技术采用比较器A1组成矩形波发生器，由比较器A2的正向输入端电平VCTL控制矩形波的脉冲宽度，从而控制输出偏压VAPD的幅度，实现了0～600V电压输出，具有噪声低、调节范围大、尺寸小、成本低等特点，可用于Si‑APD、光电倍增管、高压偏置等。

【技术实现步骤摘要】
一种Si-APD偏压电路
本技术属于高压电源领域，特别涉及一种Si-APD偏压电路。
技术介绍
Si-APD，又名硅雪崩光电二极管，是一种p-n结型的光检测二极管，利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号以提高检测的灵敏度。Si-APD工作时需要施加一个反向偏压，使其达到雪崩倍增状态。Si-APD主要应用于激光测距、激光雷达等，特别是用于小型手持式激光测距仪时，对Si-APD偏压电路的噪声、尺寸和成本都提出了很高的要求，且在环境温度变化时，Si-APD的偏压要随温度大范围变化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种Si-APD偏压电路，实现了0～600V电压输出，具有噪声低、调节范围大、尺寸小、成本低等特点，可用于Si-APD、光电倍增管、高压偏置等。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种Si-APD偏压电路，包括由比较器A1和电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1组成的锯齿波发生电路，产生锯齿波输入至比较器A2的反向输入端，比较器A2的正向输入端电平VCTL确定矩形波的脉冲宽度，所述比较器A1的正向输入端分别连接电阻R1和电阻R3，比较器A1的负向输入端分别连接电容C1和比较器A2的负向输入端，比较器A1的输出端连接电阻R2，所述比较器A2的输出端连接开关管Q1，所述的开关管Q1上分别连接有电感L1和倍压整流电路，所述的倍压整流电路输出偏压VAPD。所述的一种Si-APD偏压电路，其锯齿波发生电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源VCC，电阻R3的另一端连接比较器A1的输出端，比较器A1的负向输入端和输出端还并联有电阻R6，比较器A1的正向输入端连接电阻R5，电阻R5和电容C1的另一端同时接地，比较器A2的正向输入端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，比较器A2的输出端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述的倍压整流电路为电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成的二倍压整流电路。进一步，所述的电容C5一端与电源VCC和电感L1连接，电容C5另一端同时连接电容C2、二极管D1负极和二极管D2正极，电容C2的另一端同时连接二极管D3负极和二极管D4正极，二极管D1正极连接电容C3，电容C3的另一端同时连接电容C4、二极管D2负极和二极管D3正极，电容C4的另一端连接二极管D4负极。所述的一种Si-APD偏压电路，其锯齿波发生电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源VCC，电阻R3的另一端连接比较器A1的输出端，比较器A1的负向输入端和输出端还并联有电阻R6，比较器A1的正向输入端连接电阻R5，电阻R5和电容C1的另一端同时接地，比较器A2的正向输入端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，比较器A2的输出端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述的倍压整流电路为电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C12、电容C13、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D9、二极管D10组成的三倍压整流电路。进一步，所述的电容C5一端与电源VCC和电感L1连接，电容C5另一端同时连接电容C2、二极管D1负极和二极管D2正极，电容C2的另一端同时连接电容C12、二极管D3负极和二极管D4正极，二极管D1正极连接电容C3，电容C3的另一端同时连接电容C4、二极管D2负极和二极管D3正极，电容C4的另一端同时连接电容C13、二极管D4负极和二极管D9正极，电容C12的另一端同时连接二极管D9负极和二极管D10正极，电容C13的另一端连接二极管D10负极。所述的一种Si-APD偏压电路，其锯齿波发生电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述的电感L1由变压器T构成，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源VCC，电阻R3的另一端连接比较器A1的输出端，比较器A1的负向输入端和输出端还并联有电阻R6，比较器A1的正向输入端连接电阻R5，电阻R5和电容C1的另一端同时接地，比较器A2的正向输入端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，比较器A2的输出端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述的倍压整流电路为电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成的二倍压整流电路。进一步，所述的变压器T输入侧分别连接电源VCC和开关管Q1，输出侧一端连接电容C5，一端接地，电容C5另一端同时连接电容C2、二极管D2负极和二极管D1正极，电容C2的另一端同时连接二极管D3负极和二极管D4正极，二极管D2正极连接电容C3，电容C3的另一端同时连接电容C4、二极管D1负极和二极管D3正极，电容C4的另一端连接二极管D4负极。更进一步，所述的倍压整流电路可以是马克思倍压电路、信克尔倍压电路或CW倍压电路等。再进一步，所述的比较器A2的正向输入端电平VCTL可以是外部电平控制，也可以通过分压电阻或电位器调节。本技术采用比较器A1组成矩形波发生器，由比较器A2的正向输入端电平VCTL控制矩形波的脉冲宽度，从而控制输出偏压VAPD的幅度，实现了0～600V电压输出，具有噪声低、调节范围大、尺寸小、成本低等特点，可用于Si-APD、光电倍增管、高压偏置等。本技术的有益效果是：1、本技术实现的Si-APD偏压电路具有超低噪声；2、本技术实现的Si-APD偏压电路器件少、尺寸小、成本低；3、本技术实现的Si-APD偏压电路通过控制VCTL电平来控制偏压VAPD大小，调节范围大。附图说明图1为本技术Si-APD偏压电路的原理框图；图2为本技术Si-APD偏压电路的仿真示意图；图3为本技术Si-APD偏压电路实施例1的原理框图；图4为本技术Si-APD偏压电路实施例2的原理框图；图5为本技术Si-APD偏压电路实施例3的原理框图。各附图标记为：1—静触头支座，2—静触头，21—静触头接触面，3—动触头，31—动触头接触面，4—触头弹簧，5—动触头支架，6—连接件，7—连接杆，8—推杆，9—固定支座，10—第三转轴，11—第一转轴，12—第二转轴，13—止位，14—第一接触点，15—第二接触点。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。本技术Si-APD偏压电路原理框图如图1所示，电路仿真波形示意图如图2所示。包括由比较器A1和电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1组成的锯齿波发生电路，产生锯齿波输入至比较器A2的反向输入端，比较器A2的正向输入端电平VCTL确定矩形波的脉冲宽度，比较器A2的反向输入端波形如图2中曲线2所示，比较器A2的正向输入端电平VCTL如图2中曲线1所示，比较器A2的输出端波形如图2中曲线3所示。其中，所述比较器A1的正向输入端分别连接电阻R1和电阻R3，比较器A1的负向输入端分别连接电容C1和比较器A2的负向输入端，比较器A1的输出端连接电阻R2，电阻R1、电阻R2的另一端连接比较器A2的负向输入端，电阻R3和电容C1的另一端同时接地，所述比较器A2的输出端连接开关管Q1，所述的开关管Q1上分别连接有电感L1和倍压整流电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Si‑APD偏压电路，其特征在于：包括由比较器A1和电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1组成的锯齿波发生电路，产生锯齿波输入至比较器A2的反向输入端，比较器A2的正向输入端电平VCTL确定矩形波的脉冲宽度，所述比较器A1的正向输入端分别连接电阻R1和电阻R3，比较器A1的负向输入端分别连接电容C1和比较器A2的负向输入端，比较器A1的输出端连接电阻R2，所述比较器A2的输出端连接开关管Q1，所述的开关管Q1上分别连接有电感L1和倍压整流电路，所述的倍压整流电路输出偏压VAPD。

【技术特征摘要】
1.一种Si-APD偏压电路，其特征在于：包括由比较器A1和电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1组成的锯齿波发生电路，产生锯齿波输入至比较器A2的反向输入端，比较器A2的正向输入端电平VCTL确定矩形波的脉冲宽度，所述比较器A1的正向输入端分别连接电阻R1和电阻R3，比较器A1的负向输入端分别连接电容C1和比较器A2的负向输入端，比较器A1的输出端连接电阻R2，所述比较器A2的输出端连接开关管Q1，所述的开关管Q1上分别连接有电感L1和倍压整流电路，所述的倍压整流电路输出偏压VAPD。2.根据权利要求1所述的一种Si-APD偏压电路，其特征在于，所述的锯齿波发生电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源VCC，电阻R3的另一端连接比较器A1的输出端，比较器A1的负向输入端和输出端还连接有电阻R6，比较器A1的正向输入端连接电阻R5，电阻R5和电容C1的另一端同时接地，比较器A2的正向输入端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，比较器A2的输出端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述的倍压整流电路为电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成的二倍压整流电路。3.根据权利要求2所述的一种Si-APD偏压电路，其特征在于，所述的电容C5一端与电源VCC和电感L1连接，电容C5另一端同时连接电容C2、二极管D1负极和二极管D2正极，电容C2的另一端同时连接二极管D3负极和二极管D4正极，二极管D1正极连接电容C3，电容C3的另一端同时连接电容C4、二极管D2负极和二极管D3正极，电容C4的另一端连接二极管D4负极。4.根据权利要求1所述的一种Si-APD偏压电路，其特征在于，所述的锯齿波发生电路还包括电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源VCC，电阻R3的另一端连接比较器A1的输出端，比较器A1的负向输入端和输出端还连接有电阻R6，比较器A1的正向输入端连接电阻R5，电阻R5和电容C1的另一端同时接地，比较器A2的正向输入端连接电阻R7，电阻R7的另一端接地，比较器A2的输出端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述的倍压整流电路为电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C12、电容C13、二极管D1、二极管D2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：练文，郭良贤，张鑫，彭堂超，许韬，
申请(专利权)人：湖北久之洋红外系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42