APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端技术方案

本发明专利技术提供一种APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端，包括：APD偏压电路、温度检测电路、放大电路和控制终端；所述APD偏压电路在所述控制终端的控制下为所述APD提供偏置电压；所述放大电路将所述APD产生的暗电流放大为电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制终端；所述温度检测电路采集所述APD的温度信息并将所述温度信息发送至所述控制终端；所述控制终端根据所述电压信号调节所述偏置电压以使所述暗电流为预设值，并在所述温度信息发生变化时，根据所述温度信息调节所述偏置电压以所述暗电流保持为所述预设值。本发明专利技术的APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端能获取APD在不同温度下的最佳增益状态。

APD bias compensation circuit, compensation method and system, storage medium and control terminal

【技术实现步骤摘要】
APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端
本专利技术涉及一种补偿电路，特别是涉及一种雪崩光电二极管(AvalanchePhotoDiode，APD)偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端。
技术介绍
APD是一种在激光通信中使用的光敏元件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流；加大反向偏压会产生“雪崩”(即光电流成倍地激增)的现象，因此这种二极管被称为雪崩光电二极管。随着激光测距与激光雷达的快速应用发展，实现快速量产化已经是至关重要的环节。在激光测距与激光雷达量产过程中，APD的一致性是最大难题。APD厂家提供的APD都是一个大范围的技术参数。对于生产精密仪器来说，参数的未知或者APD的可靠性决定了产品的量产化。因此，需要准确确定APD的工作电压，准确对APD进行偏压以及温度补偿。现有技术中，大多数APD检测仪器都是基于光纤通信类的APD进行偏压检测，其仪器只能检测0-70V以内的APD偏压，而激光测距以及激光雷达中使用的APD偏压在80V-300V之间，故无法进行正常检测。另外，现有的检测仪器只能进行当前温度下的APD偏压检测，满足不了大范围温度下的补偿。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端，能够根据采集到的APD暗电流自动调节APD偏压输出，能够根据环境温度自动对APD进行偏压补偿，从而获取APD在不同温度下的最佳增益状态。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种APD偏压补偿电路,包括：APD偏压电路、温度检测电路、放大电路和控制终端；所述APD偏压电路与APD和所述控制终端相连，用于在所述控制终端的控制下为所述APD提供偏置电压；所述放大电路与所述APD和所述控制终端相连，用于将所述APD产生的暗电流放大为电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制终端；所述温度检测电路与所述APD和所述控制终端相连，用于采集所述APD的温度信息并将所述温度信息发送至所述控制终端；所述控制终端用于根据所述电压信号调节所述偏置电压以使所述暗电流为预设值，并在所述温度信息发生变化时，根据所述温度信息调节所述偏置电压以所述暗电流保持为所述预设值。于本专利技术一实施例中，所述放大电路包括电流放大电路和跨阻放大电路；所述电流放大电路的输入端与所述APD相连，输出端与所述跨阻放大电路的输入端相连，用于将所述暗电流信号放大为电流放大信号；所述跨阻放大电路的输出端与所述控制终端相连，用于将所述电流放大信号放大为电压信号。于本专利技术一实施例中，所述控制终端通过PWM信号控制所述APD偏压电路输出的偏置电压。本专利技术提供一种上述的APD偏压补偿系统的补偿方法，应用于控制终端，包括以下步骤：获取温度检测电路输出的温度信息；获取放大电路输出的电压信号；根据所述电压信号计算APD的暗电流；若所述暗电流为预设值，则判定APD偏压电路当前输出的偏置电压为所述温度信息下的最佳偏置电压；若所述暗电流不为所述预设值，则调整所述APD偏压电路当前输出的偏置电压，直至所述暗电流为预设值。于本专利技术一实施例中，还包括存储各个温度信息下APD的最佳偏置电压；基于采集到的温度信息将所述偏置电压调整为采集到的温度信息对应的最佳偏置电压。于本专利技术一实施例中，还包括当前温度下调整预设次数所述APD偏压电路输出的偏置电压后，若所述暗电流仍然不为所述预设值，则判定所述APD不合格。于本专利技术一实施例中，当放大电路包括相连的电流放大电路和跨阻放大电路时，所述暗电流Id＝(Vr-Va)/b*R，其中b为所述电流放大器的放大倍数，R为所述跨阻放大电路的反馈电阻，Vr为所述跨阻放大电路的基准电压，Va为所述电压信号；所述偏置电压Vapd＝K*Vbr，其中Vbr为Id＝10uA时APD上的偏置电压，K为已知常数。对应地，本专利技术提供一种根据上述的APD偏压补偿系统的补偿系统，应用于控制终端，包括第一获取模块、第二获取模块、计算模块和调整模块；所述第一获取模块用于获取放大电路输出的电压信号；所述第二获取模块用于获取温度检测电路输出的温度信息；所述计算模块用于根据所述电压信号计算APD的暗电流；所述调整模块用于在所述暗电流为预设值时，判定APD偏压电路当前输出的偏置电压为所述温度信息下的最佳偏置电压；若所述暗电流不为所述预设值，则调整所述APD偏压电路当前输出的偏置电压，直至所述暗电流为预设值。本专利技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的APD偏压补偿系统的补偿方法。最后，本专利技术提供一种控制终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述控制终端执行上述的APD偏压补偿系统的补偿方法。如上所述，本专利技术所述的APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储介质及控制终端，具有以下有益效果：(1)能够快速高效自动获取APD的在不同环境温度下的最佳偏压，极大地降低了工作量和人工成本；(2)能够根据APD暗电流判断APD的可靠性，通过调节APD偏压输出的大小反复检测APD暗电流大小是否满足应用需求，若APD暗电流始终无法满足标定要求，即判断APD不合格；(3)适用于激光雷达中的APD，偏压范围较大，且具有温度补偿功能。附图说明图1显示为本专利技术的APD偏压补偿电路于一实施例中的结构示意图；图2显示为本专利技术的APD偏压补偿电路于一实施例中的框架示意图；图3显示为本专利技术的APD偏压补偿方法于一实施例中的流程图；图4显示为本专利技术的APD偏压补偿系统于一实施例中的结构示意图；图5显示为本专利技术的控制终端于一实施例中的结构示意图。元件标号说明1APD偏压电路2温度检测电路3放大电路4控制终端41第一获取模块42第二获取模块43计算模块44调整模块51处理器52存储器具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术的APD偏压补偿电路、补偿方法及系统、存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种APD偏压补偿电路，其特征在于：包括：APD偏压电路、温度检测电路、放大电路和控制终端；/n所述APD偏压电路与APD和所述控制终端相连，用于在所述控制终端的控制下为所述APD提供偏置电压；/n所述放大电路与所述APD和所述控制终端相连，用于将所述APD产生的暗电流放大为电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制终端；/n所述温度检测电路与所述APD和所述控制终端相连，用于采集所述APD的温度信息并将所述温度信息发送至所述控制终端；/n所述控制终端用于根据所述电压信号调节所述偏置电压以使所述暗电流为预设值，并在所述温度信息发生变化时，根据所述温度信息调节所述偏置电压以所述暗电流保持为所述预设值。/n

【技术特征摘要】
1.一种APD偏压补偿电路，其特征在于：包括：APD偏压电路、温度检测电路、放大电路和控制终端；
所述APD偏压电路与APD和所述控制终端相连，用于在所述控制终端的控制下为所述APD提供偏置电压；
所述放大电路与所述APD和所述控制终端相连，用于将所述APD产生的暗电流放大为电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制终端；
所述温度检测电路与所述APD和所述控制终端相连，用于采集所述APD的温度信息并将所述温度信息发送至所述控制终端；
所述控制终端用于根据所述电压信号调节所述偏置电压以使所述暗电流为预设值，并在所述温度信息发生变化时，根据所述温度信息调节所述偏置电压以所述暗电流保持为所述预设值。


2.根据权利要求1所述的APD偏压补偿电路，其特征在于：所述放大电路包括电流放大电路和跨阻放大电路；
所述电流放大电路的输入端与所述APD相连，输出端与所述跨阻放大电路的输入端相连，用于将所述暗电流放大为放大电流信号；
所述跨阻放大电路的输出端与所述控制终端相连，用于将所述放大电流信号放大为电压信号。


3.根据权利要求1所述的APD偏压补偿电路，其特征在于：所述控制终端通过PWM信号控制所述APD偏压电路输出的偏置电压。


4.一种根据权利要求1-3之一所述的APD偏压补偿系统的补偿方法，应用于控制终端，其特征在于：包括以下步骤：
获取放大电路输出的电压信号；
获取温度检测电路输出的温度信息；
根据所述电压信号计算APD的暗电流；
若所述暗电流为预设值，则判定APD偏压电路当前输出的偏置电压为所述温度信息下的最佳偏置电压；若所述暗电流不为所述预设值，则调整所述APD偏压电路当前输出的偏置电压，直至所述暗电流为预设值。


5.根据权利要求4所述的APD偏压补偿系统的补偿方法，其特征在于：还包括存储各个温度信息下...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉银春，周驰，金超，唐旋来，李通，
申请(专利权)人：上海擎朗智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31