APD保护电路及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种APD保护电路及装置，所述电路包括电压输出电路、限流电阻、电流检测电路以及快速放电电路；电压输出电路的输入端与系统电源端连接，电压输出电路的输出端通过限流电阻与电流检测电路的输入端连接，电流检测电路的输出端与APD的负极连接，APD的正极接地，电流检测电路的输入端通过快速放电电路接地，电流检测电路的信号输出端与快速放电电路的受控端连接；电流检测电路，用于检测APD的光电流并发送相应的直流电压信号；快速放电电路，用于在直流电压信号达到导通阈值时，将快速放电电路接入限流电阻后端进行旁路放电。本发明专利技术能够在接收光功率过大时进行快速放电，避免较大的光电流损坏APD，实现APD的过载保护，还能够保持APD正常运行。还能够保持APD正常运行。还能够保持APD正常运行。

【技术实现步骤摘要】
APD保护电路及装置


[0001]本专利技术涉及光模块电路领域，尤其涉及APD保护电路及装置。

技术介绍

[0002]现有的光模块中，通常使用到的光电信号转换器件为雪崩光电二极管APD。在使用APD进行光电转换时，需要在APD的一端施加较高的偏置电压。在输入的光信号为大光或强光时，APD上会产生较大的光电流。在光电流超过APD管芯所允许的最大电流时，将会导致APD发生损坏。
[0003]现有技术中通常在APD所在的电流回路上设置一限流电阻，以在电流增加时产生更大的压降来降低APD上的偏置电压，从而在强光信号照射APD时避免电流过大。然而，因去耦电容上还存储了大量电荷，在光照强度较大时，APD上产生的光电流浪涌仍有可能使得APD发生损坏，从而无法有效地实现APD的过载保护。
[0004]为了实现APD的过载保护，现有技术中公开了一种光模块APD保护电路（CN106786453A），其能够在大光射入时，使得APD偏压端上的电压快速拉低到接近0并保持，以保护APD。然而，这种保护方式中，APD上的偏压降低为0将会导致APD无法继续正常工作以实现光电转换。并且，由于APD不工作，无法确定此时输入的光信号是否由强光恢复正常，若光信号仍为强光，则APD重新接通将会立刻因为强光产生过大光电流而发生损坏。即，APD在经过过载保护使得偏压降为0后，无法确定其重新接通的时间点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种APD保护电路及装置，旨在解决现有技术对APD进行过载保护时APD无法正常工作的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种APD保护电路，包括电压输出电路、限流电阻、电流检测电路以及快速放电电路；所述电压输出电路的输入端与系统电源端连接，所述电压输出电路的输出端通过限流电阻与所述电流检测电路的输入端连接，所述电流检测电路的输出端与APD的负极连接，APD的正极接地，所述电流检测电路的输入端通过所述快速放电电路接地，所述电流检测电路的信号输出端与所述快速放电电路的受控端连接；所述电压输出电路，用于将系统电源端输出的系统电源电压转换为APD的工作电压；所述电流检测电路，用于检测APD的光电流，并根据所述光电流向所述快速放电电路发送相应的直流电压信号；所述快速放电电路，用于在接收到的直流电压信号达到导通阈值时，将所述电流检测电路的输入端通过所述快速放电电路接地。
[0007]可选地，APD保护电路还包括去耦电容，所述电流检测电路的输出端通过所述去耦电容接地。
[0008]可选地，所述电流检测电路包括电流检测芯片和第一电阻；
所述限流电阻通过所述第一电阻与APD的负极连接，所述电流检测芯片的两个电流检测端分别与所述第一电阻的两端连接，所述电流检测芯片的信号输出端与所述快速放电电路的受控端连接；所述电流检测芯片，用于检测所述第一电阻上的电流，并根据所述第一电阻上的电流向所述快速放电电路发送相应的直流电压信号。
[0009]可选地，所述快速放电电路包括第一MOS管、第一二极管及第二电阻；所述限流电阻和所述第一电阻的公共端通过所述第二电阻与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的栅极与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述电流检测芯片的信号输出端连接。
[0010]可选地，所述快速放电电路还包括第一电容和第三电阻，所述第一MOS管的栅极通过所述第一电容接地，所述第三电阻与所述第一二极管并联。
[0011]可选地，所述第一MOS管为N沟道MOS管，所述第一二极管为开关二极管。
[0012]可选地，所述电压输出电路包括直流升压电路和电压调节电路；所述直流升压电路的输入端与系统电源端连接，所述直流升压电路的输出端与所述电压调节电路的输入端连接，所述电压调节电路的输出端通过限流电阻与所述电流检测电路的输入端连接；所述直流升压电路，用于将系统电源电压转换为APD的工作电压；所述电压调节电路，用于检测APD的环境温度，并根据所述环境温度对APD的工作电压进行动态调节。
[0013]可选地，所述直流升压电路包括DC-DC升压芯片、第一电感、第四电阻以及第二电容；所述DC-DC升压芯片的输入端通过第一电感与系统电源端连接，所述DC-DC升压芯片的输出端与所述电压调节电路的输入端连接，所述DC-DC升压芯片的反馈端通过第四电阻与所述DC-DC升压芯片的输出端连接，所述DC-DC升压芯片的输出端还通过所述第二电容接地。
[0014]可选地，所述电压调节电路包括电压调节芯片、温度传感器、第三电容及第四电容；所述电压调节芯片的输入端与所述DC-DC升压芯片的输出端连接，所述电压调节芯片的输出端通过限流电阻与所述电流检测电路的输入端连接，所述电压调节芯片的电压调整端还与温度传感器连接，所述温度传感器靠近设置于APD。
[0015]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种APD保护装置，APD保护装置包括APD以及与APD连接的APD保护电路，APD保护电路被配置为如上所述的APD保护电路。
[0016]本专利技术通过设置电流检测电路和快速放电电路，能够在APD器件运行时对APD所产生的光电流进行检测，在检测到光电流过大时，能够控制快速放电电路开启，以快速泄放去耦电容上的电荷，并同时产生旁路电流，降低输出到APD上的偏置电压，降低APD所产生的光电流，以实现APD的过载保护，避免接收光功率过大时APD所产生的光电流损坏APD。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术APD保护电路一实施例的模块示意图；图2为图1实施例的电路结构示意图。
[0019]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0020]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0023]另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种APD保护电路，其特征在于，包括电压输出电路、限流电阻、电流检测电路以及快速放电电路；所述电压输出电路的输入端与系统电源端连接，所述电压输出电路的输出端通过限流电阻与所述电流检测电路的输入端连接，所述电流检测电路的输出端与APD的负极连接，APD的正极接地，所述电流检测电路的输入端通过所述快速放电电路接地，所述电流检测电路的信号输出端与所述快速放电电路的受控端连接；所述电压输出电路，用于将系统电源端输出的系统电源电压转换为APD的工作电压；所述电流检测电路，用于检测APD的光电流，并根据所述光电流向所述快速放电电路发送相应的直流电压信号；所述快速放电电路，用于在接收到的直流电压信号达到导通阈值时，将所述电流检测电路的输入端通过所述快速放电电路接地。2.如权利要求1所述的APD保护电路，其特征在于，APD保护电路还包括去耦电容，所述电流检测电路的输出端通过所述去耦电容接地。3.如权利要求1所述的APD保护电路，其特征在于，所述电流检测电路包括电流检测芯片和第一电阻；所述限流电阻通过所述第一电阻与APD的负极连接，所述电流检测芯片的两个电流检测端分别与所述第一电阻的两端连接，所述电流检测芯片的信号输出端与所述快速放电电路的受控端连接；所述电流检测芯片，用于检测所述第一电阻上的电流，并根据所述第一电阻上的电流向所述快速放电电路发送相应的直流电压信号。4.如权利要求3所述的APD保护电路，其特征在于，所述快速放电电路包括第一MOS管、第一二极管及第二电阻；所述限流电阻和所述第一电阻的公共端通过所述第二电阻与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的栅极与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述电流检测芯片的信号输出端连接。5.如权利要求4所述的APD保护电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟东，郑波，孙鼎，过开甲，张伟，魏志坚，
申请(专利权)人：江西迅特通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：