APD器件工作保护电路制造技术

本实用新型专利技术所述的ＡＰＤ器件工作保护电路，是一种连接ＡＰＤ偏置电压接口的工作保护电路，通过比较取样电压和基准电压来选择确定开关装置的通断状态，进而在整个工作周期内动态检测并控制ＡＰＤ偏置电压的输入，因而可以有效地控制ＡＰＤ升压电路的输出值在设定范围内，保护ＡＰＤ器件不被击穿。所述的工作保护电路主要具有一专用ＩＣ控制芯片；在电源输入端分别依次连接有一个蓄流电感、正向连接一个二极管、以及一采样电路。控制芯片的信号控制端连接一开关装置的一个控制端，开关装置的二个连通端分别连接二极管的正、负极。在二极管的负极和开关装置接地端之间连接一蓄能电容。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是针对采用APD二极管的电路提供工作保护的电路设计。
技术介绍
在目前光通信领域的传输通讯电路中，普遍采用APD二极管作为接收单元。APD二极管(即雪崩二极管)具有高增益、高灵敏度等优点，因而在长距离传输光通讯系统中较为常见。由于APD二极管在工作时需输入较高的偏置电压，现有APD升压电路存在着输出电压纹波大，对供电电压本身要求比较高，对于APD器件没有专门的保护电路。此类升压电路的抗干扰性和可靠性较差，常常会击穿APD器件。因为APD的价格较为昂贵，在APD器件较易损坏的情况下，整体APD升压电路的维护成本就相对提高。
技术实现思路
本技术所述的APD器件工作保护电路，其设计目的在于解决上述问题和不足而提供一种连接APD偏置电压接口的工作保护电路，通过比较取样电压和基准电压来选择确定开关装置的通断状态，进而在整个工作周期内动态检测并控制APD偏置电压的输入，因而可以有效地控制APD升压电路的输出值在设定范围内，保护APD器件不被击穿，而且可以模拟出APD响应曲线，达到最佳的灵敏度。所述的APD器件工作保护电路，其结构主要具有一专用IC控制芯片；在电源输入端分别依次连接有一个蓄流电感、正向连接一个二极管、以及一采样电路。所述IC控制芯片的信号控制端连接一开关装置的一个控制端，开关装置的二个连通端分别连接二极管的正、负极。在二极管的负极和开关装置接地端之间连接一蓄能电容。所述的采样电路分别连接在所述IC控制芯片的取样输入端和电压输出端。所述IC控制芯片的电压输出端与APD二极管连接。如上述结构的APD器件工作保护电路，其工作原理是当所述的工作保护电路上电后，控制芯片首先控制开关装置处于关断状态，此时蓄流电感开始充电；控制芯片内置一基准电压，由取样输入端获得所述工作保护电路的电压输出值并与基准电压进行比较。若输出电压未达到设定电压值，则控制芯片开启所述的开关装置，此时蓄流电感通过开关装置放电，而且二极管导通，同时为蓄能电容充电；当采样电路检测到输出电压达到设定值后，控制芯片向开关装置发送一关闭信号；此时，蓄流电感重新开始充电，二极管被反向截止，而蓄能电容放电。上述控制芯片控制开关装置在一个非连续的工作模式下，实现输出一稳定的设定电压值；整个工作周期内，若采样电路检测到输入电压值超出设定值，控制芯片即会上述工作保护电路切断。如上述结构的APD器件工作保护电路，其控制芯片可选用MAX1932芯片；其开关装置可选用MOS管或三极管。如选用MOS管，则进一步的改进方案是，将MOS管的栅极与MAX1932芯片的信号控制端连接，其漏极连接所述的蓄流电感，其源极接地处理。当MOS管开启时，蓄流电感通过连通的漏极和源极放电。所述的取样电路，可在MAX1932芯片的取样输入端和电压输出端之间连接一降压电阻。综合上述内容，所述APD器件工作保护电路的优点和有益效果是1、可针对价格昂贵的APD器件采取可靠、稳定的偏置工作电压保护，有效地防止电源意外波动而损伤APD器件；2、上述保护电路采用PWM设计方式，电压输出范围较大，输出精度较高；3、上述保护电路的输出电压具有温度补偿功能，可根据选用APD响应曲线，在整个工作温度范围内进行模拟补偿。附图说明图1是所述工作保护电路的结构示意图；图2是与APD器件的接口电路图。具体实施方式实施例1，如图1所示，所述的APD器件工作保护电路，采用MAX1932专用IC芯片、和超高速恢复二极管D1、高速开关MOS管D2、以及耐大电流电感L13。所述保护电路的供电电源为3.3V，为实现APD器件需要的高压偏置电压，该保护电路的升压方式采取PWM脉宽调制方式。其主要结构是从电源输入端分别依次连接有电感L13、二极管D1和降压电阻R21。MAX1932芯片的信号控制管脚(10)连接MOS管D2的栅极，MOS管D2的漏极连接电感L13，MOS管D2的源极通过电容C8连接二极管D1的负极。降压电阻R21分别连接MAX1932芯片的采样输入端管脚(4)、以及电压输出端管脚(5)。如图2所示，所述工作保护电路的输出端连接一反向二极管、并连接APD器件。当所述工作保护电路上电后，MAX1932芯片首先控制MOS管处于关断状态，此时蓄流电感L13开始充电。MAX1932芯片内置有1.25V基准电压，设定电压通过取样和基准电压比较，输出电压未达到设定电压，MAX1932驱动MOS开启，此时蓄流电感L13开始放电，二极管D1导通，给蓄能电容C8充电；当采样电路检测到输出电压达到设定值后，MAX1932控制MOS管关闭，蓄流电感L13重新开始充电，二极管D1反向截至并维持蓄能电容C8放电；MAX1932芯片控制MOS管工作在一个非连续模式下，输出一稳定设定电压；整个工作周期内，MAX1932芯片都会检测电路是否超出限定电流，如果超出设定值，MAX1932芯片将会关断输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＡＰＤ器件工作保护电路，其特征在于：所述电路具有一ＩＣ控制芯片；　　　　在电源输入端分别依次连接有一个蓄流电感、正向连接一个二极管、以及一采样电路；　　　　所述ＩＣ控制芯片的信号控制端连接一开关装置的一个控制端，开关装置的二个连通端分别连接二极管的正、负极；　　　　在二极管的负极和开关装置接地端之间连接一蓄能电容；　　　　所述的采样电路分别连接在所述ＩＣ控制芯片的取样输入端和电压输出端；　　　　所述ＩＣ控制芯片的电压输出端与ＡＰＤ二极管连接。

【技术特征摘要】
1.一种APD器件工作保护电路，其特征在于所述电路具有一IC控制芯片；在电源输入端分别依次连接有一个蓄流电感、正向连接一个二极管、以及一采样电路；所述IC控制芯片的信号控制端连接一开关装置的一个控制端，开关装置的二个连通端分别连接二极管的正、负极；在二极管的负极和开关装置接地端之间连接一蓄能电容；所述的采样电路分别连接在所述IC控制芯片的取样输入端和电压输出端；所述IC控制芯片的电压输出端与APD二极管连接。2.根据权利要求1所述的APD器件工作保护电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，赵其圣，慈友胜，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，青岛海信光电科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]