用于自动调节SPAD偏置电压的方法及其应用技术

本申请提出了一种用于自动调节SPAD偏置电压的方法及其应用，包括以下步骤：S00、实时监测SPAD的脉冲信号；S10、对脉冲信号的峰值进行采样；S20、将峰值电压与设定值范围比较；S30、若峰值电压大于设定值范围的最大值，则判定为偏置电压过大；若峰值电压处于设定值范围内，则判定为偏置电压合适并结束；若峰值电压小于设定值的最小值，则判定为偏置电压过小；S40、根据S30步骤的比较结果，将判定为偏置电压过大和偏置电压过小的结果进行补偿；S50、循环S00~S40步骤，直至峰值电压处于设定值范围内并结束。本申请具有调节更加精确，不受SPAD差异性影响和环境影响的优点。差异性影响和环境影响的优点。差异性影响和环境影响的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于自动调节SPAD偏置电压的方法及其应用


[0001]本申请涉及光电二极管领域，特别是一种涉及用于自动调节SPAD偏置电压的方法及其应用。

技术介绍

[0002]单光子雪崩二极管（SPAD）是高灵敏度的光学器件，其工作性能取决于由施加在两端的偏置电压（VHV）与击穿电压（VBV）之差（Vex）。由于击穿电压会随着温度的变化而变化，若不随之改变偏置电压，则会影响SPAD的工作性能。
[0003]目前需要一种可以自动设置偏置电压的方法和电路，使其可以与击穿电压之差保持在一定范围内，保证SPAD工作稳定。为此现有技术方案通常在SPAD芯片附近放置温度传感器，经过后续测试标定后得出相应的电压温度补偿曲线，然后将其写入外部控制MCU内，根据温度传感器的读数来调节偏置电压（VHV）。然而这种方式由于温度传感器读取芯片温度误差较大（受传感器摆放位置和板子散热情况影响），会导致后续调节也产生较大差异；同时由于是测试标定得出的电压温度补偿曲线，步骤较为繁琐，且不同芯片的SPAD击穿电压可能不一致（同一个芯片上同种结构的SPAD击穿电压一致），难以用同一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自动调节SPAD偏置电压的方法，其特征在于，包括以下步骤：S00、实时监测SPAD正常工作状态下被光子触发产生的脉冲信号；S10、对所述脉冲信号的峰值进行采样，得到峰值电压；S20、将所述峰值电压与设定值范围比较，该设定值范围根据所述SPAD在最佳工作条件下的偏置电压与击穿电压之差Vex设定；S30、若所述峰值电压大于所述设定值范围的最大值，则判定为偏置电压过大；若所述峰值电压处于所述设定值范围内，则判定为偏置电压合适并结束；若所述峰值电压小于所述设定值的最小值，则判定为偏置电压过小；S40、根据S30步骤的比较结果，将判定为偏置电压过大和偏置电压过小的结果进行补偿；S50、循环S00~S40步骤，直至所述峰值电压处于所述设定值范围内并结束。2.如权利要求1所述的一种用于自动调节SPAD偏置电压的方法，其特征在于，S00步骤中，SPAD阳极端串联有一猝灭电阻，该猝灭电阻远离SPAD的一端接地。3.如权利要求2所述的一种用于自动调节SPAD偏置电压的方法，其特征在于，S00步骤中，当SPAD未被光子触发时，不产生电流，此时电阻两端电压为0，SPAD两端电压等于偏置电压；当SPAD被光子触发时，产生短暂电流，此时电阻两端电压达到峰值电压，SPAD两端电压等于击穿电压，使得峰值电压与击穿电压之和等于偏置电压。4.如权利要求1所述的一种用于自动调节SPAD偏置电压的方法，其特征在于，S20步骤中，所述设定值范...

【专利技术属性】
技术研发人员：许鹤松，何梦凡，沈炜，沈昕嘉，岳晓光，梅健，马宁，陈慧卿，沈锴，
申请(专利权)人：杭州宇称电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：