本發(fā)明涉及一種APD（雪崩光電二極管），具體涉及一種計(jì)算APD擊穿電壓的方法及電路。

背景技術(shù)：

在使用APD作接收端的光模塊生產(chǎn)過(guò)程中，正確的設(shè)置APD工作點(diǎn)才能保證光模塊收端靈敏度、過(guò)載以滿足行業(yè)內(nèi)指標(biāo)要求。合理的APD反向工作電壓Vapd通常與APD的擊穿電壓Vbr緊密相連（通常Vapd=Vbr-X），所以找到APD的Vbr對(duì)設(shè)置APD的工作電壓至關(guān)重要。

在現(xiàn)有調(diào)試光模塊方法中，通常根據(jù)測(cè)試模塊最佳靈敏度來(lái)反向調(diào)整Vapd，但最佳靈敏度點(diǎn)的Vapd通常是一個(gè)范圍（如圖1所示），且每個(gè)APD的靈敏度存在差異，這樣無(wú)法保證模塊Vapd電壓的一致性。同時(shí)若某些APD靈敏度較差，不滿足要求，生產(chǎn)時(shí)卻需要花很多時(shí)間去調(diào)試選擇，生產(chǎn)效率低下。所以需要另一種精確、高效、一致性好的調(diào)試方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種精確、高效、一致性好的計(jì)算APD擊穿電壓的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種計(jì)算APD擊穿電壓的方法，其特征在于，包括如下步驟：①無(wú)光條件下在APD上加反向電壓Vapd；②APD產(chǎn)生的暗電流Idark通過(guò)電流鏡鏡像后流入跨阻放大器；③通過(guò)跨阻放大器的輸出電壓Vo反算出APD的暗電流Idark；④判斷APD的暗電流Idark是否等于10μA，若是則此時(shí)的反向電壓Vapd即為APD的擊穿電壓，若否則重新設(shè)置反向電壓Vapd，返回步驟③。其中，通過(guò)輸出電壓V0反算出APD暗電流時(shí)，在本發(fā)明實(shí)施例中是通過(guò)ADC模塊轉(zhuǎn)化后自動(dòng)計(jì)算的，在其它實(shí)施例中也可以不經(jīng)ADC模塊轉(zhuǎn)換直接由模擬電路計(jì)算。

優(yōu)選的，即步驟①中APD上的反向電壓起始值為廠家提供的APD典型值，即以廠家提供的APD典型值Vapd0為起點(diǎn)去調(diào)整Vapd。

本發(fā)明還提供一種計(jì)算APD擊穿電壓的電路，所述電路包括APD、電流鏡、跨阻放大器DC模塊以及偏置電路；APD的陰極接反向電壓Vapd，所述APD產(chǎn)生的暗電流Idark及偏置電路產(chǎn)生的電流Ir0之和通過(guò)電流鏡2鏡像后流向跨阻放大器3的一輸入端，跨阻放大器實(shí)現(xiàn)電流電壓轉(zhuǎn)換，ADC模塊采集跨阻放大器輸出電壓，通過(guò)該電壓反算出APD的暗電流Idark，判定APD的暗電流Idark是否滿足10μA。

優(yōu)選的，所述偏置電路為電阻R0，電阻R0一端接地一端接APD的陰極，為整個(gè)電路提供靜態(tài)工作電壓和電流。

優(yōu)選的，APD的陰極與電流鏡的一端連接，電流鏡的另一端連接跨阻放大器的一個(gè)輸入端并通過(guò)反饋電阻R1連接跨阻放大器的輸出端，跨阻放大器的另一輸入端接入?yún)⒖茧妷篤ref，所述暗電流Idark=(Vref-Vo)/R1/k-Vapd/R0，其中k為電流鏡電流放大倍數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過(guò)APD在高壓設(shè)置下產(chǎn)生一個(gè)未知暗電流，該暗電流經(jīng)過(guò)電流鏡、跨阻放大器、ADC后被計(jì)算出該暗電流的具體值，通過(guò)判斷該暗電流是否滿足APD擊穿時(shí)的定義：Idark=10μA來(lái)確認(rèn)是否準(zhǔn)確找到APD的擊穿電壓。找到合理的工作電壓是通過(guò)計(jì)算判斷暗電流是否達(dá)到10μA來(lái)完成的，省去了不停測(cè)試靈敏度所耗費(fèi)的時(shí)間，之后只需要測(cè)試一次靈敏度即可完成測(cè)試；當(dāng)APD不合格時(shí)，也只需要找到當(dāng)暗電流Idark等于10μA時(shí)對(duì)應(yīng)的Vapd，之后測(cè)試一次該Vapd下的靈敏度，若不滿足要求，則說(shuō)明此APD不符合要求。由此可見(jiàn)本發(fā)明能夠精確找到APD的Vbr，從而找到合理的反向工作電壓Vapd，精確、高效、一致性好，能提升光模塊生產(chǎn)良率，生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是APD靈敏度與電壓關(guān)系圖；

圖2是計(jì)算APD擊穿電壓方法硬件框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)的范圍。

通常，在無(wú)光輸入的條件下，一個(gè)反向電壓Vapd對(duì)應(yīng)一個(gè)暗電流Idark，當(dāng)Idark=10μA時(shí)，則Vbr=Vapd。圖2是本實(shí)施例的計(jì)算APD擊穿電壓的電路框圖，如圖2所示，所述電路包括APD1、電流鏡2、跨阻放大器3和ADC模塊以及偏置電路；所述APD1在反向電壓Vapd作用下產(chǎn)生的暗電流Idark及偏置電路產(chǎn)生的電流Ir0之和通過(guò)電流鏡2鏡像后流向跨阻放大器3的一輸入端，跨阻放大器3實(shí)現(xiàn)電流電壓轉(zhuǎn)換，ADC模塊采集跨阻放大器3輸出電壓，通過(guò)該電壓反算出APD1的暗電流，判定APD1的暗電流是否滿足10μA。進(jìn)一步的，所述偏置電路包括電阻R0，電阻R0一端接地一端接APD1的陰極，為整個(gè)電路提供靜態(tài)工作電壓和電流。APD1的陰極與電流鏡2的一端連接，電流鏡2的鏡向端連接跨阻放大器3的一個(gè)輸入端，并通過(guò)反饋電阻R1連接跨阻放大器3的輸出端，跨阻放大器3的輸出端連接ADC模塊，跨阻放大器3的另一輸入端接入?yún)⒖茧妷篤ref。

本發(fā)明利用上述電路快速計(jì)算APD擊穿電壓的方法如下：

①：為了快速找到Vbr，先將APD反向電壓Vapd設(shè)置到廠家提供的典型值Vapd0，然后ADC模塊采集此設(shè)置下APD的暗電流Idark與第一電阻電流Ir0經(jīng)電流鏡2、跨阻放大器3轉(zhuǎn)換后的輸出電壓Vo；

②：此時(shí)Vo成為已知量，再根據(jù)電路參數(shù)得出Vo=Vref-(Idark+Ir0)*k*R1，進(jìn)一步推導(dǎo)出Idark+Ir0=(Vref-Vo)/R1/k，其中k為電流鏡電流放大倍數(shù)；

③：根據(jù)歐姆定律算出理論上的Ir0，Ir0=Vapd/R0；

④：結(jié)合②與③可知：Idark=(Vref-Vo)/R1/k-Vapd/R0；

⑤：判定Idark，若Idark=10μA，則成功尋找到擊穿電壓Vbr，且Vbr=Vapd；若Idark≠10μA，重新設(shè)置Vapd，計(jì)算新Idark，當(dāng)Idark=10μA，完成尋找Vbr。

本發(fā)明通過(guò)APD在高壓設(shè)置下產(chǎn)生一個(gè)未知暗電流，該暗電流經(jīng)過(guò)電流鏡、跨阻放大器、ADC后被計(jì)算出該暗電流的具體值，通過(guò)判斷該暗電流是否滿足APD擊穿時(shí)的定義：Idark=10μA來(lái)確認(rèn)是否準(zhǔn)確找到APD的擊穿電壓。找到合理的工作電壓是通過(guò)計(jì)算判斷暗電流是否達(dá)到10μA來(lái)完成的，省去了不停測(cè)試靈敏度所耗費(fèi)的時(shí)間，之后只需要測(cè)試一次靈敏度即可完成測(cè)試；當(dāng)APD不合格時(shí)，也只需要找到當(dāng)暗電流Idark等于10μA時(shí)對(duì)應(yīng)的Vapd，之后測(cè)試一次該Vapd下的靈敏度，若不滿足要求，則說(shuō)明此APD不符合要求。由此可見(jiàn)本發(fā)明能夠精確找到APD的Vbr，從而找到合理的反向工作電壓Vapd，精確、高效、一致性好，能提升光模塊生產(chǎn)良率，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。