外文翻譯----apd偏壓電路的最佳設(shè)計（中文）-文庫吧
2025-04-17 11:51 本頁面
【正文】 路 的 等效輸入噪聲系數(shù)。 由于 實際使用 中 M是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 1的，暗電流 可表示 為 di ≈ Mdbi ，而 APD過 量 噪聲因子AF =kM+(1k)(21/M)≈ 2+kM。 在 這一近似條件 下 ， 當(dāng) d( iSNR )/dM=0， iSNR 達(dá)到其最 大 值且倍增 因子 達(dá)到 最佳 ，可表示 為 : （２） 方程 2 中 符號和方程 1中 符號 的 含義相同 。我們知道，最佳 倍增因子是 外部溫度 、光信號功率 、 背景光功率， APD 噪聲 、 光譜靈敏度 、 放大器 噪聲和系統(tǒng)帶寬 的函數(shù) 。此外，特別 是 APD內(nèi)部結(jié)構(gòu) 決定 了其 倍增 增益 M隨 工作溫度 變化而變化 。 用溫度系數(shù) TC 來描述 這種影響 。 對于 C30737 系列 的 APD， TC 為 V/℃ ，這意味著在相同條件下 ，當(dāng)APD 的 工作溫度增加 1℃ ， 為了維持 APD 倍增因子 不變 偏 壓 需要 增加 V。 從 前面一段的分析 ， 我們知道，電路溫度和背景光補(bǔ)償旨在控制偏壓，以便 在 不同122 2[ 2 ( ) 2 ( ) 4( ) ]soio s b A ds db A niP R MSNR KTe B R P P M F e B i i M F B FR? ? ? ? ?13004()Nopt s b db iKT FMe R P R P i k R??? ??????溫度和背景光 條件下 電路仍能保持 最佳的 APD 倍增因子 。 目前 有幾 種 偏置電路控制方法：恒流偏置，溫度補(bǔ)償和恒虛報警控制。恒 流 偏置是只適用于不 變 的背景 光 或無背景光 情況 。溫度補(bǔ)償抗背景光的能力 較差 。恒虛假控制可以保持最佳的 倍增因子， 但復(fù)雜的電路和高成本 才換來較 高 的 性能。本文提出了一種新方法， 為 APD 偏壓電路設(shè)計了 溫度 補(bǔ)償 以及串行電阻背景光 補(bǔ) 償，實現(xiàn)高性能的同時保持低成本。 溫度變化 對 APD 偏置電路的影響主要在兩個方面 ： 一是溫度變化 使 負(fù)載 電阻 噪 聲 發(fā)生變化 ，因而 改變了 APD 檢測 電路 的 最佳增殖因子 ； 另一方面，溫度變化 改變了 APD載流子和晶格之間的 碰撞頻率 和強(qiáng)度 ，這也改變 了 APD的 倍增因 子 。以下 就 是分析這兩個因數(shù)的 影響。 APD 倍增 因子 M和其反向偏置電壓 V 之間的關(guān)系可以用下式 描述 ： （３） 其中 V 是 APD 的 反向偏置電壓 ， BV 是 某 一 確定 溫度 時的擊穿 電壓 ， n介于 1和 3之間 ， 它由 半導(dǎo) 電材料 、半導(dǎo)體摻雜分配和輻射源的波長 決定 。 在方程 3中，當(dāng) M達(dá)到最佳值 optM 時反 向偏置電壓達(dá)到最佳 optV 。從方程 2 和 3 我們能夠得到 最優(yōu)偏置電壓 optV 、工作溫度和接收到的背景光功率 bP 之間的關(guān)
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