外文翻譯----apd偏壓電路的最佳設(shè)計(jì)中文(存儲(chǔ)版)
【正文】 p d b C lV V R P R R M? ? ? （７） 由方程 ３ 和 ７， 偏置電壓 apdV 、背景光功率 bP 和 負(fù)載電阻 CR 間的關(guān)系可 以 表示為： （８） 基于溫度補(bǔ)償， 并假設(shè) 只 考慮 背景光功率 bP 對(duì) APD最佳偏置電壓 optV 的 影響， optV 和 bP之間的關(guān)系 給出如下： （９） 如果 方程 ８中工作 電壓等于 方程９的 最 佳值 ， 溫度補(bǔ)償 后 APD獲得最佳倍增因子 ， 檢測(cè) 電路 信噪 比 也能 達(dá)到最高水平。該圖顯示了 APD 檢測(cè) 電路和最佳偏壓因 cR 不同而 產(chǎn)生 不同的偏移 時(shí)的實(shí)際 SNR。 從 以上 理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們 發(fā)現(xiàn)基于 負(fù)荷電阻的溫度補(bǔ)償和背景光補(bǔ)償 的APD 偏 壓 控制方法可以大大 地 提高 相同 條件 下 APD 檢測(cè) 電路 的 檢測(cè) 能力范圍和抗背景光能力。 另一種 方式 是 在 相同 的 測(cè)量 范圍 下 改變 APD 負(fù)載電阻 ， 這時(shí)測(cè)量 的抗 背景光 干擾能力具有明顯的差距。 因而可以找到一 個(gè)最佳的 cR 使 optV 和 apdV 保持一致。 lR 是 APD偏 壓 電路 的 直流 負(fù)載電阻 。因此， APD 偏壓 相對(duì) 于 22V （ 22V 由于溫度變化而造成的）的補(bǔ)償可通過方程 6 得到 。溫度變化 對(duì) APD 倍增因子 影響 可表示 為 溫度 系數(shù) tC 。溫度補(bǔ)償抗背景光的能力 較差 。 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(hào)和方程 1中 符號(hào) 的 含義相同 。通過這 種方式 ， 背景光對(duì)雪崩光電二極管 檢測(cè) 電路 造成 的 不良 影響可 在 一定程度上 得到 補(bǔ)償 ，并且 檢測(cè) 電路 抗背景光 能力 得到 了 改善。據(jù)預(yù)測(cè)，這種控制方法特別適用于 車輛使用的 激光測(cè)距儀。因此， 它具有 很 廣泛的 用途 ，如光纖通信 、 激光測(cè)距儀 、 微弱信號(hào) 探 測(cè) 器 等。 當(dāng)前的 信噪比可以 按照下列方程式計(jì)算 ： （１） 方程 1右邊分子部分 是光信號(hào) 電流 。 用溫度系數(shù) TC 來描述 這種影響 。 溫度變化 對(duì) APD 偏置電路的影響主要在兩個(gè)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(cè) 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 。公式 ５ 顯示了當(dāng)溫度變化 時(shí) 如何控制偏置電壓優(yōu)化 倍增 系數(shù)。 單片機(jī)的作用是將 A/D轉(zhuǎn)換器提供的數(shù)字溫度信號(hào)轉(zhuǎn) 變 成相應(yīng)的控制信號(hào) ，并 根據(jù) 方程 ６ 和控制方程 調(diào)整數(shù)字電位器的 輸入電阻值調(diào)整 直流電源供應(yīng)。 為了檢查 上述方法的有效性 ， 我們
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