基于ADL5317的APD偏壓控制／光功率監(jiān)測電路的設(shè)計

　　1 引言

　　目前，雪崩光電二極管(APD)作為一種高靈敏、能精確接收數(shù)據(jù)和測量光功率的光探測器件廣泛應(yīng)用于光纖傳感、光纖通信網(wǎng)絡(luò)中。它借助于內(nèi)部強電場作用產(chǎn)生雪崩倍增效應(yīng)，具有極高的內(nèi)部增益(可達102～104量級)。然而，APD隨溫漂的變化嚴重影響其增益的穩(wěn)定性．甚至引起測量精度的惡化。理論上可以證明APD的增益是其偏壓V和溫度T的函數(shù)，二者共同決定APD工作時的增益，而且在維持APD增益比較恒定的條件下，其偏壓和溫度之間存在一定的關(guān)系。因此。可以控制APD的偏壓使之隨溫度按一定的規(guī)律改變。這樣就可以維持APD增益基本恒定，保證其正常工作。這就是對APD溫度漂移的偏壓補償原理。

　　由此可知．施加在APD上的偏置電壓必須能夠精確受控是保證光纖系統(tǒng)性能的首要要求。本文針對該要求。采用ADL5317器件。給出了一種具有高精度、寬動態(tài)范圍的APD偏壓控制／光功率監(jiān)測功能的核心電路。

　　2 引腳排列及功能

　　ADL5317是ADI公司率先在業(yè)界推出的一款片上集成雪崩光電二極管(APD)偏置電壓控制和光電流監(jiān)測功能的器件。

　　ADL5317的主要特性如下：

　　通過3

V線性偏置控制電路，在6 V～75 V范圍內(nèi)精確設(shè)置雪崩二極管(APD)偏置電壓；

　　在106范圍(5 nA一5 mA)內(nèi)以5：1的比率監(jiān)測光電流，其線性誤差僅為0．5％；

　　允許使用固定的高電壓轉(zhuǎn)換電路，降低傳統(tǒng)APD偏置設(shè)計中對電源解耦和低通濾波的要求；

　　過流保護和過熱保護。

　　ADL5317采用3 mm*3 mm的16引腳LFCSP封裝，其引腳排列如圖1所示。各引腳功能描述如表1所列。