[实用新型]具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的过载保护电路

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤技术领域，具体涉及一种具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的过载保护电路。 

背景技术

光探测器是将光信号转变为电信号的器件。入射光信号在光探测器中转变为信号电流，称为光电流。光电流Ip与入射光信号功率P的转换关系为R=Ip/P，R称为响应度。具有APD-TIA的光探测器是现今光通信应用光电探测器的一种，多用于长距离光纤通信，以检测微弱光信号。它包括两部分：雪崩光电二极管（以下简称APD）和跨阻放大器（以下简称TIA）。APD与普通光电二极管相比，对入射光信号具有更大的放大作用。APD在额定工作电压下的平均输出光电流Im=I’p*M，其中I’p 为平均初级光生电流，M为APD的雪崩倍增因子，一般APD的平均输出电流Im可以达到几十毫安。跨阻放大器处于APD的后端，对APD的平均输出电流进行放大、输出。TIA能承受的最大输入电流较小，一般只有2 mA~5mA，这也是现今具有APD和TIA的光探测器最小过载点的计算依据。入射光功率大于光探测器能够承受的最小过载值时，就可能损坏TIA部件，使得器件失效。一般具有APD-TIA的光电探测器的最小过载值为-7dBm，大于该值就可能损坏TIA。因此需要解决两个技术问题：1、增大最小过载值，同时不能影响光电探测器的灵敏度；2、防止光功率在最小过载值附件的光信号长时间入射对光探测器造成损伤。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为提供一种具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的过载保护电路，解决了入射信号光功率大于最小过载值而烧坏TIA部件的问题。 

本实用新型提供一种具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的过载保护电路，包括第一过载保护电路和第二过载保护电路，所述第一过载保护电路与雪崩光电二极管的工作电源输入端口A连接，所述第二过载保护电路与跨阻放大器的工作电源输入端口B连接。 

进一步地，所述第一过载保护电路包括电源芯片A，所述电源芯片A的Vout引脚和MONIN引脚之间通过第一电阻相连接，且Vout引脚、MONIN引脚还均与电源芯片A内部的电压转换放大器的输入端相连接，该电压转换放大器的输出端通过电源芯片A的V_ctrl引脚连接MCU控制芯片的雪崩光电二极管电压控制端。 

进一步地，所述电源芯片A的MONIN引脚与所述电压转换放大器之间的连接接点还顺次通过镜像电流源电路、电源芯片A的V_APD-OUT引脚、第二电阻与雪崩光电二极管的工作电源输入端口A相连接。 

进一步地，所述第二电阻与雪崩光电二极管的工作电源输入端口A之间的连接接点通过第一电容接地，所述镜像电流源电路还通过电源芯片A的MON引脚与MCU控制芯片的电流监控端连接。 

进一步地，所述第一电阻的阻值为180Ω，所述第二电阻的阻值为10KΩ。 

进一步地，所述电源芯片A为LT3571型号芯片。 

进一步地，所述第二过载保护电路包括电源芯片B；所述电源芯片B的SHD引脚连接MCU控制芯片SHD_TIA端；所述电源芯片B的IN引脚、GND引脚分别连接外接电源、接地；所述电源芯片B的OUT引脚通过第三电阻连接跨阻放大器的工作电源输入端口B。 

进一步地，所述电源芯片B的IN引脚、GND引脚之间通过第二电容相互连接。 

进一步地，所述电源芯片B的OUT引脚和第三电阻之间的连接接点与地之间并联有第二电容和第三电容，且所述第二电容和第三电容相互并联。 

进一步地，所述外接电源的电压为5V，所述电源芯片B为MAX8891型号芯片。 

 本实用新型具有的优点在于： 

本实用新型提供一种具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的过载保护电路，可以有效提高具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光探测器的最小过载值到2dBm左右，而实际光通信应用的具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光探测器，可能的环境光功率在2dBm~-30dBm之间。本实用新型还有效保护跨阻放大器不受长时间大光入射损害。通过实验测试数据修正警戒值，可实现具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光电探测器在2dBm大功率光信号持续入射12小时而不被损坏。

附图说明

图1是本实用新型中具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的结构示意图； 

图2是本实用新型提供的具有雪崩光电二极管和跨阻放大器的光检测器的第一过载保护电路的结构示意图；