[发明专利]一种偏置电压补偿电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种偏置电压补偿电路，尤其涉及一种简单可靠的具有自动温度补偿功能的雪崩光电探测器的偏置电压补偿电路，属于光电子技术领域。

背景技术

雪崩光电探测器是一种先进的光电探测器，主要利用载流子的雪崩放大过程实现对光电流的放大，从而提高对微弱信号光的检测灵敏度，可以广泛应用于多种需要进行微弱光检测的应用场合中。

根据理论研究，雪崩光电探测器的倍增因子M与偏置电压V的关系为

M=11-(V/VB)n---(1)]]>

式中，V_B为击穿电压；n为参数，与探测器具体材料有关，在室温范围附近可认为是固定值。

而击穿电压V_B与温度T之间的关系为

V_B(T)＝V_B(T₀)[1+a(T-T₀)]   (2)

式中，a为常数，T为实际温度，T₀为基准温度，V_B(T₀)为基准温度T₀时雪崩光电探测器的击穿电压，V_B(T)为温度T时雪崩光电探测器的击穿电压。

当环境温度Ｔ发生改变时，由于击穿电压V_B发生变化，若偏置电压Ｖ保持不变，则倍增因子M将发生明显改变，引起雪崩光电探测器的增益变化，导致雪崩探测器的增益稳定性变差。

为了提高雪崩光电探测器的增益稳定性，一般可以采用温度控制或者温度补偿方法。

当采用温度控制方法时，需要实时测量雪崩光电探测器管芯的温度，并根据预定的控制规律启动制冷/制热装置实现对管芯的温度控制，需要探测器内部集成温度探测器，但是常规雪崩光电探测器内部一般不具备集成的温度探测器，无法实时获取探测器管芯的准确温度，难以实现精确的温度控制效果，限制了温度控制技术在实际中的广泛应用。

当采用温度补偿方法时，可以生成一个随温度变化的偏置电压，保持偏置电压与击穿电压之间的比率稳定，获取稳定的倍增因子Ｍ，从而提高雪崩光电探测器增益的温度稳定性。目前使用的温度补偿方法需要设计偏置电压可控的专用电路，需要通过微控制器编写算法软件的方式来实现偏置电压补偿规律，增大了实际应用中的难度，同时降低了可靠性。

在实际应用中，使用常规雪崩光电探测器时难以保证雪崩光电探测器的工作环境为恒温环境，因此为了提高常规雪崩光电探测器增益的温度稳定性，迫切需要一种兼容性好、集成度高、实现方式简单的偏置电压补偿电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种偏置电压补偿电路，通过采用补偿偏置电压的方法提高雪崩光电探测器增益稳定性，该电路兼容性好、集成度高、实现方式简单。

本发明的技术方案是：一种偏置电压补偿电路，包括LT3571芯片、第一电阻R₁、第二电阻R₂、第三电阻R₃、第四电阻R₄、热敏电阻R_PTC、电感L₁、第五电阻R₅、第六电阻R₆和第七电阻R₇；

其中第一电阻R₁连接在LT3571芯片的监控输入引脚和反馈引脚之间，第二电阻R₂连接在LT3571芯片的反馈引脚和地之间；第四电阻R₄连接在LT3571芯片的参考输出引脚和输出控制引脚之间，热敏电阻R_PTC和第三电阻R₃依次串联连接在LT3571芯片的输出控制引脚和地之间；