基于DS3501的APD偏壓溫度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)

3．2 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
參數(shù)設(shè)計(jì)需要滿足以下兩點(diǎn)要求：
1)為保證偏壓溫度補(bǔ)償的精度，必須有△VEW△Vadj，即相鄰兩檔電阻對(duì)應(yīng)的VRW的變化值小于Vadj的最小變化值；
2)工業(yè)環(huán)境溫度一般為-40～-+85℃，因此該電路必須能在-4O～+85℃范圍內(nèi)進(jìn)行APD偏壓溫度補(bǔ)償。
查APD手冊(cè)得：22℃時(shí)，APD擊穿電壓UR=153 V，為了保證APD工作在較大的放大倍數(shù)，同時(shí)受溫度影響又相對(duì)較小，取偏置電壓UR=122.4 V，即k=0.8。
由(1)、(3)式得：
△VRW0．018=0．004 5△T (5)
因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/DS3501">DS3501每4℃溫度區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)阻值，因此△T=4，故Vadj=0.018。
因此需要有：
△VRW0．018 (6)
同時(shí)，在-40～+85℃范圍內(nèi)，由(1)、(3)式得：
1.251Vadj1．8135 (7)
電路參數(shù)設(shè)計(jì)必須滿足(6)、(7)式所示條件。
取VADD=12 V，R1=100 k，R2=10 k，得△VRW=0．0079，1．000Vadj2.000，滿足(6)、(7)式。根據(jù)確定的參數(shù)，由(1)、(4)式得：
WR=54．737+0．57157 (8)
由(8)式計(jì)算出不同溫度下對(duì)應(yīng)的WR的值，并轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，通過(guò)I2C總線寫(xiě)入DS3501的查找表LUT對(duì)應(yīng)地址中。芯片就可以根據(jù)溫度傳感器的溫度控制抽頭位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偏壓的控制。

4 測(cè)試結(jié)果
根據(jù)電路選取的參數(shù)，由(4)、(8)式得：
UR=114．48+0．36T (9)
根據(jù)(9)式可以計(jì)算得到某溫度下偏置電壓UR的理論值。
為了測(cè)試電路的補(bǔ)償效果，在不同的溫度下測(cè)量一組偏置電壓UR，將其與理論值進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)為0．999 67，斜率為1．002 48，標(biāo)準(zhǔn)偏羞為0．006 64，具有較好的一致性，如表1及圖4所示。