基于MAX5026的單光子探測(cè)器直流偏壓源設(shè)計(jì)

　　
圖1所示APD偏壓源電路是由PWM升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器MAX506和鐵氧體磁心電感線圈L組成，電容G3，G4和二極管D3，D4構(gòu)成的倍壓電路，使MAX5026輸出電壓可到71 V。在穩(wěn)態(tài)時(shí)倍壓電路的工作過(guò)程如下：芯片內(nèi)部DMOS導(dǎo)通，電容C3將電荷轉(zhuǎn)移給C4，同時(shí)電感L被充電；隨著內(nèi)部DMOS關(guān)斷，在電感中建立起的電流使D1和D3正向?qū)?，加到電容C5上的總電壓為Vc3和Vc4之和。使用MAX5026作為APD直流偏壓源有以下特點(diǎn)：

　　(1) MAX5026內(nèi)部較慢FET上升和下降時(shí)間降低時(shí)間降低了di/dt和dv/dt噪聲耦合；

　　(2) 非連續(xù)電流模式的電感使二極管D1自然換流，本質(zhì)上消除了二極管的反相恢復(fù)帶來(lái)的高頻di/dt噪聲；

　　(3) 固定500 kHz PWM工作頻率產(chǎn)生的可預(yù)知噪聲頻譜，更容易濾除，如加LC濾波網(wǎng)絡(luò)；÷ (4) 高集成度帶來(lái)低成本和小尺寸，該表帖元件面積僅為12 mm2。

　　由于使用的單光子核心器件InGaAs-APD，在室溫時(shí)其雪崩擊穿電壓30～60 V不等，雪崩擊穿電流為mA量級(jí)，因此該偏置電壓源電路能滿足其要求。

　　根據(jù)MAXIM公司給出MAX5026的資料，電路的輸出電壓可依據(jù)下面的關(guān)系設(shè)定：

　　
其中，Vc是控制輸入電壓基準(zhǔn)，其大小從0～2.500 V可調(diào)。