电子测量与仪器学报
電子測量與儀器學報
전자측량여의기학보
Journal of Electronic Measurement and Instrumentation
2015年
10期
1500-1506
,共7页
APD阵列%信号采集%高压偏置%温度补偿
APD陣列%信號採集%高壓偏置%溫度補償
APD진렬%신호채집%고압편치%온도보상
APD array%signal sampling%high bias voltage%temperature compensation
对APD阵列信号采集电路进行了深入研究,着重分析其增益温度补偿实现方法.系统采用集成DC-DC高压模块为APD阵列提供高压偏置,以提高系统可靠性.高压模块输出电压可通过数字电位计进行软件控制,也可通过常规电位计手动调节,增强系统增益调节的灵活性.为保持APD增益恒定,需在环境温度变化时,APD偏压与APD击穿电压成比例变化.详细分析了基于温敏二极管、温敏电阻及带温度传感器的数字电位计的增益温度补偿方法.APD阵列在激光照射下生成的电流信号经跨阻放大器转换成电压输出.最后,对电路性能进行了测试.分析表明:基于温敏二极管的增益补偿方法设计简便;采用温敏电阻的增益补偿方法只能实现部分温度范围的线性补偿;应用带温度传感器的数字电位计进行温度补偿时存在锯齿效应,该锯齿效应与温度分辨率有关,在温度分辨率为4℃时,偏差最大可达4.57 V.测试结果显示:在激光脉冲宽度为5.1 ns时,模块输出电压脉宽达到10 ns.整个电路满足后续系统设计要求.
對APD陣列信號採集電路進行瞭深入研究,著重分析其增益溫度補償實現方法.繫統採用集成DC-DC高壓模塊為APD陣列提供高壓偏置,以提高繫統可靠性.高壓模塊輸齣電壓可通過數字電位計進行軟件控製,也可通過常規電位計手動調節,增彊繫統增益調節的靈活性.為保持APD增益恆定,需在環境溫度變化時,APD偏壓與APD擊穿電壓成比例變化.詳細分析瞭基于溫敏二極管、溫敏電阻及帶溫度傳感器的數字電位計的增益溫度補償方法.APD陣列在激光照射下生成的電流信號經跨阻放大器轉換成電壓輸齣.最後,對電路性能進行瞭測試.分析錶明:基于溫敏二極管的增益補償方法設計簡便;採用溫敏電阻的增益補償方法隻能實現部分溫度範圍的線性補償;應用帶溫度傳感器的數字電位計進行溫度補償時存在鋸齒效應,該鋸齒效應與溫度分辨率有關,在溫度分辨率為4℃時,偏差最大可達4.57 V.測試結果顯示:在激光脈遲寬度為5.1 ns時,模塊輸齣電壓脈寬達到10 ns.整箇電路滿足後續繫統設計要求.
대APD진렬신호채집전로진행료심입연구,착중분석기증익온도보상실현방법.계통채용집성DC-DC고압모괴위APD진렬제공고압편치,이제고계통가고성.고압모괴수출전압가통과수자전위계진행연건공제,야가통과상규전위계수동조절,증강계통증익조절적령활성.위보지APD증익항정,수재배경온도변화시,APD편압여APD격천전압성비례변화.상세분석료기우온민이겁관、온민전조급대온도전감기적수자전위계적증익온도보상방법.APD진렬재격광조사하생성적전류신호경과조방대기전환성전압수출.최후,대전로성능진행료측시.분석표명:기우온민이겁관적증익보상방법설계간편;채용온민전조적증익보상방법지능실현부분온도범위적선성보상;응용대온도전감기적수자전위계진행온도보상시존재거치효응,해거치효응여온도분변솔유관,재온도분변솔위4℃시,편차최대가체4.57 V.측시결과현시:재격광맥충관도위5.1 ns시,모괴수출전압맥관체도10 ns.정개전로만족후속계통설계요구.
