基于MAX5026的單光子探測器直流偏壓源設計

　　實(shí)驗發(fā)現，當電路的控制輸入電壓為2.500 V即輸出電壓為71 V輸出時(shí)，1 mA電流負載時(shí)具有100 mVp-p的紋波輸出，若在輸出端并聯(lián)一個(gè)1μF或更大一點(diǎn)的低等效串聯(lián)電阻(ESR)和低等效串聯(lián)電感(ESL)電容時(shí)，能將噪聲水平降低到20 mV水平，如下圖2所示，其紋波峰峰值不到40 mV。由于MAX5026采用了500 kHz固定開(kāi)關(guān)頻率，如采用LC濾波器或RC濾波器可以將輸出紋波峰值降低到2 mV水平，足以滿(mǎn)足APD雪崩擊穿時(shí)電壓的需要。

4 數控輸出APD直流偏壓源

　　有時(shí)使用的APD是帶溫度補償的組件，組件里帶有熱敏電阻之類(lèi)的感溫元件，使用圖3所示直流源電路就非常合適，圖3所示電路是基于單片機控制的、具有輸出數字可調的APD偏置電壓源部分電路。在控制部分單片機讀取APD組件中熱敏電阻的值，從而修正APD的偏置電壓，能實(shí)現對APD的溫度補償，此外也可以進(jìn)一步修正電源電壓波動(dòng)帶來(lái)增益的變化。

　　在此電路中，MAX6102是2.5 V基準電壓源。通過(guò)控制10位DA轉換器MAX5304能將輸出電壓從24.79 V調節到71.32 V，步長(cháng)為45.4 mV。如當DAC的串行輸入數據為3FFH時(shí)，即控制輸入電壓為0 V時(shí)，輸出電壓為71.32 V，當串行輸入數據為000H時(shí)，輸出電壓為24.79 V，此時(shí)控制輸入電壓為2.500 V。如想得到步長(cháng)更小的電壓輸出，可選用多位數模轉換器來(lái)替代MAX5304，如低功耗滿(mǎn)幅輸出12位串行數模轉換器DAC7512可將步長(cháng)降低到11 mV左右。

　　
5 結 語(yǔ)

　　基于低噪聲、固定頻率PWM生壓轉換器MAX5026的APD直流偏壓源具有紋波小、成本低、體積小、設計簡(jiǎn)單和穩定性高等一系列優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗結果表明，該偏壓電路能夠滿(mǎn)足單光子探測時(shí)APD對直流偏壓源的要求。此外，鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，該偏壓電路在電視調諧、低噪聲變容二極管的偏置、數字視頻解碼器的調諧、電纜調制器、電纜話(huà)音通信等電路的電源系統中也得到廣泛應用。