基于DS3501的APD偏壓溫度補償電路設計

3．2 電路參數設計
參數設計需要滿足以下兩點要求：
1)為保證偏壓溫度補償的精度，必須有△VEW△Vadj，即相鄰兩檔電阻對應的VRW的變化值小于Vadj的最小變化值；
2)工業環境溫度一般為-40～-+85℃，因此該電路必須能在-4O～+85℃范圍內進行APD偏壓溫度補償。
查APD手冊得：22℃時，APD擊穿電壓UR=153 V，為了保證APD工作在較大的放大倍數，同時受溫度影響又相對較小，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)
因為DS3501每4℃溫度區間對應一個阻值，因此△T=4，故Vadj=0.018。
因此需要有：
△VRW0．018 (6)
同時，在-40～+85℃范圍內，由(1)、(3)式得：
1.251Vadj1．8135 (7)
電路參數設計必須滿足(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。根據確定的參數，由(1)、(4)式得：
WR=54．737+0．57157 (8)
由(8)式計算出不同溫度下對應的WR的值，并轉換成十六進制，通過I2C總線寫入DS3501的查找表LUT對應地址中。芯片就可以根據溫度傳感器的溫度控制抽頭位置，進而實現偏壓的控制。

4 測試結果
根據電路選取的參數，由(4)、(8)式得：
UR=114．48+0．36T (9)
根據(9)式可以計算得到某溫度下偏置電壓UR的理論值。
為了測試電路的補償效果，在不同的溫度下測量一組偏置電壓UR，將其與理論值進行相關性分析，相關系數為0．999 67，斜率為1．002 48，標準偏羞為0．006 64，具有較好的一致性，如表1及圖4所示。