雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，包括下列步骤：微控制单元输出直流控制信号，给雪崩光电二极管施加一与直流控制信号对应的偏压；定时器延时第一预设时长；在延时结束后的第一个定时器中断中，采集流经雪崩光电二极管的暗电流；微控制单元判断暗电流的大小是否达到反向击穿电流，若是，则根据偏压的值计算出雪崩光电二极管的最佳工作电压；否则更新直流控制信号，并返回微控制单元输出直流控制信号、给雪崩光电二极管施加一与所述直流控制信号对应的偏压的步骤。本发明通过时间片轮调的方式，在定时器延时的过程中，微控制单元的主工作循环可以执行其他的工作任务以及相应其他的中断工作，提高了生产测试效率。
【专利说明】雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电变量的测试，特别是涉及一种雪崩光电二极管最佳工作电压的测试 方法。
【背景技术】
[0002] 在光通信日益发展的今天，对雪崩光电二极管（Aro管）光器件的需求也呈现快速 的增长。因此，提高APD管的生产测试效率、准确快速的找到其最佳工作电压、降低其生产 测试时间，也就成为提高产能、降低成本的关键因素。
[0003] APD管光器件生产的关键环节包括找到APD管的最佳工作电压。APD管需要在 30?60V的反向电压下才能工作，在最佳工作电压情况下，会产生雪崩效应，使光电转换效 率倍增，从而可以提高光器件的接收灵敏度。每一个AH)管的最佳工作电压都是不相同的， 这就需要测试每一个Aro管的最佳电压。Aro管的最佳工作电压与其反向击穿电压的比例 关系是[(0.85?0.95) :1] ;APD管的反向击穿电压是流过APD管的暗电流为10 μ A时对应 的电压值。利用微控制单元DAC输出的直流控制信号，对比AH)管最佳工作电压与击穿电压 之间的关系，通过微控制单元快速的采集、比对和调整，最终输出APD管的最佳工作电压。
[0004] 一种传统的Aro管调节采用"线性斜率计算法"。微控制单元输出初始DA值调节 Aro管的偏压，等待硬件电路的输出稳定后采集流过Aro管的暗电流，计算出偏压变化"近 似等效直线"的斜率，并根据该斜率动态计算出下一次的DA值调整量；循环以上过程，直至 使流经Aro管的暗电流为10 μ A。但这种调节方法在调节过程中微控制单元不停的循环执 行调节动作，不能实时的响应其他任务。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要提供一种微控制单元在测试过程中能够同时执行其它任务的雪崩 光电二极管最佳工作电压的测试方法。
[0006] -种雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，包括下列步骤：微控制单元输出 直流控制信号，给雪崩光电二极管施加一与所述直流控制信号对应的偏压；定时器延时第 一预设时长；在延时结束后的第一个定时器中断中，采集流经所述雪崩光电二极管的暗电 流；微控制单元判断所述暗电流的大小是否达到反向击穿电流，若是，则根据所述偏压的值 计算出所述雪崩光电二极管的最佳工作电压；否则更新所述直流控制信号，并返回所述微 控制单元输出直流控制信号、给雪崩光电二极管施加一与所述直流控制信号对应的偏压的 步骤，更新后的所述直流控制信号对应的偏压较更新前更大。
[0007] 在其中一个实施例中，所述更新直流控制信号的步骤，包括判断当前采集到的所 述暗电流是否大于电流阈值，若是，则将所述直流控制信号增加第一预设值，否则将所述直 流控制信号增加第二预设值，所述第一预设值小于所述第二预设值。
[0008] 在其中一个实施例中，所述电流阈值是6微安。
[0009] 在其中一个实施例中，所述第一预设值是0. 02?0. 1伏特，所述第二预设值是 0. 3?0. 9伏特。
[0010] 在其中一个实施例中，所述反向击穿电流是10微安。
[0011] 上述雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，通过时间片轮调的方式，采用定 时器中断实现时间片的分割，在定时器延时的过程中，微控制单元的主工作循环可以执行 其他的工作任务以及相应其他的中断工作，提高了生产测试效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是一实施例中雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法的流程图。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具 体实施方式做详细的说明。
[0014] 本发明的雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法采用时间片轮调的方式，快速 准确地找到APD管的最佳工作电压。
[0015] 图1是一实施例中雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法的流程图，包括下列 步骤：
[0016] S110,微控制单元输出直流控制信号，给APD管施加一与该直流控制信号的值对 应的偏压。
[0017] 微控制单元输出一初始的直流控制信号（DAC信号)，控制相应硬件电路给APD管 施加一偏压。
[0018] S120,定时器延时第一时长，使硬件电路给APD管施加的电信号达到稳定状态。
[0019] 该第一时长是一预设的经验值，目的是为了等待硬件电路给Aro管施加的电信号 达到稳定状态。
[0020] S130,在延时结束后的第一个定时器中断中采集流经APD管的暗电流。
[0021] 采集到的暗电流大小作为一 ADC信号反馈给微控制单元。
[0022] S140,微控制单元判断流经APD管的暗电流的大小是否达到反向击穿电流，若是， 则执行步骤S160 ;否则执行步骤S150。
[0023] 反向击穿电流即加在APD管两端的电压达到反向击穿电压时，流经APD管的暗电 流，在本实施例中为10微安，具体根据AH)管的型号可能会有差异。
[0024] S150,更新直流控制信号，并返回步骤S110。
[0025] 若流经Aro管的暗电流没有达到10微安，说明加在Aro管两端的偏压大小尚未 达到反向击穿电压，需要进一步增大该偏压。故本步骤中更新直流控制信号，并返回步骤 s 110，硬件电路根据更新后的直流控制信号，给Aro管施加一更大的偏压。
[0026] 实际使用中微控制单元会多次反复执行步骤S110?S150的循环，直到步骤暗电 流达到10微安后，执行步骤S160。
[0027] S160,根据APD管两端的偏压值计算出最佳工作电压。
[0028] 如果暗电流达到10微安，则当前施加在APD管两端的偏压就达到了反向击穿电 压。由于AH)管的最佳工作电压与其反向击穿电压的比例关系是0. 85 :1至0. 95:1，微控 制单元就可根据当前施加在AH)管两端的偏压计算出最佳工作电压。
[0029] 上述雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，通过时间片轮调的方式，采用定 时器中断实现时间片的分割，在定时器延时的过程中，微控制单元的主工作循环可以执行 其他的工作任务以及相应其他的中断工作，提高了生产测试效率。
[0030] 在其中一个实施例中，步骤S150具体是判断当前采集到的暗电流是否大于电流 阈值，若是，则将直流控制信号增加第一预设值，否则将直流控制信号增加第二预设值，第 一预设值小于第二预设值。也就是说，在暗电流小于或等于电流阈值时，偏压的增加采用大 步进逼近，大于电流阈值时则采用小步进逼近。该电流阈值是一个预设的经验值，在本实施 例中为6微安，在其他实施例中本领域技术人员也可以根据实际使用情况设为其它小于反 向击穿电流（10微安)的值。第一预设值可以为〇. 02?0. 1伏特，第二预设值可以为0. 3? 0.9伏特。
[0031] 采用大-小步进逐次逼近反向击穿电压的方法，既兼顾了测试效率，且偏压不会 显著超出APD管的反向击穿电压，不会导致Aro管在测试中被击穿，能够节约资源，降低生 产成本。
[0032] 经过生产测试实际的使用，上述雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法经过3 秒的时间就可以找到APD管的最佳工作电压，且测试出的最佳工作电压误差较小。
[0033] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，包括下列步骤： 微控制单元输出直流控制信号，给雪崩光电二极管施加一与所述直流控制信号对应的 偏压； 定时器延时第一预设时长； 在延时结束后的第一个定时器中断中，采集流经所述雪崩光电二极管的暗电流； 微控制单元判断所述暗电流的大小是否达到反向击穿电流，若是，则根据所述偏压的 值计算出所述雪崩光电二极管的最佳工作电压；否则更新所述直流控制信号，并返回所述 微控制单元输出直流控制信号、给雪崩光电二极管施加一与所述直流控制信号对应的偏压 的步骤，更新后的所述直流控制信号对应的偏压较更新前更大。
2. 根据权利要求1所述的雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，其特征在于，所 述更新直流控制信号的步骤，包括判断当前采集到的所述暗电流是否大于电流阈值，若是， 则将所述直流控制信号增加第一预设值，否则将所述直流控制信号增加第二预设值，所述 第一预设值小于所述第二预设值。
3. 根据权利要求2所述的雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，其特征在于，所 述电流阈值是6微安。
4. 根据权利要求2所述的雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，其特征在于，所 述第一预设值是0. 02?0. 1伏特，所述第二预设值是0. 3?0. 9伏特。
5. 根据权利要求1所述的雪崩光电二极管最佳工作电压的测试方法，其特征在于，所 述反向击穿电流是10微安。
【文档编号】G01R31/26GK104142460SQ201310169483
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】郭继伟, 钟程, 许建锐, 王彦伟, 罗建刚, 李耀威 申请人:深圳市共进电子股份有限公司