操作电压测试电路以及方法与流程

本披露中所述实施例内容涉及一种电路技术，且特别涉及一种操作电压测试电路以及方法。

背景技术：

光电转换元件是一种将光信号转换成电信号的元件，例如：雪崩光电二极管(avalancephotodiode)。光电转换元件已被应用于许多领域，例如：光纤通信(fiber-opticcommunication)领域。以雪崩光电二极管为例，其操作电压(operationvoltage)会依据许多因素而改变。如何有效率地且快速地找出雪崩光电二极管的操作电压实为相当重要的议题。

技术实现要素：

本披露内容的一实施方式系关于一种操作电压测试电路。操作电压测试电路包含一电压产生电路、一电流电压转换电路以及一处理电路。电压产生电路用以依据一第一电流信号产生一第一电压信号，以使一光电转换单元产生对应于第一电压信号的一第二电流信号。电流电压转换电路用以产生对应于第二电流信号的一第二电压信号。处理电路用以接收第二电压信号，并依据第二电压信号与一阀值选择性地调整并输出第一电流信号，以使电压产生电路依据第一电流信号选择性地调整所产生的第一电压信号。阀值对应于当光电转换单元运作于一操作电压时由电流电压转换电路所产生的第二电压信号。

本披露内容的一实施方式系关于一种操作电压测试方法。操作电压测试方法包含：通过一电压产生电路依据一第一电流信号产生一第一电压信号，以使一光电转换单元产生对应于第一电压信号的一第二电流信号；通过一电流电压转换电路产生对应于第二电流信号的一第二电压信号；以及通过一处理电路接收第二电压信号，并依据第二电压信号与一阀值选择性地调整并输出第一电流信号，以使电压产生电路依据第一电流信号选择性地调整所产生的第一电压信号。阀值对应于当光电转换单元运作于一操作电压时由电流电压转换电路所产生的第二电压信号。

本披露内容的一实施方式系关于一种操作电压测试电路。操作电压测试电路包含一处理电路以及一电压产生电路。处理电路用以产生一第一电流信号。电压产生电路用以依据第一电流信号产生具有一第一电压电平的一第一电压信号，以使一光电转换单元产生对应于第一电压信号的一第二电流信号。当第二电流信号小于光电转换单元运作于一操作电压时所输出的电流信号时，处理电路还用以调整并输出第一电流信号，以使电压产生电路产生具有一第二电压电平的第一电压信号。第二电压电平高于第一电压电平。

综上所述，本披露的操作电压测试电路，通过处理电路控制电压产生电路以将第一电压信号调整为光电转换单元的操作电压，使得光电转换单元的操作电压得以有效率地且快速地被找出。

附图说明

为让本披露的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1是依照本披露一些实施例所示出的一种操作电压测试电路的示意图；

图2是依照本披露一些实施例所示出的图1的操作电压测试电路的功能方框图；

图3是依照本披露一些实施例所示出的升压转换器以及数字模拟转换器的示意图；以及

图4是依照本披露一些实施例所示出的一种操作电压测试方法的流程图。

具体实施方式

下文举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本披露所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本披露所涵盖的范围。此外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。

图1是依照本披露一些实施例所示出的一种操作电压测试电路100的示意图。如图1所示，在一些实施例中，操作电压测试电路100包含电压产生电路102、电流电压转换电路104以及处理电路106。在进一步的实施例中，上述这些电路可整合且配置于一集成电路(ic)中。

光电转换单元200用以将光信号转换成对应的电信号。在一些实施例中，光电转换单元200例如是雪崩光电二极管(avalancephotodiode；apd)，但本披露不以此为限制。其他可被用来实现光电转换单元200的各种光电转换元件皆在本披露的考虑范围内。

操作电压测试电路100用以找出光电转换单元200在特定温度下的操作电压。进一步而言，光电转换单元200在特定温度下的操作电压可通过操作电压测试电路100有效率地且快速地被找出。

如图1所示，电压产生电路102接收来自处理电路106的第一电流信号i1，并依据第一电流信号i1产生第一电压信号v1。光电转换单元200接收第一电压信号v1。在这种情况下，光电转换单元200被施加反向(reversebias)电压且依据第一电压信号v1产生第二电流信号i2，以进行光电转换程序。接着，电流电压转换电路104接收第二电流信号i2，并依据第二电流信号i2产生第二电压信号v2。接着，处理电路106接收第二电压信号v2，并依据第二电压信号v2与阀值ts选择性地调整并输出第一电流信号i1，以使电压产生电路102依据第一电流信号i1选择性地调整所产生的第一电压信号v1。

阀值ts对应于当光电转换单元200运作于操作电压时所产生的第二电流信号i2。由于第二电压信号v2是依据第二电流信号i2所转换而来，因此阀值ts亦对应于当光电转换单元200运作于操作电压时所产生的第二电压信号v2。换句话说，当第二电压信号v2对应于阀值ts时，代表光电转换单元200运作于其操作电压下。此时的第一电压信号v1为光电转换单元200的操作电压。反之，当第二电压信号v2不对应于阀值ts时，代表光电转换单元200并非运作于操作电压下。此时的第一电压信号v1并非为光电转换单元200的操作电压。

在一些实施例中，由于光电转换单元200运作于操作电压下所产生的电流信号的范围为已知，因此阀值ts可被预设。

简言之，在操作电压测试电路100中，处理电路106用以控制电压产生电路102调整第一电压信号v1，以将第一电压信号v1调整为光电转换单元200的操作电压。

图2是依照本披露一些实施例所示出的图1的操作电压测试电路100的功能方框图。如图2所示，电压产生电路102包含升压转换器(boostconverter)1022。电流电压转换电路104包含电流量测单元1042以及电流电压转换单元1044。电流量测单元1042例如是一电流量测计。电流电压 转换单元1044例如是各种电流电压转换器。处理电路106包含模拟数字转换器1062、处理器1064(例如：微处理器)以及数字模拟转换器1066。

首先，升压转换器1022运作于工作电压vin下且接收第一电流信号i1且产生对应于第一电流信号i1的第一电压信号v1。此时，第一电压信号v1具有第一电压电平(例如：低电压电平)。光电转换单元200接收第一电压信号v1并产生对应于第一电压信号v1的第二电流信号i2。电流量测单元1042用以量测第二电流信号i2且产生对应于第二电流信号i2的第三电流信号i3。在一些实施例中，第三电流信号i3等于或小于第二电流信号i2。举例来说，第三电流信号i3的电流值可为第二电流信号i2的电流值的一倍或十分之一倍。当第三电流信号i3小于第二电流信号i2时，可达到节省功率的功效。

接着，电流电压转换单元1044接收第三电流信号i3并将第三电流信号i3转换成第二电压信号v2。接着，模拟数字转换器1062接收第二电压信号v2并将第二电压信号v2转换成数字信号ds。接着，处理器1064将数字信号ds与阀值ts进行比较。

当处理器1064判断出数字信号ds小于阀值ts时，代表第二电流信号i2小于光电转换单元200运作于操作电压时所输出的电流信号。此时，数字模拟转换器1066将依据来自处理器1064的控制信号c调整第一电流信号i1。接着，电压产生模块电路102接收调整后的第一电流信号i1并产生对应的第一电压信号v1。举例来说，第一电压信号v1的电压电平由第一电压电平被调整为第二电压电平(例如：高电压电平)。第二电压电平高于前述的第一电压电平。第一电压信号v1的电压电平如何由第一电压电平被调整为第二电压电平将于后段进行叙述。

接着，光电转换单元200产生对应于具有第二电压电平的第一电压信号v1的第二电流信号i2。接着，电流量测单元1042产生对应的第三电流信号i3。接着，电流电压单元1044产生对应的第二电压信号v2。而模 拟数字转换器1062会将新的第二电压信号v2转换成新的数字信号。而处理器1064将新的数字信号与阀值ts进行比较。上述的步骤被重复直到处理器1064判断出数字信号符合阀值ts为止。

当处理器1064判断出数字信号ds符合阀值ts时，数字模拟转换器1066维持第一电流信号i1，以使电压产生模块电路102持续产生对应于被维持的第一电流信号i1的第一电压信号v1。此时，由电压产生模块电路102所产生的第一电压信号v1即为光电转换单元200的操作电压。

以下将针对第一电压信号v1的电压电平如何由第一电压电平被调整为第二电压电平进行叙述。

图3是依照本披露一些实施例所示出的升压转换器1022以及数字模拟转换器1066的示意图。如图3所示，升压转换器1022包含比较器com、第一电阻r1以及第二电阻r2。比较器com的正输入端用以接收参考电压vref。比较器com的负输入端电性耦接第一电阻r1以及第二电阻r2于节点n，且用以接收来自数字模拟转换器1066的第一电流信号i1。比较器com的输出端用以输出第一电压信号v1，且透过第一电阻r1电性耦接至节点n。

在升压转换器1022的反馈机制下，第一电压信号v1的电压电平与第一电流信号i1呈负相关。也就是说，通过调降第一电流信号i1，可使第一电压信号v1的电压电平由第一电压电平(低电压电平)被调整为第二电压电平(高电压电平)。

详细来说，在升压转换器1022的反馈机制下，节点n的电压电平会与参考电压vref的电压电平相等。也就是说，当参考电压vref的电压电平为固定时，节点n的电压电平亦为固定。由于节点n的电压电平为固定，因此电流信号ifb2为定值。由于电流信号ifb2为电流信号ifb1与第一电流信号i1的总和，因此当电流信号ifb2为定值且第一电流信号i1变小 时，电流信号ifb1将会变大。在这种情况下，第一电压信号v1将会被拉升。

图4是依照本披露一些实施例所示出的一种操作电压测试方法400的流程图。在一些实施例中，操作电压测试方法400可应用于图1中的操作电压测试电路100。

以图1例示而言，在步骤s402中，电压产生电路102用以依据第一电流信号i1产生第一电压信号v1，以使光电转换单元200产生对应于第一电压信号v1的第二电流信号i2。在步骤s404中，电流电压转换电路104用以产生对应于第二电流信号i2的第二电压信号v2。在步骤s406中，处理电路106用以接收第二电压信号v2，并依据第二电压信号v2与阀值ts选择性地调整并输出第一电流信号i1，以使电压产生电路102依据第一电流信号i1选择性地调整所产生的第一电压信号v1。关于操作电压测试方法400的详细运作已描述于前述实施例中，于此不再赘述。

综上所述，本披露的操作电压测试电路，通过处理电路控制电压产生电路以将第一电压信号调整为光电转换单元的操作电压，使得光电转换单元的操作电压得以有效率地且快速地被找出。

虽然本披露已以实施方式披露如上，然其并非用以限定本披露，任何本领域具通常知识者，在不脱离本披露的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本披露的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

【符号说明】

100：操作电压测试电路

102：电压产生电路

1022：升压转换器

104：电流电压转换电路

1042：电流量测单元

1044：电流电压转换单元

106：处理电路

1062：模拟数字转换器

1064：处理器

1066：数字模拟转换器

200：光电转换单元

c：控制信号

ds：数字信号

i1：第一电流信号

i2：第二电流信号

i3：第三电流信号

v1：第一电压信号

v2：第二电压信号

vin：工作电压

ts：阀值

com：比较器

r1：第一电阻

r2：第二电阻

vref：参考电压

n：节点

ifb2、ifb1：电流信号

400：操作电压测试方法

s402、s404、s406：步骤。