一种APD温度补偿电阻网络确定方法及光模块与流程

本发明属于光通信，具体地说，是涉及一种apd温度补偿电阻网络确定方法及光模块。

背景技术：

1、当前光纤通信技术以其传输带宽高、体积小、重量轻、抗电磁干扰强等诸多技术优势，成为空间激光通信技术的主流发展方向。

2、根据空间激光通信客户载荷系统数据交换对通信带宽越来越高的需求，越来越多的客户在航天系统中使用光收发模块产品。航天器工作在复杂的宇航辐射环境下，对光模块产品的抗辐射能力有很高的要求。而光模块设计中单片机控制器受产品尺寸以及抗辐射指标要求的限制难以满足实际产品应用要求，电阻网络能够满足光模块宇航环境下抗辐射的要求，但实际中如何快速调试确定电阻网络参数显得尤为重要。

3、雪崩光电二极管(avalanche photo diode，apd)具有响应快、高灵敏度等特点，为保证光模块工作的全温度范围内apd增益的稳定性，需对apd的偏置电压进行温度补偿。基于apd温度补偿匹配的调试电阻网络能够满足光模块宇航环境下抗辐射的要求，且调试电阻网络也能够实现对光模块内部apd的有效控制，但是不同项目的apd温度补偿曲线不一致，使得调试电阻网络参数确定的难度增加，以及生产调试效率低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种apd温度补偿电阻网络确定方法，解决了电阻网络的阻值确定困难的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种apd温度补偿电阻网络确定方法，包括：

4、选择电阻网络，所述电阻网络包括热敏电阻和多个电阻；

5、所述电阻网络的各个电阻遍历各自阻值范围内的每个阻值，并在遍历到每个阻值时，执行下述操作：

6、遍历每个设定温度，在遍历到每个设定温度时，计算电阻网络的总阻值；根据电阻网络的总阻值计算apd的工作电压；并计算apd的工作电压与目标工作电压的误差；当所有的设定温度遍历结束后，计算误差平方和；

7、当电阻网络的所有电阻遍历所有阻值结束后，将最小的误差平方和所对应的各个电阻的阻值作为电阻网络的当前最优的一组阻值。

8、本申请一些实施例中，所述方法还包括：

9、选择标准电阻库，将标准电阻库中与电阻网络的当前最优的一组阻值的偏差不在设定偏差范围内的阻值剔除；

10、所述电阻网络的各个电阻遍历标准电阻库内的每个阻值，并在遍历到每个阻值时，执行下述操作：

11、遍历每个设定温度，在遍历到每个设定温度时，计算电阻网络的总阻值；根据电阻网络的总阻值计算apd的工作电压；并计算apd的工作电压与目标工作电压的误差；当所有的设定温度遍历结束后，计算误差平方和；

12、当电阻网络的所有电阻遍历标准电阻库所有阻值结束后，将最小的误差平方和所对应的各个电阻的阻值作为电阻网络的最终最优的一组阻值。

13、本申请一些实施例中，所述电阻网络的各个电阻遍历各自阻值范围内的每个阻值，具体包括：

14、设置电阻网络的每个电阻的阻值范围下限值、阻值范围上限值、步进值；

15、电阻网络的每个电阻由阻值范围下限值开始，按照步进值递增，遍历至阻值范围上限值。

16、本申请一些实施例中，所述电阻网络的各个电阻遍历标准电阻库内的每个阻值，具体包括：

17、将标准电阻库内的所有阻值按照由小至大进行排序；

18、电阻网络的每个电阻，由小至大遍历标准电阻库内的每个阻值。

19、本申请一些实施例中，所述根据电阻网络的总阻值计算apd的工作电压，具体计算公式为：

20、vout＝v基准*(r固定/r调试+1)；

21、其中，

22、vout为加载在apd上的工作电压；

23、v基准为升压芯片的反馈基准电压；

24、r固定为已知阻值的固定电阻，串联在升压芯片的电压调节反馈引脚与apd之间；

25、r调试为电阻网络的总电阻，串联在升压芯片的电压调节反馈引脚与地之间。

26、本申请一些实施例中，所述方法还包括：

27、获取电阻网络的最终最优的一组阻值对应的各个设定温度下的apd的工作电压；

28、拟合apd的工作电压与温度的关系曲线；并与目标工作电压与温度的关系曲线叠加显示。

29、本申请一些实施例中，所述电阻网络至少包括串并联电阻网络、星形混联电阻网络；

30、所述选择电阻网络，具体包括：在串并联电阻网络和星形混联电阻网络中选中一个。

31、本申请一些实施例中，所述串并联电阻网络包括一级串并联网络；

32、所述一级串并联网络包括热敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻；所述热敏电阻、第一电阻、第三电阻依次串联；所述第二电阻与所述热敏电阻、第一电阻并联；

33、所述串并联电阻网络可选择性地包括二级串并联网络；

34、所述二级串并联网络包括第四电阻、第五电阻；所述第四电阻与所述一级串并联网络并联；所述第五电阻与所述一级串并联网络串联。

35、本申请一些实施例中，所述星形混联电阻网络包括一级星形混联网络；

36、所述一级星形混联网络包括热敏电阻、第一电阻、第二电阻、第四电阻；所述第一电阻、热敏电阻、第四电阻依次串联；所述第二电阻与所述第一电阻、热敏电阻并联；

37、所述星形混联电阻网络可选择性地包括二级星形混联网络；

38、所述二级星形混联网络包括第三电阻、第五电阻；所述第三电阻与所述一级星形混联网络中的热敏电阻、第四电阻并联；所述第五电阻与所述一级星形混联网络串联。

39、一种光模块，包括：

40、apd；

41、升压芯片，其电压调节反馈引脚通过固定电阻连接所述apd；

42、电阻网络，其连接在所述升压芯片的电压调节反馈引脚与地之间，其各电阻的阻值由上述的apd温度补偿电阻网络确定方法确定。

43、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的一种apd温度补偿电阻网络确定方法及光模块，通过选择电阻网络，电阻网络的各个电阻遍历各自阻值范围内的每个阻值，并在遍历到每个阻值时，执行下述操作：遍历每个设定温度，在遍历到每个设定温度时，计算电阻网络的总阻值；根据电阻网络的总阻值计算apd的工作电压；计算该工作电压与目标工作电压的误差；当所有的设定温度遍历结束后，计算误差平方和；当电阻网络的所有电阻遍历所有阻值结束后，将最小的误差平方和所对应的各个电阻的阻值作为电阻网络的当前最优的一组阻值，实现快速准确地确定电阻网络的各个电阻的阻值，解决了电阻网络参数确定困难的技术问题，以及调试电阻方案带来生产调试效率低的问题。

44、结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种apd温度补偿电阻网络确定方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电阻网络的各个电阻遍历各自阻值范围内的每个阻值，具体包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述电阻网络的各个电阻遍历标准电阻库内的每个阻值，具体包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据电阻网络的总阻值计算apd的工作电压，具体计算公式为：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

10.一种光模块，其特征在于：包括：

技术总结
本发明公开了一种APD温度补偿电阻网络确定方法及光模块，通过选择电阻网络，电阻网络的各个电阻遍历各自阻值范围内的每个阻值，并在遍历到每个阻值时，执行下述操作：遍历每个设定温度，在遍历到每个设定温度时，计算电阻网络的总阻值；根据电阻网络的总阻值计算APD的工作电压；计算APD的工作电压与目标工作电压的误差；当所有的设定温度遍历结束后，计算误差平方和；当电阻网络的所有电阻遍历所有阻值结束后，将最小的误差平方和所对应的各个电阻的阻值作为电阻网络的当前最优的一组阻值，实现快速准确地确定电阻网络的各个电阻的阻值，解决了电阻网络参数确定困难的技术问题，以及调试电阻方案带来生产调试效率低的问题。

技术研发人员：刘利娜,于文科,谭先友,谢飞
受保护的技术使用者：青岛兴航光电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1