应用笔记 3929

雪崩光电二极管监测电路将电流限制到1mA,有效改善瞬态响应


摘要 : 新型高速雪崩光电二极管(APD)检测器需要新型低限流辅助电路。本篇应用笔记采用数控APD偏置电源IC—MAX1932设计改进的新型APD检测器偏置电路。该电路在标准MAX1932应用电路的基础上改善了性能。

设计APD检测器的低偏置电流电路

图1所示为采用MAX1932如何设计高速APD检测器的低偏置电流电源IC。该电路通过电容(CA)和电阻(RA)将超前相移注入反馈回路,使之具有比标准MAX1932应用电路更优异的瞬态响应。超前相移还有助于抵消由R1和C3输出滤波器所产生的相位滞后。限流故障消失后,二极管DA和电阻RB使占空比进入软启动,有助于改善器件从限流故障中恢复的过程。电流检测电阻R1的前端放置一个泄漏电阻(RA),以提高电流检测的精度。

电路还给出了外部电压控制(VCONTROL)。若要采用MAX1932的内部DAC和SPI™串行控制接口实现内部控制,应将R6连接到DACOUT (U1引脚6)。

图1. 增强型MAX1932偏置电路,具有较好的限流特性和瞬态响应。增加的DA和RB可改善从限流状态中恢复的过程,增加的CA和RA则可改善瞬态响应。
图1. 增强型MAX1932偏置电路,具有较好的限流特性和瞬态响应。增加的DA和RB可改善从限流状态中恢复的过程,增加的CA和RA则可改善瞬态响应。

表1. 本应用笔记中MAX1932电路的元件清单(3V至5V输入,5V至45V输出)
DESIGNATION QTY DESCRIPTION
C1 1 1.0µF, 6.3V X5R ceramic cap. (0603) TDK (C2012X7R2A473K)
CA 1 150pF 100V COG ceramic cap. (0805) Panasonic (ECJ-2VC2A151J)
C2 1 0.047µF, 100V X7R ceramic cap. (0805) TDK (C2012XR2A473K)
C3 1 0.1µF, 100V X7R ceramic cap. (1206) TDK (C3216X7R2A104K)
C5 (optional) 1 0.1µF, 16V X7R ceramic cap. (0603) Taiyo Yuden (C1608X7R1C104K)
C4 1 0.47µF, 16V X7R (0603) Panasonic (ECJ-1VB1E473K)
D1 1 150mA, 100V Schottky diode (SOD123) Diodes Inc. BAT56W
DA 1 30V Schottky diode Central Semi CMPSH-3
N1 1 30V, 0.065Ω n-channel (SOT-23) Fairchild (FDN337N)
RB 1 100Ω, 1% resistor (0402)
R1 1 1.82kΩ, 1% resistor (0605)
RA 1 8.25kΩ, 1% resistor (0402)
R6 1 24.9kΩ, 1% resistor (0402)
R7 1 80.6kΩ, 5% resistor (0402)
RC 1 40.2kΩ, 1% resistor (0805)
R8 1 332kΩ, 1% resistor (0402)
R5 1 866kΩ, 1% resistor (0805)
R3, R9, R10 3 1.0MΩ, 5% resistor (0402)
L1 1 100µH, 170mA inductor Sumida (CMD4D13-101MC)
U1 1 Digitally controlled, 0.5% accurate, safest APD bias supply Maxim MAX1932ETC (12-Pin Thin QFN)