雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法
2023-05-10 04:38:21
雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，包括下列步驟：微控制單元輸出直流控制信號，給雪崩光電二極體施加一與直流控制信號對應的偏壓；定時器延時第一預設時長；在延時結束後的第一個定時器中斷中，採集流經雪崩光電二極體的暗電流；微控制單元判斷暗電流的大小是否達到反向擊穿電流，若是，則根據偏壓的值計算出雪崩光電二極體的最佳工作電壓；否則更新直流控制信號，並返回微控制單元輸出直流控制信號、給雪崩光電二極體施加一與所述直流控制信號對應的偏壓的步驟。本發明通過時間片輪調的方式，在定時器延時的過程中，微控制單元的主工作循環可以執行其他的工作任務以及相應其他的中斷工作，提高了生產測試效率。
【專利說明】雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電變量的測試，特別是涉及一種雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試 方法。
【背景技術】
[0002] 在光通信日益發展的今天，對雪崩光電二極體（Aro管）光器件的需求也呈現快速 的增長。因此，提高APD管的生產測試效率、準確快速的找到其最佳工作電壓、降低其生產 測試時間，也就成為提高產能、降低成本的關鍵因素。
[0003] APD管光器件生產的關鍵環節包括找到APD管的最佳工作電壓。APD管需要在 30?60V的反向電壓下才能工作，在最佳工作電壓情況下，會產生雪崩效應，使光電轉換效 率倍增，從而可以提高光器件的接收靈敏度。每一個AH)管的最佳工作電壓都是不相同的， 這就需要測試每一個Aro管的最佳電壓。Aro管的最佳工作電壓與其反向擊穿電壓的比例 關係是[(0.85?0.95) :1] ;APD管的反向擊穿電壓是流過APD管的暗電流為10 μ A時對應 的電壓值。利用微控制單元DAC輸出的直流控制信號，對比AH)管最佳工作電壓與擊穿電壓 之間的關係，通過微控制單元快速的採集、比對和調整，最終輸出APD管的最佳工作電壓。
[0004] 一種傳統的Aro管調節採用"線性斜率計算法"。微控制單元輸出初始DA值調節 Aro管的偏壓，等待硬體電路的輸出穩定後採集流過Aro管的暗電流，計算出偏壓變化"近 似等效直線"的斜率，並根據該斜率動態計算出下一次的DA值調整量；循環以上過程，直至 使流經Aro管的暗電流為10 μ A。但這種調節方法在調節過程中微控制單元不停的循環執 行調節動作，不能實時的響應其他任務。
【發明內容】
[0005] 基於此，有必要提供一種微控制單元在測試過程中能夠同時執行其它任務的雪崩 光電二極體最佳工作電壓的測試方法。
[0006] -種雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，包括下列步驟：微控制單元輸出 直流控制信號，給雪崩光電二極體施加一與所述直流控制信號對應的偏壓；定時器延時第 一預設時長；在延時結束後的第一個定時器中斷中，採集流經所述雪崩光電二極體的暗電 流；微控制單元判斷所述暗電流的大小是否達到反向擊穿電流，若是，則根據所述偏壓的值 計算出所述雪崩光電二極體的最佳工作電壓；否則更新所述直流控制信號，並返回所述微 控制單元輸出直流控制信號、給雪崩光電二極體施加一與所述直流控制信號對應的偏壓的 步驟，更新後的所述直流控制信號對應的偏壓較更新前更大。
[0007] 在其中一個實施例中，所述更新直流控制信號的步驟，包括判斷當前採集到的所 述暗電流是否大於電流閾值，若是，則將所述直流控制信號增加第一預設值，否則將所述直 流控制信號增加第二預設值，所述第一預設值小於所述第二預設值。
[0008] 在其中一個實施例中，所述電流閾值是6微安。
[0009] 在其中一個實施例中，所述第一預設值是0. 02?0. 1伏特，所述第二預設值是 0. 3?0. 9伏特。
[0010] 在其中一個實施例中，所述反向擊穿電流是10微安。
[0011] 上述雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，通過時間片輪調的方式，採用定 時器中斷實現時間片的分割，在定時器延時的過程中，微控制單元的主工作循環可以執行 其他的工作任務以及相應其他的中斷工作，提高了生產測試效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是一實施例中雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 為使本發明的目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具 體實施方式做詳細的說明。
[0014] 本發明的雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法採用時間片輪調的方式，快速 準確地找到APD管的最佳工作電壓。
[0015] 圖1是一實施例中雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法的流程圖，包括下列 步驟：
[0016] S110,微控制單元輸出直流控制信號，給APD管施加一與該直流控制信號的值對 應的偏壓。
[0017] 微控制單元輸出一初始的直流控制信號（DAC信號)，控制相應硬體電路給APD管 施加一偏壓。
[0018] S120,定時器延時第一時長，使硬體電路給APD管施加的電信號達到穩定狀態。
[0019] 該第一時長是一預設的經驗值，目的是為了等待硬體電路給Aro管施加的電信號 達到穩定狀態。
[0020] S130,在延時結束後的第一個定時器中斷中採集流經APD管的暗電流。
[0021] 採集到的暗電流大小作為一 ADC信號反饋給微控制單元。
[0022] S140,微控制單元判斷流經APD管的暗電流的大小是否達到反向擊穿電流，若是， 則執行步驟S160 ;否則執行步驟S150。
[0023] 反向擊穿電流即加在APD管兩端的電壓達到反向擊穿電壓時，流經APD管的暗電 流，在本實施例中為10微安，具體根據AH)管的型號可能會有差異。
[0024] S150,更新直流控制信號，並返回步驟S110。
[0025] 若流經Aro管的暗電流沒有達到10微安，說明加在Aro管兩端的偏壓大小尚未 達到反向擊穿電壓，需要進一步增大該偏壓。故本步驟中更新直流控制信號，並返回步驟 s 110，硬體電路根據更新後的直流控制信號，給Aro管施加一更大的偏壓。
[0026] 實際使用中微控制單元會多次反覆執行步驟S110?S150的循環，直到步驟暗電 流達到10微安後，執行步驟S160。
[0027] S160,根據APD管兩端的偏壓值計算出最佳工作電壓。
[0028] 如果暗電流達到10微安，則當前施加在APD管兩端的偏壓就達到了反向擊穿電 壓。由於AH)管的最佳工作電壓與其反向擊穿電壓的比例關係是0. 85 :1至0. 95:1，微控 制單元就可根據當前施加在AH)管兩端的偏壓計算出最佳工作電壓。
[0029] 上述雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，通過時間片輪調的方式，採用定 時器中斷實現時間片的分割，在定時器延時的過程中，微控制單元的主工作循環可以執行 其他的工作任務以及相應其他的中斷工作，提高了生產測試效率。
[0030] 在其中一個實施例中，步驟S150具體是判斷當前採集到的暗電流是否大於電流 閾值，若是，則將直流控制信號增加第一預設值，否則將直流控制信號增加第二預設值，第 一預設值小於第二預設值。也就是說，在暗電流小於或等於電流閾值時，偏壓的增加採用大 步進逼近，大於電流閾值時則採用小步進逼近。該電流閾值是一個預設的經驗值，在本實施 例中為6微安，在其他實施例中本領域技術人員也可以根據實際使用情況設為其它小於反 向擊穿電流（10微安)的值。第一預設值可以為〇. 02?0. 1伏特，第二預設值可以為0. 3? 0.9伏特。
[0031] 採用大-小步進逐次逼近反向擊穿電壓的方法，既兼顧了測試效率，且偏壓不會 顯著超出APD管的反向擊穿電壓，不會導致Aro管在測試中被擊穿，能夠節約資源，降低生 產成本。
[0032] 經過生產測試實際的使用，上述雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法經過3 秒的時間就可以找到APD管的最佳工作電壓，且測試出的最佳工作電壓誤差較小。
[0033] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並 不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保 護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，包括下列步驟： 微控制單元輸出直流控制信號，給雪崩光電二極體施加一與所述直流控制信號對應的 偏壓； 定時器延時第一預設時長； 在延時結束後的第一個定時器中斷中，採集流經所述雪崩光電二極體的暗電流； 微控制單元判斷所述暗電流的大小是否達到反向擊穿電流，若是，則根據所述偏壓的 值計算出所述雪崩光電二極體的最佳工作電壓；否則更新所述直流控制信號，並返回所述 微控制單元輸出直流控制信號、給雪崩光電二極體施加一與所述直流控制信號對應的偏壓 的步驟，更新後的所述直流控制信號對應的偏壓較更新前更大。
2. 根據權利要求1所述的雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，其特徵在於，所 述更新直流控制信號的步驟，包括判斷當前採集到的所述暗電流是否大於電流閾值，若是， 則將所述直流控制信號增加第一預設值，否則將所述直流控制信號增加第二預設值，所述 第一預設值小於所述第二預設值。
3. 根據權利要求2所述的雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，其特徵在於，所 述電流閾值是6微安。
4. 根據權利要求2所述的雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，其特徵在於，所 述第一預設值是0. 02?0. 1伏特，所述第二預設值是0. 3?0. 9伏特。
5. 根據權利要求1所述的雪崩光電二極體最佳工作電壓的測試方法，其特徵在於，所 述反向擊穿電流是10微安。
【文檔編號】G01R31/26GK104142460SQ201310169483
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月9日 優先權日:2013年5月9日
【發明者】郭繼偉, 鍾程, 許建銳, 王彥偉, 羅建剛, 李耀威 申請人:深圳市共進電子股份有限公司