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    • 专利摘要:
    本实用新型提供一种应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，本实用新型方案采用数字电位器、运算放大器和升压电源芯片，以非常低的成本，简单的设计方式，较好地满足了不同型号的APD ROSA器件的APD需要在较高的电压范围内连续调整的需求。电路板只需常规的3V3和5V电源供电，就可以实现在0～2V电压范围内，以较小的步进连续调整OA管脚电压幅度；同时，可以在6～29V范围内，以相对较小的步进连续的调整ADP管脚电压幅度。在实际的光模块APD ROSA器件的器件筛选和检测中，以较低的成本，实现了较高的应用价值。
    公开号:CN214335083U
    申请号:CN202022915210.7U
    申请日:2020-12-08
    公开日:2021-10-01
    发明作者:施科；彭显旭；李林科；吴天书；杨现文；张健
    申请人:Wuhan Liante Technology Co ltd；
    IPC主号:G01R31-00
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及电源的转换和连续调整，尤其涉及光模块APD ROSA器件的测试电路应用场合，具体涉及一种应用于光模块APD ROSA器件的检测电路。
    [n0002] 在实际的应用中，需要对不同型号的光模块APD ROSA器件进行检测和测试，需要在一定的规格范围内给APD ROSA器件的OA和APD提供电压。在对光模块APD ROSA器件进行测试的过程中，需要找到最佳的OA和APD电压，在OA和APD电压规格范围内，连续调整OA和APD电压，使得APD ROSA器件的测试性能达到最优的结果。
    [n0003] 在常规的3V3和5V供电下，针对不同型号的APD ROSA器件的OA和APD可连续调整供电电压的问题，如果采用MCU控制方式需要比较高的成本，需要额外的软件支持，操作复杂。
    [n0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，在常规的3V3和5V供电下，较好地解决了不同型号的APD ROSA器件的OA和APD可连续调整供电电压的问题。
    [n0005] 本实用新型是这样实现的：
    [n0006] 本实用新型提供一种应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，包括数字电位器电路、运算放大器电路、升压电源芯片U12、APD ROSA器件U10，所述数字电位器电路包括数字电位器U1、数字电位器U6、按键开关U2、按键开关U5、按键开关U8、按键开关U9，所述运算放大器电路包括运算放大器U3A和运算放大器U3B，所述运算放大器U3A的输出端与其负输入端相连，所述运算放大器U3B的输出端与其负输入端相连，所述按键开关U2与数字电位器U1的/PD引脚相连，所述按键开关U5与数字电位器U1的/PU引脚相连，所述数字电位器U1的VW引脚与所述运算放大器U3B的正输入端相连，所述按键开关U8与数字电位器U6的/PD引脚相连，所述按键开关U9与数字电位器U6的/PU引脚相连，所述数字电位器U6的VW引脚与所述运算放大器U3A的正输入端相连，所述运算放大器U3A的输出端与APD ROSA器件U10的OA引脚相连，所述运算放大器U3B的输出端与升压电源芯片U12的CTRL引脚相连，所述APD ROSA器件U10的VAPD引脚与升压电源芯片U12的APD引脚相连。
    [n0007] 作为优选，所述数字电位器U1和数字电位器U6的型号均为X9511W。
    [n0008] 作为优选，所述数字电位器电路还包括稳压二极管U4和稳压二极管U7，所述稳压二极管U4的负极与所述数字电位器U1的VCC引脚相连，所述稳压二极管U7的负极与所述数字电位器U6的VCC引脚相连。
    [n0009] 作为优选，所述升压电源芯片U12的型号为LT3571。
    [n0010] 作为优选，所述升压电源芯片U12的MON引脚与所述APD ROSA器件U10的VAPD引脚相连。
    [n0011] 作为优选，所述升压电源芯片U12的MONIN引脚通过电阻R12和电阻R15接地，电阻R12和电阻R15串联。
    [n0012] 作为优选，所述检测电路还包括电容C19，所述电容C19与所述电阻R12并联。
    [n0013] 本实用新型具有以下有益效果：
    [n0014] 本实用新型采用数字电位器、运算放大器和升压电源芯片的实现方式，不需要软件控制，通过按键实现电压调整，设计简单，可靠性高，成本低，在常规的3V3和5V供电下，较好地解决了不同型号的APD ROSA器件的OA和APD可连续调整供电电压的问题。
    [n0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
    [n0016] 图1为本实用新型实施例提供的稳压二极管和数字电位器以及按键开关组成的电路图；
    [n0017] 图2为本实用新型实施例提供的运算放大器(跟随器)的电路图；
    [n0018] 图3为本实用新型实施例提供的APD ROSA器件的电路图；
    [n0019] 图4为本实用新型实施例提供的升压电源芯片的电路图；
    [n0020] 图5为本实用新型实施例提供的常规3V3和5V电源供电的电路图。
    [n0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
    [n0022] 如图1-图5，本实用新型实施例提供一种应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，包括数字电位器电路、运算放大器电路、升压电源芯片U12、APD ROSA器件U10，所述数字电位器电路包括稳压二极管U4、稳压二极管U7、数字电位器U1、数字电位器U6、按键开关U2、按键开关U5、按键开关U8、按键开关U9，所述稳压二极管U4的负极与所述数字电位器U1的VCC引脚相连，所述稳压二极管U7的负极与所述数字电位器U6的VCC引脚相连，所述运算放大器电路包括运算放大器U3A和运算放大器U3B，所述运算放大器U3A的输出端与其负输入端相连，所述运算放大器U3B的输出端与其负输入端相连，所述按键开关U2与数字电位器U1的/PD引脚相连，所述按键开关U5与数字电位器U1的/PU引脚相连，所述数字电位器U1的VW引脚与所述运算放大器U3B的正输入端相连，所述按键开关U8与数字电位器U6的/PD引脚相连，所述按键开关U9与数字电位器U6的/PU引脚相连，所述数字电位器U6的VW引脚与所述运算放大器U3A的正输入端相连，所述运算放大器U3A的输出端与APD ROSA器件U10的OA引脚相连，所述运算放大器U3B的输出端与升压电源芯片U12的CTRL引脚相连，所述APD ROSA器件U10的VAPD引脚与升压电源芯片U12的APD引脚相连，所述升压电源芯片U12的MON引脚与所述APD ROSA器件U10的VAPD引脚相连。
    [n0023] 所述数字电位器U1和数字电位器U6的型号均为X9511W。所述升压电源芯片U12的型号为LT3571。
    [n0024] 所述升压电源芯片U12的MONIN引脚通过电阻R12和电阻R15接地，电阻R12和电阻R15串联，所述电容C19与所述电阻R12并联。
    [n0025] 本设计采用数字电位器、运算放大器和升压电源芯片的实现方式，不需要软件控制，通过按键实现电压调整，设计简单，可靠性高，成本低，在常规的3V3和5V供电下，较好地解决了不同型号的APD ROSA器件的OA和APD可连续调整供电电压的问题。
    [n0026] 本实用新型涉及不同型号的光模块APD ROSA器件测试过程中，OA和APD供电电压在规格范围内连续可靠调整的难题。本实用新型方案采用数字电位器、运算放大器和升压电源芯片，以非常低的成本，简单的设计方式，较好地满足了不同型号的APD ROSA器件的APD需要在较高的电压范围内连续调整的需求。电路板只需常规的3V3和5V电源供电，就可以实现在0～2V电压范围内，以较小的步进连续调整OA管脚电压幅度；同时，可以在6～29V范围内，以相对较小的步进连续的调整ADP管脚电压幅度。在实际的光模块APD ROSA器件的器件筛选和检测中，以较低的成本，实现了较高的应用价值。
    [n0027] 本实用新型采用的集成IC包括数字电位器、运算放大器和电源转换芯片，特别是数字电位器和升压电源芯片组合控制，较新颖和可靠地解决了光模块APD ROSA器件测试的电源需求问题。
    [n0028] 本实用新型提供了一种光模块APD ROSA器件测试过程中，连续可靠分别调整OA和APD供电电压的设计方法。
    [n0029] 本电路设计已应用于武汉联特光模块APD ROSA器件的测试电路中，凡在本设计思路上所作的等同替代或变换，或者将本设计思路应用于光模块APD ROSA器件的测试电路中，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
    [n0030] 为了克服分立元件方案存在的复杂性、可靠性及成本问题，本实用新型采用ADI公司的运算放大器，Xicor公司的数字电位器和LINEAR公司的升压电源芯片，巧妙地利用了数字电位器、升压电源芯片组合电路，较好地满足了APD ROSA器件的测试过程中OA和APD供电需求，实际的应用结果表明，在相应的电压规格内，能够以较小的步进连续的分别调整OA和APD的电压幅度。
    [n0031] 本电路的创新之处是采用了数字电位器，运算放大器(跟随器)，升压电源芯片实现光模块APD ROSA器件的OA和APD电压的调整。
    [n0032] 首先分析APD_CTRL_VW电压的调整，如图1所示，选用的Xicor公司的数字电位器型号为X9511W，它可以等效为最大阻值为10KΩ的滑动电阻器，均分为31等份，每等份阻值为323Ω。X9511W内部集成了5Bit的UP/DOWN控制器和5Bit的EEPROMA存储器以及存储和记忆控制电路。通过选取与X9511W的VH管脚连接的电阻R1，例如R1＝20KΩ，可以算出APD_CTRL_VW的输出电压变化范围为0～1.1V，计算公式为
    [n0033]
    [n0034] N为整数，变化范围为0～31。通过手动按压与/PD和/PU管脚连接的按键开关KEY，可以分别向下和向上调整电压，每按压一次，APD_CTRL_VW电压调整的幅度为0.0355V。
    [n0035] 同理，通过选取合适的电阻R2，例如R2＝6.2KΩ，可以计算出OA_VW的电压变化范围为0～2.04V，计算公式为：
    [n0036]
    [n0037] N为整数，变化范围为0～31。每按压一次按键开关，OA_VW电压调整的幅度为0.0658V。
    [n0038] 如图2，为了避免负载端的影响，采用ADI公司的型号为AD8030ARJZ-REEL7的运算放大器作为跟随器，使得放大器的输入和输出的电压幅度为1:1的关系，即运算放大器第一路输出OA_ctr与第一路输入OA_VW的电压幅度相等，运算放大器第二路输出APD_CTRL与第二路输入APD_CTRL_VW的电压幅度相等。
    [n0039] 将运算放大器第一路输出OA_ctr直接连接到APD ROSA器件的OA管脚，就可以实现APD ROSA器件的OA管脚电压的调整，相应的电压变化范围为0～2.04V，每按压一次UP或DOWN按键开关，OA_ctr电压向上或向下调整的幅度均为0.0658V。如下表所示(只列举了N＝3～11的值)：
    [n0040]
    [n0041] 为了满足APD ROSA器件的APD偏置电压的要求(一般最佳使用范围为16～22V)，使用了LINEAR公司的型号为LT3571升压电源芯片，如图2所示。根据LT3571升压电源芯片的特点，有如下关系式：
    [n0042]
    [n0043] 其中，VAPD_CTRL的取值范围为0～1V之间，选取R12＝1MΩ，R15＝30KΩ，则VAPD的电压范围在0～29.33V之间。由上述关系式，可以得到
    [n0044]
    [n0045] 由于
    [n0046]
    [n0047] 可以进一步得出，
    [n0048]
    [n0049] 根据VAPD大于0，以及VAPD_CTRL的取值范围在0～1V之间的条件，取R1＝20KΩ，R12＝1MΩ，R15＝30KΩ时，取9≤N≤28，则VAPD取值范围在5.98～29.15V之间，每按压一次UP或DOWN按键开关，电压向上或向下调整的幅度约为1.22V。如下表所示(只列举了N＝15～23的值)：
    [n0050]
    [n0051]
    [n0052] 本电路在常规3V3和5V电源供电的情况下，较好的满足了不同型号的APD ROSA器件的OA管脚供电要求，通过按键开关可以在0～2V内以较小的步进连续调整OA管脚电压幅度。同时，也较好的满足了不同型号的APD ROSA器件的APD管脚供电要求，可以在6～29V之间比较连续的调整ADP管脚电压幅度。
    [n0053] 以上所述的本实用新型数字电位器/运算放大器/升压电源芯片/电阻的选取，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型原理基础上所作的等同替代或变换等，例如选择其它厂商相似数字电位器/运算放大器/升压电源芯片设计原理一样的电路，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
    [n0054] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
    权利要求:
    Claims (7)
    [0001] 1.一种应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：包括数字电位器电路、运算放大器电路、升压电源芯片U12、APD ROSA器件U10，所述数字电位器电路包括数字电位器U1、数字电位器U6、按键开关U2、按键开关U5、按键开关U8、按键开关U9，所述运算放大器电路包括运算放大器U3A和运算放大器U3B，所述运算放大器U3A的输出端与其负输入端相连，所述运算放大器U3B的输出端与其负输入端相连，所述按键开关U2与数字电位器U1的/PD引脚相连，所述按键开关U5与数字电位器U1的/PU引脚相连，所述数字电位器U1的VW引脚与所述运算放大器U3B的正输入端相连，所述按键开关U8与数字电位器U6的/PD引脚相连，所述按键开关U9与数字电位器U6的/PU引脚相连，所述数字电位器U6的VW引脚与所述运算放大器U3A的正输入端相连，所述运算放大器U3A的输出端与APD ROSA器件U10的OA引脚相连，所述运算放大器U3B的输出端与升压电源芯片U12的CTRL引脚相连，所述APD ROSA器件U10的VAPD引脚与升压电源芯片U12的APD引脚相连。
    [0002] 2.如权利要求1所述的应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：所述数字电位器U1和数字电位器U6的型号均为X9511W。
    [0003] 3.如权利要求1所述的应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：所述数字电位器电路还包括稳压二极管U4和稳压二极管U7，所述稳压二极管U4的负极与所述数字电位器U1的VCC引脚相连，所述稳压二极管U7的负极与所述数字电位器U6的VCC引脚相连。
    [0004] 4.如权利要求1所述的应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：所述升压电源芯片U12的型号为LT3571。
    [0005] 5.如权利要求1所述的应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：所述升压电源芯片U12的MON引脚与所述APD ROSA器件U10的VAPD引脚相连。
    [0006] 6.如权利要求1所述的应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：所述升压电源芯片U12的MONIN引脚通过电阻R12和电阻R15接地，电阻R12和电阻R15串联。
    [0007] 7.如权利要求6所述的应用于光模块APD ROSA器件的检测电路，其特征在于：还包括电容C19，所述电容C19与所述电阻R12并联。
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
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