電流監(jiān)控器和雪崩光電二極管（APD）之間的壓降隨流過(guò)光電二極管電流監(jiān)控應(yīng)用的溫度和電流而變化。因此，在光纖和儀表傳輸系統(tǒng)等應(yīng)用中，檢測(cè)平均光電二極管電流的能力對(duì)于高效的系統(tǒng)管理至關(guān)重要。

典型應(yīng)用電路

MAX4007/MAX4008為精密、高邊、高壓電流監(jiān)測(cè)器，專門設(shè)計(jì)用于監(jiān)測(cè)光電二極管電流。這些器件為基準(zhǔn)電流提供一個(gè)連接點(diǎn) （REF），并提供一個(gè)監(jiān)視器輸出，該輸出提供與基準(zhǔn)電流成比例的信號(hào)。合適的APD（雪崩光電二極管）或PIN（正-固有-負(fù)）光電二極管連接在IC的REF引腳上，如圖1所示。REF引腳為光電二極管的陰極提供源電流。

圖1.采用MAX4007高邊電流監(jiān)測(cè)器的典型應(yīng)用電路

由于光電二極管V-I特性的陡峭斜率，光電二極管兩端電壓的微小變化會(huì)導(dǎo)致其電流發(fā)生顯著變化，從而改變光纖應(yīng)用電路的總增益。光電二極管的壓降隨流過(guò)它的溫度和電流而變化。典型壓降（V偏見-在裁判MAX4007系列的電壓為0.8V，保證最大值為1.1V。

圖2顯示了基準(zhǔn)電壓隨REF電流I的變化而變化裁判.該圖顯示，在傳統(tǒng)的非穩(wěn)壓電路V中裁判在0μA至4mA光電二極管電流范圍內(nèi)變化高達(dá)1.4V。VREF電壓的這種變化在某些應(yīng)用中可能是不可接受的。調(diào)節(jié) REF 電壓的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是 V偏見可高達(dá)76V。

圖2.基準(zhǔn)電壓隨 IREF 的變化

穩(wěn)壓器電路

圖3所示的穩(wěn)壓器電路通過(guò)保持V的恒定壓降解決了上述兩個(gè)問題。供應(yīng)到 V裁判.它由一個(gè)2.048V穩(wěn)定基準(zhǔn)（MAX6007）和一個(gè)低偏置電流運(yùn)算放大器（MAX4037）和一個(gè)1.2V內(nèi)部緩沖基準(zhǔn)組成。電阻R1設(shè)置偏置電流。

在整個(gè)3V至248V電源電壓范圍內(nèi)，運(yùn)算放大器電源在2.048V （1.2V + 5.76V）電源上始終會(huì)出現(xiàn)差異。MAX4037運(yùn)算放大器的輸出饋入MAX4007的BIAS引腳，其REF引腳連接到運(yùn)算放大器的反相輸入。運(yùn)算放大器吸收REF電壓的任何變化，方法是將該電壓固定在其同相輸入端的電壓（V供應(yīng)- 2.048V）。MAX4037能夠在整個(gè)1μA至4mA光電二極管電流范圍內(nèi)提供電流。

圖3.用于MAX4007/MAX4008電流監(jiān)測(cè)器的穩(wěn)壓電路

根據(jù)圖2中的穩(wěn)壓輸出曲線，可以得出結(jié)論，對(duì)于1μA至4mA光電二極管電流的變化，REF電壓（V供應(yīng)-在裁判） 恒定在 2.047V。圖4顯示，對(duì)于5mA、76mA和1mA的不同基準(zhǔn)電流，該電壓在3V至4V電源電壓下保持恒定。

圖4.V供應(yīng)-在裁判與 V供應(yīng)對(duì)于不同的偏置電流值

幾個(gè)誤差源引入了輕微的電壓誤差。一個(gè)是MAX4037運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓，但失調(diào)電壓非常低（±2.0mV），在整個(gè)溫度范圍內(nèi)僅漂移100μV/°C。第二個(gè)是MAX6007的擊穿電壓變化，在整個(gè)電流范圍內(nèi)變化±1.3mV，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)變化75ppm/°C。盡管存在這些誤差源，但所提出的穩(wěn)壓電路比非穩(wěn)壓電路有了顯著改進(jìn)。

結(jié)論

本應(yīng)用筆記中提出的電路消除了MAX4007/MAX4008電流監(jiān)測(cè)器兩端壓降的變化。因此，它在整個(gè)負(fù)載電流和電源電壓范圍內(nèi)為光纖應(yīng)用中的光電二極管提供穩(wěn)定的已知電壓。

審核編輯：郭婷