[发明专利]基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统

权利要求书

1.一种基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，用于对激光雷达的APD进行温度补偿，其特征在于：该系统包括FPGA芯片处理器、温度采集模块、电压调节模块和电压采集模块，

所述温度采集模块用于实时采集APD的温度，且传输至FPGA芯片处理器；

所述电压调节模块产生用作APD偏置电压的输出电压，其受控于FPGA芯片处理器，并根据FPGA芯片处理器的电压调节信号调整其输出电压V_-PAD；

所述电压采集模块用于实时采集APD的偏置电压，且传输至FPGA芯片处理器；

所述FPGA芯片处理器接收温度采集模块输出的温度信号，根据该温度信号产生所述电压调节信号；所述FPGA芯片处理器还接收电压采集模块上传的电压信号，根据APD的实时偏置电压与APD在温度补偿下需要的偏置电压的比较结果修正所述电压调节信号，使得电压调节模块的输出电压V_-PAD等于APD在温度补偿下需要的偏置电压；

所述FPGA芯片处理器基于内部的可编程逻辑电路实现逻辑运算和数据处理。

2.如权利要求1所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述FPGA芯片处理器包括温控模块、电压控制模块、电压比较模块和数据处理模块，

所述温控模块用于控制温度采集模块运行，获取温度采集模块上传的温度信息，并传输给数据处理模块；

所述数据处理模块根据温度信息计算当前温度下对APD进行温度补偿所需要的偏置电压，以及根据温度信息计算当前温度下的电压调节量ΔV_APD；

所述电压控制模块用于控制电压调节模块运行，将所述电压调节量ΔV_APD传输至电压调节模块；

所述电压比较模块用于计算APD的实时偏置电压和温度补偿下需要的偏置电压V_bias的差值，并将两者的差值输出给数据处理模块；所述数据处理模块根据该差值修正所述电压调节量ΔV_APD。

3.如权利要求1或2所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述电压调节模块包括可调电阻电路和DC-DC升压电路，所述可调电阻电路受控于FPGA芯片处理器，输出可调数字电阻；所述可调电阻电路的输出端连接DC-DC升压电路的参考电压输入端，所述可调电阻芯片的控制端通过I2C总线或者PMbus总线连接FPGA芯片处理器。

4.如权利要求3所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述可调电阻电路包括一路或者多路可调电阻芯片，所述多路可调电阻芯片的输出端并联后连接DC-DC升压电路的参考电压输入端。

5.如权利要求4所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述可调电阻芯片的型号为AD5293。

6.如权利要求3所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述DC-DC升压电路包括升压模组芯片，该升压模组芯片的参考电压输入端(V_REF)连接可调电阻电路的输出端，其根据可调电阻电路输出的电阻变化改变输出电压。

7.如权利要求6所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述升压模组芯片的型号为DW-P301-1B45。

8.如权利要求1或2所述的基于FPGA芯片的电压式闭环随温调节系统，其特征在于：所述电压采集模块包括运算放大器、模数转换芯片、电阻一(R1)和电阻二(R2)，电阻一和电阻二串联后的整体连接在电压调节模块的输出端和地之间，运算放大器的正相输入端连接电阻一和电阻二的串联节点A，其负相输入端连接其输出端，运算放大器的输出端连接模数转换芯片的输入端，模数转换芯片的输出端连接处理器。