專利名稱：一種微電流監(jiān)測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通訊系統(tǒng)中電流的監(jiān)測電路，尤其涉及一種光通訊系統(tǒng)中微電流的監(jiān)測電路。
背景技術(shù)：
目前，在光通訊系統(tǒng)中，需要監(jiān)測如接收光功率等光模塊參數(shù)。由于接收光功率與接收激光二極管的偏置電流成正比，因此可以通過測試激光二極管偏置電流來計算接收光功率。但在監(jiān)測過程中，會遇到以下問題被測電流通常很小，通常是uA級，被檢測電流較大時也基本不超過200uA，當(dāng)光功率處在敏感的小接收功率時，被測電流將小于10uA，而實際上光模塊在多數(shù)情況下處于此區(qū)域內(nèi)工作，現(xiàn)有的電流監(jiān)測方法是在被測的電流通路上串聯(lián)電阻取樣，然后采用運放進行隔離和緩沖。該方法缺點是，取樣電阻必須足夠大，如采用1kΩ的電阻，在10uA電流時，獲得的取樣電壓為10mV，顯然，這樣幅值的信號完全可能被電源和地的噪音信號所干擾。同時，很多被測光模塊不允許串聯(lián)電阻大于200Ω的電阻，因為太大的串聯(lián)取樣電阻將影響被測電路工作。因此現(xiàn)有技術(shù)中采用串聯(lián)取樣電阻監(jiān)測微電流獲得的結(jié)果誤差較大，監(jiān)測結(jié)果不準確。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中采用串聯(lián)取樣電阻的方式監(jiān)測微電流獲得的結(jié)果不準確的技術(shù)問題，本實用新型提供一種采用鏡像PNP對管監(jiān)測微電流，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能精確測試微電流的缺陷。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種微電流監(jiān)測電路，包括PNP對管、運算放大器和取樣電阻。其中，所述PNP對管的第一管腳用以提供監(jiān)測的偏置電流，該PNP對管的第二管腳接該取樣電阻，該PNP對管的第三和第四管腳接一工作電源，該運算放大器被接成一跟隨器，其輸入正端接該取樣電阻，其輸出接一A/D轉(zhuǎn)換器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本微電流監(jiān)測電路能夠根據(jù)測試靈敏度或被測微電流的大小設(shè)計取樣電阻的大小，在監(jiān)測的同時不影響被測電路工作，并且可以獲得較高的測試精度。


圖1是本實用新型所述的微電流監(jiān)測裝置電路示意圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
進一步說明本實用新型所述技術(shù)方案。
請參照圖1，一種微電流監(jiān)測電路，包括PNP對管1、運算放大器2和取樣電阻3。其中，該PNP對管1的第一管腳11接一激光二極管(圖未示)用以提供偏置電流Ic1，該PNP對管1的第二管腳12接該取樣電阻3，該PNP對管的第三和第四管腳13、14接工作電源RxVCC，該運算放大器2被接成一跟隨器，其輸入正端接取樣電阻3，其輸出接一A/D轉(zhuǎn)換器(圖未示)，本事實方式中，該取樣電阻3取值為10k歐姆。
由于該PNP對管1的集電極-發(fā)射極飽和壓降比較低，符合光模塊接收激光二極管的偏置電壓要求，該PNP對管1為一鏡像源，相當(dāng)于二極管，其壓降小于0.7V，對于二極管工作方程式為Id＝Is(exp(Vd/Vt)-1)其中Is為反向漏電流，常溫時只有15pA，因此，Id完全可以工作于能滿足1uA的測試精度要求。
當(dāng)該PNP對管1正常工作時，其第一管腳11接激光二極管用以提供偏置電流Ic1，其第二管腳12的輸出電流Ic2是Ic1的鏡像，即Ic2＝Ic1，且Ic2跟隨Ic1變化。因此，測試Ic2即可監(jiān)測電流Ic1。該PNP對管的第二管腳12連接取樣電阻3用以將測試電流Ic2轉(zhuǎn)換為取樣電壓。
為防止該PNP對管1被高壓擊穿，在對管1的第一管腳11和第四管腳14間垮接在一保護電阻4，本實施方式中保護電阻4取值為500k歐姆。
該PNP對管1的工作電源RxVCC為+3.3V，一去耦電容C1連接該電源，用以對該工作電源RxVCC進行濾波，本實施方式中，C1取值為100n。
該取樣電阻3的阻值大小不影響電流Ic2的大小，因此，取樣電阻3可以根據(jù)測試靈敏度的要求選擇其大小。如果R2取10k，則10uA的Ic2取樣電壓值為100mV，從而A/D轉(zhuǎn)換器比較容易采樣。
A/D轉(zhuǎn)換器輸入電阻一般不會太高，直接取樣將影響監(jiān)測的精度，從而該取樣的電壓不能直接送給A/D去采樣，該取樣的電壓需要通過連接運算放大器3后再輸入到A/D轉(zhuǎn)換器中進行取樣，該A/D轉(zhuǎn)換器可以采用8位或者12位A/D轉(zhuǎn)換器，其選擇視用戶的精度和成本需求而定。
該PNP對管1可采用BCV62A型號的對管。
該運算放大器2可采用LM2902型號放大器，該型號運算放大器為單電源供電，零漂電壓為2mv，零漂電流為5nA。
綜上所述，本實用新型在應(yīng)用中具有以下優(yōu)點能夠根據(jù)測試靈敏度或被測微電流的大小設(shè)計取樣電阻的大小，而不影響被測電路工作，可以大大提高測試精度。試驗表明，采用12位A/D轉(zhuǎn)換器，測試微電流最小分辨率可達到1uA。當(dāng)然，如果溫度太高，則測試精度受限于實際BCV62A對管漏電流限制，達不到1uA的精度。但實施方便，價格低廉，可廣泛應(yīng)用于uA級微小電流監(jiān)測系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種微電流監(jiān)測電路，包括PNP對管(1)、運算放大器(2)和取樣電阻(3)，其特征在于，所述PNP對管(1)的一第一管腳(11)用以提供監(jiān)測的偏置電流，該PNP對管(1)的第二管腳(12)接該取樣電阻(3)，該PNP對管(1)的第三和第四管腳(13、14)接工作電源，該運算放大器(2)被接成一跟隨器，其輸入正端接取樣電阻(3)，其輸出端接一A/D轉(zhuǎn)換器。
2.如權(quán)利要求1所述的微電流監(jiān)測電路，其特征在于，所述電路還包括一保護電阻(4)，該保護電路(4)垮接在該對管(1)的第一管腳(11)和第四管腳(14)間，用以防止該PNP對管(1)被高壓擊穿。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微電流監(jiān)測電路，其特征在于，該PNP對管(1)的工作電源連接一去耦電容(C1)，用以對該工作電源進行濾波。
專利摘要一種通訊系統(tǒng)中微電流的監(jiān)測裝置，其包括PNP對管、運算放大器和取樣電阻。其中，所述PNP對管的第一管腳接一激光二極管，用以提供監(jiān)測的偏置電流，該PNP對管的第二管腳接該取樣電阻，該PNP對管的第三和第四管腳接一工作電源，該運算放大器被接成一跟隨器，其輸入正端接該取樣電阻，其輸出接一A/D轉(zhuǎn)換器。所述微電流監(jiān)測電路能夠根據(jù)測試靈敏度或被測微電流的大小設(shè)計取樣電阻的大小，在監(jiān)測的同時不影響被測電路工作，并且可以獲得較高的測試精度。
文檔編號G01R19/00GK2638072SQ0326756
公開日2004年9月1日 申請日期2003年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者尹浩文, 許一平 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司