개요: 일반적인 포토다이오드 전류 모니터링 애플리케이션에서 전류 모니터와 APD (avalanche photodiode) 간의 전압 강하는 온도 및 통과하는 전류 흐름에 따라 달라지므로 전체 이득도 변한다. 이 애플리케이션 노트에서는 전류 모니터와 APD에서 정전압 강하를 유지함으로써 이러한 문제를 해결하는 레귤레이터 회로에 대해 설명한다. 머리말 전류 모니터와 APD (avalanche photodiode) 간의 전압 강하는 온도와 포토다이오드 전류 모니터링 애플리케이션을 통과하는 전류에 따라 변한다. 따라서 파이버 및 계측 전송 시스템과 같은 애플리케이션에서 평균 포토다이오드 전류를 검출하는 능력은 효율적인 시스템 관리를 위해 필수적이다. 일반적인 애플리케이션 회로 MAX4007/MAX4008은 특별히 포토다이오드 전류 모니터링을 위해 설계된 정밀, 하이 사이드, 고전압 전류 모니터이다. 이들 소자는 기준 전류를 위한 연결 지점(REF)과 기준 전류에 비례하는 신호를 제공하는 모니터 출력을 제공한다. 그림 1과 같이 IC의 REF 핀에 적합한 APD 또는 PIN (positive-intrinsic-negative) 포토다이오드를 연결한다. REF 핀은 포토다이오드의 캐소드에 소스 전류를 제공한다. 그림 1. MAX4007 하이 사이드 전류 모니터를 사용하는 일반적인 애플리케이션 회로 포토다이오드의 V-I 특성은 가파른 기울기를 갖기 때문에 포토다이오드를 통과하는 전압이 약간만 변해도 전류는 크게 달라지며, 그에 따라 파이버 애플리케이션 회로의 전체 이득도 변한다. 포토다이오드의 전압 강하는 온도와 애플리케이션 회로를 통과하는 전류의 변화에 따라 달라진다. MAX4007에 걸리는 일반적인 전압 강하(VBIAS - VREF)는 0.8V이며, 최대 1.1V가 보장된다. 그림 2는 REF 전류 IREF가 변할 때 기준전압의 변동을 보여준다. 그래프는 기존의 레귤레이트되지 않은 회로에서 VREF가 1µA ~ 4mA 포토다이오드 전류 범위에서 0.4V 정도까지 변한다는 것을 보여준다. 이러한 VREF 전압의 변동은 일부 애플리케이션에서는 허용되지 않을 수 있다. REF 전압을 레귤레이트할 때 주요 과제는 76V 정도의 높은 VBIAS가 가능한가에 있다. 그림 2. IREF에 따른 기준전압의 변동 레귤레이터 회로 그림 3에 보이는 레귤레이터 회로는 VSUPPLY에서 VREF까지 일정한 전압 강하를 유지함으로써 위에서 언급한 두 가지 문제를 모두 해결한다. 이 회로는 2.048V의 안정적인 기준전압(MAX6007)과 1.2V의 버퍼 기준전압이 내장된 낮은 바이어스 전류 op 앰프(MAX4037)로 구성된다. 저항 R1은 바이어스 전류를 설정한다. Op 앰프 전원은 전체 5V ~ 76V의 전원 전압 범위의 3.248V (2.048V + 1.2V) 전원에서 항상 차이가 나타난다. MAX4037 op 앰프의 출력은 MAX4007의 BIAS 핀에 연결되며, REF 핀은 op 앰프의 반전 입력에 연결된다. Op 앰프는 이 전압을 비반전 입력(VSUPPLY - 2.048V)의 전압에 고정시켜 REF 전압의 모든 변동을 흡수한다. MAX4037은 전체 1µA ~ 4mA 포토다이오드 전류 범위에서 전류를 소싱할 수 있다. 그림 3. MAX4007/MAX4008 전류 모니터를 위한 레귤레이터 회로 그림 2의 레귤레이트된 출력 그래프를 보면 1µA ~ 4mA 포토다이오드 전류 변동에서 REF 전압(VSUPPLY - VREF)은 2.047V로 일정하다는 결론을 내릴 수 있다. 그림 4는 이러한 전압이 1mA, 3mA, 4mA의 각기 다른 기준 전류에 대해 5V ~ 76V의 전원 전압에서 일정하게 유지된다는 것을 보여준다. 그림 4. 바이어스 전류의 다양한 값에 대한 VSUPPLY - VREF vs. VSUPPLY 몇 가지 오차 원인으로 인해 약간의 전압 오차가 존재한다. 하나는 MAX4037 op 앰프의 오프셋 전압으로, 이 값은 매우 낮으며 (±2.0mV) 드리프트는 100µV/°C에 불과하다. 두 번째는 MAX6007의 항복전압 변동으로, 이것은 전류 범위에 대해 ±1.3mV, 온도에 대해 75ppm/°C까지 변한다. 이러한 오차에도 불구하고 제안된 레귤레이터 회로는 레귤레이트되지 않은 회로에 비해 기능이 크게 향상되었다. 결론 이 애플리케이션에서 제안된 회로는 MAX4007/MAX4008 전류 모니터에서 전압 강하의 모든 변동을 흡수한다. 그 결과 이 회로는 파이버 애플리케이션에서 전체 부하 전류와 전원 전압 범위에 걸쳐 포토다이오드에 대해 이미 알고 있는 안정적인 전압을 제공한다. 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오. 자동 업데이트 관심있는 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트 받고 싶으세요? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. 추가 정보   APP 4122: May 30, 2008 MAX4007 SOT23 패키지로 제공되는 고정확도, 76V, 하이 사이드 전류 모니터 전체 데이터 시트 (PDF, 236kB) 무료 샘플 MAX4008 SOT23 패키지로 제공되는 고정확도, 76V, 하이 사이드 전류 모니터 전체 데이터 시트 (PDF, 236kB) 무료 샘플 MAX4037 +1.2V 버퍼링된 기준전압을 갖는 저 IBIAS, +1.4V/800nA, Rail-to-Rail Op 앰프 전체 데이터 시트 (PDF, 540kB) 무료 샘플   다운로드, PDF 형식 (50kB)  AN4122, AN 4122, APP4122, Appnote4122, Appnote 4122