使偏壓精確地跟蹤并接近擊穿電壓才會使系統(tǒng)達到較高的探測靈敏度為確定雪崩管的擊穿電壓，可通過閾值探測器將雪崩擊穿時產生的大量噪聲轉換為虛警脈沖并對其計數(shù)，從而得到每秒內噪聲過閾的平均值，即：虛警率FAR，對于帶寬為1/（2）的系統(tǒng)，噪聲in、閾值it與虛警率FAR的關系由Rice給出：FAR=123exp-i2t2i2n（1）偏壓U與虛警率的關系可近似的表示為：U=UB1-1nM+Rit2ln123FAR（2）

　　式中：UB為擊穿電壓，n是常數(shù)（n=254），M為內倍增因子，R為雪崩管的總等效電阻，（2）式右邊**項為加在雪崩管上的實際偏壓，第二項為等效電阻R上的壓降在擊穿點附近，因M較大，（2）式**項近似等于UB，此時若增加偏壓U，則主要是第二項增大，對應有較大的虛警率FARmax，U下調，F(xiàn)AR及M也隨之降低，當M達到由*大信噪比確定的*佳值Mopt時，根據(jù)（1）式，令i2n=i2R+i2s0M25opt，可得到對應的FARmin（iR為熱噪聲，is0是無倍增時的散粒噪聲）監(jiān)測FAR不僅可知雪崩管的擊穿電壓，而且可知其擊穿程度在虛警數(shù)控偏壓源的設計中，通過單片機檢測FAR，并與兩個基準虛警率FARmin、FARmax進行比較：用FARmin判別*佳偏壓，用FARmax判別擊穿電壓，并根據(jù)單片機所給偏壓控制數(shù)據(jù)經D/A轉換去控制偏壓，使偏壓自動跟隨擊穿電壓變化，就能實現(xiàn)對溫度和光強的補償，提供一個始終保持系統(tǒng)信噪比*大的雪崩管偏壓，這就是虛警偏壓控制的基本原理。

　　數(shù)控偏壓源的設計硬件設計虛警數(shù)控偏壓源由單片機*小系統(tǒng)、D/A轉換器和偏壓發(fā)生器構成，其電路虛警數(shù)控偏壓電路原理將8031單片機內部的T0、T1分別設置為16位的計數(shù)器和定時器虛警脈沖由P34口輸入，并通過程序控制單片機在T1的時間里使T0對輸入的虛警脈沖計數(shù)得到FAR8位D/A轉換器DAC0832按一級鎖存控制連接，其輸出電流經運放IC4轉化為模擬電壓，并作為偏壓的數(shù)控電平接入IC5的同相輸入端，IC5的反相輸入端接偏壓取樣信號，當數(shù)控電平為0時，IC5輸出為0，三極管V2截止，變壓器TC初級輸入的方波未構成通路，初、次級繞組無電流，偏壓為0隨著單片機軟件給出偏壓數(shù)字信號，數(shù)控電平升高，IC5輸出相應的電壓，使V2導通，TC中有交變電流，次級偏壓也隨之上升，由于負反饋的作用，偏壓的上升受控制電平的制約：當數(shù)控電平保持不變時，若偏壓上升，則使IC5反相輸入端高于同相輸入端的數(shù)控電平，迫使V2趨于截止，流入變壓器初級的電流減小，方波幅度壓縮，從而導致偏壓下降，反之亦然，這樣，偏壓將始終穩(wěn)定在與數(shù)控電平對應的*佳工作電平上。

　　性能測試與結論為檢驗數(shù)控偏壓的控制效果，在室溫下對雪崩管偏壓分別采用數(shù)控和?？氐玫降钠珘翰ㄐ稳缢?，當靜態(tài)誤差取0015時，數(shù)控偏壓的超調量為0042，建立時間為78ms；?？仄珘旱某{量為0153，建立時間為163ms對兩種偏壓控制的同一探測器在不同溫度和光強條件下進行測距對比實驗，數(shù)控偏壓的消光比值比?？仄珘浩骄呒s13db測試結果表明：采用FAR數(shù)控偏壓技術可有效提高擊穿電壓跟蹤精度，大大減小偏壓建立時間，該技術克服了傳統(tǒng)?？仄珘翰荒艹掷m(xù)保持的弊端，適用于環(huán)境溫度和背景光強大幅變化的連續(xù)探測的光電系統(tǒng)。