CN113014230A - 脉冲发生器电路、相关的激光***和方法 - Google Patents

脉冲发生器电路、相关的激光***和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113014230A
CN113014230A CN202011517885.4A CN202011517885A CN113014230A CN 113014230 A CN113014230 A CN 113014230A CN 202011517885 A CN202011517885 A CN 202011517885A CN 113014230 A CN113014230 A CN 113014230A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
electronic switch
output terminals
time interval
resonant circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011517885.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113014230B (zh
Inventor
R·莱托
A·帕夫林
A·鲁索
N·莱奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics Rousset SAS
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
STMicroelectronics Rousset SAS
STMicroelectronics SRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics Rousset SAS, STMicroelectronics SRL filed Critical STMicroelectronics Rousset SAS
Publication of CN113014230A publication Critical patent/CN113014230A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113014230B publication Critical patent/CN113014230B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/484—Transmitters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06216—Pulse modulation or generation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H01S5/0261—Non-optical elements, e.g. laser driver components, heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

实施例公开了脉冲发生器电路、相关的激光***和方法。脉冲发生器电路被配置为将电流脉冲施加到两个输出端子。该脉冲发生器电路包括LC谐振电路，该LC谐振电路包括串联连接在第一节点与负输入端之间的电感和电容。该脉冲发生器电路包括：充电电路，被配置为经由电源电压对电容充电；第一电子开关，被配置为选择性地使两个输出端子短路；第二电子开关，被配置为选择性地将两个输出端子与LC谐振电路并联连接；以及控制电路，被配置为驱动第一电子开关和第二电子开关。

Description

脉冲发生器电路、相关的激光***和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月20日提交的意大利申请第102019000025132号的权益，该申请通过引用并入本文。
技术领域
本说明书的实施例涉及脉冲发生器电路，诸如用于激光二极管的脉冲发生器电路。
背景技术
在许多应用中，可能需要生成窄的高电流脉冲。
图1示出了被配置为向负载30提供电流脉冲的示例性脉冲发生器电路20。
在所考虑的示例中，脉冲发生器电路20包括：
正电源端子200和负电源端子202，被配置为连接到DC电压源10，从而接收电源电压VCC，
正输出端子204和负输出端子206，被配置为连接到负载30，以向负载30提供输出电流Iout和输出电压Vout，其中，正输出端子204被耦接并且通常直接连接到正输入端子200；以及
电子开关Q1，诸如场效应晶体管(FET)，诸如n-沟道FET，被配置为选择性地将负输出端子206连接到负输入端子202。
例如，在图1中，负载30是激光二极管D，即，激光二极管D(例如，直接)连接在端子204与206之间。因此，在所考虑的示例中，脉冲发生器电路20被配置为激光二极管驱动器。例如，在许多应用中，诸如在光检测和测距(激光雷达)***中，必须将上升和下降时间在50ps(皮秒)与300ps之间的范围内(通常在100ps的范围内)的窄电流脉冲施加到二极管D。
在所考虑的示例中，可以通过闭合电子开关Q1将电流脉冲施加到二极管D，由此二极管D连接到电源电压VCC。
如图1所示，为了稳定电源电压VCC，通常添加电容器C1。具体地，通常该电容器C1(例如，直接)连接在输入端子200与202之间。在图1中还示出了与电容器C1串联连接的电阻R1，其可以表示寄生电阻或有意连接在端子200与电容器C1之间的电阻。因此，在充电阶段(开关Q1断开)期间，电容器C1(经由电阻R1)被充电至大致对应于电源电压VCC的电压V1。相对照地，当开关Q1闭合时，二极管D连接到电容器C1。例如，用于控制电子开关Q1的切换的相应驱动信号DRV可以由控制电路208和驱动电路210提供。
一方面，使用图1所示的架构，在很短的时间帧内生成几个脉冲几乎是不可能的，因为电容器C1必须再充电。另一方面，输入电压VCC必须大于激光二极管压降电压，以便生成所需的di/dt比。然而，使用高于激光二极管压降的电源电压VCC可能在开关Q1例如由于故障而永久闭合的情况下产生安全问题。
此外，用于将二极管D连接到电容器C1的导电迹线可以具有相关联的杂散电感，图1中经由连接在负载30与电容器C1之间的电感L1示意性地示出了该杂散电感。通常杂散电感L1不能最小化以获得所需的di/dt，诸如具有高电流脉冲幅度的100ps的上升和下降时间，因为换向回路的长度也受到电路电容的强烈影响，并且也很难获得低于几个nH的总杂散电感。因此，可获得的最大di/dt通常小于40A/ns，并且上升时间通常大于1ns。此外，该电感可能导致电压过冲，电压过冲可能损坏激光二极管D。
上述问题还暗示，提供给激光二极管D的输出电流Iout的值难以控制，因为电流Iout取决于换向回路的阻抗。例如，激光驱动器电路20的寄生输出电容可以增大由激光二极管D看到的真实电流脉冲。
发明内容
考虑到前述内容，因此，各种实施例的目的是为脉冲发生器电路提供改进的解决方案。
根据一个或多个实施例，上述目的中的一个或多个目的通过脉冲发生器电路来实现，该脉冲发生器电路具有在随后的权利要求中具体阐述的独特元件。此外，实施例涉及相关的激光***和方法。
权利要求书形成本文所提供的说明书的技术教导的组成部分。
如前所述，本公开的各种实施例涉及被配置为将电流脉冲施加到负载的脉冲发生器电路。例如，脉冲发生器电路可以用于激光***，诸如激光雷达***。
在各种实施例中，脉冲发生器电路包括用于接收电源电压的正输入端子和负输入端子以及用于向负载提供电流脉冲的两个输出端子。在各种实施例中，电感和电容串联连接在第一节点与负输入端子之间，从而形成具有给定的谐振周期的LC谐振电路。在各种实施例中，充电电路被配置为经由电源电压对电容充电。例如，在各种实施例中，电感(诸如电感器)连接到第一节点，并且电容(诸如电容器)连接到负输入端子。在这种情况下，充电电路可以包括连接在正电源端子和电感与电容之间的中间节点之间的电阻(诸如电阻器)以及可选地电子开关。
在各种实施例中，第一电子开关连接在两个输出端子之间，并且被配置为根据第一驱动信号选择性地使两个输出端子短路，并且第二电子开关被配置为根据第二驱动信号选择性地将两个输出端子与LC谐振电路并联连接。例如，第一电子开关和第二电子开关可以串联连接在第一节点与负输入端子之间，其中，两个输出端子可以连接到第一节点和第一电子开关与第二电子开关之间的中间节点。可选地，第二电子开关和第一电子开关可以串联连接在第一节点与负输入端子之间，并且两个输出端子可以连接到第一电子开关与第二电子开关之间的中间节点和负输入端子。
在各种实施例中，控制电路被配置为生成第一驱动信号和第二驱动信号。具体地，在各种实施例中，控制电路被配置为在具有四个开关循环的每个开关循环期间驱动第一电子开关和第二电子开关。具体地，对于第一时间间隔，控制电路闭合第一电子开关并且断开第二电子开关，其中，两个输出端子与LC谐振电路断开，并且电容经由充电电路充电。对于随后的第二时间间隔，控制电路闭合第一电子开关和第二电子开关两者，其中，两个输出端子与LC谐振电路并联连接，并且两个输出端子短路，由此LC谐振电路以给定的谐振周期振荡。对于随后的第三时间间隔，控制电路断开第一电子开关并且闭合第二电子开关，其中，两个输出端子与LC谐振电路并联连接，并且LC谐振电路向两个输出端子提供电流。对于随后的第四时间间隔，控制电路闭合第一电子开关和第二电子开关两者，其中，两个输出端子与LC谐振电路并联连接，并且两个输出端子被短路，由此LC谐振电路以给定的谐振周期振荡。
因此，在第二时间间隔期间，由LC谐振电路提供的电流以给定的最大电流值振荡。在各种实施例中，控制电路被配置为当由LC谐振电路提供的电流达到(大约)给定的最大电流值时启动第三时间间隔。例如，控制电路可以被配置为使用第二时间间隔的(恒定)持续时间，该第二时间间隔的(恒定)持续时间在给定的谐振周期的四分之一(1/4)的90％与110％之间(优选地在95％与105％之间)的范围内被选择。可选地，控制电路可以被配置为接收标识要提供给两个输出端子的所请求的电流幅度的数据，并且根据标识所请求的电流幅度的数据确定第二时间间隔的持续时间。
在各种实施例中，第三时间间隔的持续时间在500ps与20ns之间(优选地在1ns与2ns之间)的范围内被选择。
在各种实施例中，控制电路被配置为当由LC谐振电路提供的电流达到(大约)零时启动第一时间间隔。例如，可以选择第四时间间隔的持续时间，使得第二时间间隔、第三时间间隔和第四时间间隔的持续时间的和在给定的谐振周期的90％与110％之间(优选地在95％与105％之间)的范围内，并且优选地对应于给定的谐振周期。
附图说明
现在将参考所附附图来描述本公开的实施例，所附附图仅以非限制性示例的方式提供，并且其中：
通过附图中以非限制性示例的方式示出的本发明的实际实施例的以下详细描述，本发明的特征和优点将变得显而易见，其中：
图1示出了脉冲发生器电路的电路示意图；
图2A、图2B、图2C、图2D和图2E示出了脉冲发生器电路的第一实施例的电路示意图；
图3A、图3B、图3C和图3D示出了图2A-2E的脉冲发生器电路的开关状态的实施例；
图4示出了在图2A-2E的脉冲发生器电路中使用的驱动信号的实施例；
图5和图6示出了图2A-2E的脉冲发生器电路的示例性波形；
图7示意性地示出能够实现图2A-2E的脉冲发生器电路的集成电路布局的实施例；
图8示出了脉冲发生器电路的第二实施例的电路示意图；
图9A、图9B和图9C示出了图8的脉冲发生器电路的开关状态的实施例；
图10示出了在图8的脉冲发生器电路中使用的驱动信号的实施例；
图11示出了脉冲发生器电路的第三实施例的电路示意图；
图12示出了脉冲发生器电路的第四实施例的电路示意图；
图13和图14示出了包括根据本公开的脉冲发生器电路的集成电路的实施例；
图15示出了包括根据本公开的一个或多个脉冲发生器电路的激光***。
具体实施方式
在随后的描述中，示出了各种具体细节，旨在实现对实施例的深入理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下提供实施例，或者在没有其他方法、组件、材料等的情况下提供实施例。在其他情况下，未详细示出或描述已知的结构、材料或操作，从而不会模糊实施例的各方面。
在本说明书的框架中对“一实施例”或“一个实施例”的引用是指指示在至少一个实施例中包括相对于实施例描述的特定配置、结构或特性。因此，在本说明书的各方面中可能存在的诸如“在一实施例中”、“在一个实施例中”等短语未必是指一个且相同的实施例。此外，可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式组合特定的构型、结构或特性。
本文所使用的参考仅是为了方便而提供的，并且因此并不限定保护范围或实施例的范围。
在下面描述的图2A至图15中，已经参考图1描述的部件、元件或组件由这些附图中先前使用的相同的参考标记来表示。已经对这些元件进行了描述，并且为了不使本详细描述负担，在下文中将不再重复这些元件的描述。
图2A示出了诸如激光二极管驱动器的脉冲发生器电路20a的实施例。
在所考虑的实施例中，脉冲发生器电路20a包括：
正电源端子200和负电源端子202，被配置为接收DC电源电压VCC，其中，负电源端子202表示参考电压，诸如地；以及
正输出端子204和负输出端子206，被配置为连接到负载30，以向负载30提供输出电流Iout。
例如，在各种实施例中，负载30是激光二极管D，即，激光二极管D(例如，直接)连接在端子204与206之间。通常，脉冲发生器电路20a和可选地激光二极管D可以集成在集成电路中。因此，在这种情况下，集成电路可以包括连接到端子200/202的(集成电路的管芯的)两个电源焊盘或(集成电路的相应封装的)引脚，并且可选地(如果二极管D未集成在集成电路中)和用于连接到二极管D的另外两个焊盘或引脚。
在所考虑的实施例中，脉冲发生器电路20a包括：
LC谐振电路，包括串联(例如，直接)连接在节点210与端子202之间的电感器Lr和电容器Cr，其中，例如，电感器Lr连接到节点210，并且电容器Cr连接到端子202；
充电电路220，其被配置为对电容器Cr充电；
第一电子开关S1(具有电流路径)，(例如，直接)连接在节点210与(例如，直接)连接到端子206的节点212之间，即，电子开关S1与负载30并联连接，并且因此被配置为选择性地使输出端子204/206(即，负载30)短路；
第二电子开关S2(具有电流路径)，其(例如，直接)串联连接在节点212与端子202之间，即第二电子开关S2被配置为选择性地将输出端子204/206(即，负载30)与LC谐振电路Lr/Cr并联连接；
控制电路208a，被配置为生成用于电子开关S1和S2的控制端子的驱动信号DRV1和DRV2。
例如，图2B、图2C、图2D和图2E示出了充电电路220a、220b、220c和220d的可能实施例。
通常，充电电路220被配置为经由电源电压VCC对电容器Cr充电。例如，充电电路220可以被(例如，直接)连接：
在端子200与节点210之间，从而通过电感器Lr对电容器Cr充电，或者
优选地，在端子200与节点210之间的中间节点之间，从而直接对电容器Cr充电。
例如，图2B示出了充电电路220a的实施例，其中，电阻R(例如，直接)连接在端子200与电容器Cr之间，例如，在端子200和电感器Lr与电容器Cr之间的中间节点之间。
因此，在这种情况下，当电容器处的电压Vcr小于电源电压VCC时，电容器Cr被充电。
在各种实施例中，充电电路220被配置为当电子开关S2断开时选择性地对电容器Cr充电。
例如，图2C示出了充电电路220b的实施例，其中，电阻R和电子开关SR(例如，直接)串联连接在端子200与电容器Cr之间，例如，在端子200和电感器Lr与电容器Cr之间的中间节点之间。
如图2D和图2E所示，这种电子开关SR可以用诸如FET或二极管的可控电子开关来实现。
因此，控制电路208a还可以被配置为生成用于电子开关SR的驱动信号。例如，该驱动信号可以对应于电子开关S2的驱动信号DRV2的反相形式。
在各种实施例中，电阻R可以是寄生电阻或者可以用电阻器来实现。例如，在各种实施例中，电阻R在0.1欧姆与300欧姆之间的范围内。通常，当使用电子开关SR时，电阻也可以很小(例如，在0.02欧姆与10欧姆之间)，因为电子开关SR可以用于使LC谐振电路去耦。例如，在这种情况下，电阻R也可以对应于电子开关SR的接通电阻。相对照地，在不存在电子开关SR的情况下，电阻R应该更大(例如，在100欧姆与300欧姆之间)，以便使LC谐振电路的振荡与电源电压去耦。
在各种实施例中，电感器Lr和电容器Cr可以相对于脉冲发生器电路20a的集成电路在外部。例如，电感器Lr和电容器Cr可以串联连接在这种集成电路的引脚/焊盘之间，该引脚/焊盘连接到脉冲发生器电路20a的端子204和202。
在各种实施例中，电感器Lr的电感在1nH至1uH之间的范围内，优选地在5nH与50nH之间的范围内，并且电容器Cr的电容在100nF至10uF之间的范围内，优选地在200nF与800nF之间的范围内。
在各种实施例中，电子开关可以是场效应晶体管(FET)，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或优选地氮化镓(GaN)晶体管。因此，控制电路208a可以被配置为产生用于FET S1和FET S2的栅极端子的驱动信号DRV1和DRV2。为此目的，控制电路208a可以包括用于生成驱动信号DRV1和DRV2的FET驱动器电路，诸如用于FET S1的高侧驱动器和用于FET S2的低侧驱动器电路。
例如，在各种实施例中，电子开关S1和S2是n-沟道FET。因此，在这种情况下，FETS1的漏极端子(例如，直接)连接到端子204/节点210，FET S1的源极端子(例如，直接)连接到端子206/节点212，FET S2的漏极端子(例如，直接)连接到端子206/节点212，并且FET S2的源极端子(例如，直接)连接到端子202。
在这方面，图4示出了由控制电路208a生成的驱动信号DRV1和DRV2的实施例，并且图3A、图3B、图3C和图3D示出了脉冲发生器电路20a的相应开关状态。
具体地，在第一时间间隔T1期间/对于第一时间间隔T1(也参见图3A)，控制电路208a闭合第一电子开关S1(例如，通过将信号DRV1设置为高)并且断开第二电子开关S2(例如，通过将信号DRV1设置为低)，由此负载30/二极管D短路。此外，谐振电路Lr/Cr经由诸如电阻R的充电电路220连接到电源电压VCC，由此电容器Cr被充电。
在时刻t1(间隔T1的结束)，控制电路208a闭合第一电子开关S1(例如，通过将信号DRV1设置为高)并且闭合第二电子开关S2(例如，通过将信号DRV1设置为高)。因此，在随后的第二时间间隔T2期间/对于随后的第二时间间隔T2(也参见图3B)，负载30/二极管D被短路，并且谐振电路Lr/Cr也被短路，因此谐振电路Lr/Cr以给定的谐振频率Fr振荡：
Figure BDA0002848582180000091
在时刻t2(间隔T2的结束)，控制电路208a断开第一电子开关S1(例如，通过将信号DRV1设置为低)并且闭合第二电子开关S2(例如，通过将信号DRV1设置为高)。因此，在随后的第三时间间隔T3期间/对于随后的第三时间间隔T3(也参见图3C)，负载30/二极管D与谐振电路Lr/Cr并联连接，并且因此经由流过谐振电路Lr/Cr的电流iCR供电。因此，时间间隔T3表示负载30的接通间隔TON。
在时刻t3(间隔T3的结束)，控制电路208a闭合第一电子开关S1(例如，通过将信号DRV1设置为高)并且闭合第二电子开关S2(例如，通过将信号DRV1设置为高)。因此，在随后的第四时间间隔T4期间/对于随后的第四时间间隔T4(也参见图3D)，负载30/二极管D以及谐振电路Lr/Cr被短路，由此谐振电路以谐振频率Fr振荡。
在时刻t4(间隔T4的结束)，控制电路208a闭合第一电子开关S1(例如，通过将信号DRV1设置为高)并且断开第二电子开关S2(例如，通过将信号DRV1设置为低)，由此负载30/二极管D短路。此外，谐振电路Lr/Cr经由诸如电阻R的充电电路220连接到电源电压VCC，由此电容器Cr被充电。
因此，通过在时间间隔T1之后/在下一时刻t’1闭合电子开关S2，控制电路208a可以启动包括阶段T2、T3和T4的新周期。
图5在这方面示出了以下波形的实施例：
驱动信号DRV1和DRV2，
电容器Cr处的电压VCr和流过电容器Cr的电流iCr，即流过LC谐振电路的电流；
流过电子开关S1的(电流路径)的电流iS1；
电子开关S1处的电压VS1；
输出电流iout，即流过负载30/激光二极管D的电流。
如前所述，在各种实施例中，电子开关S1和S2可以是FET。因此，在这种情况下，电流iS1对应于FET S1的漏极-源极电流，并且电压VS1对应于FET S1的漏极-源极电压。此外，对于这种情况，图5还示出了响应于驱动信号DRV1在FET S1的栅极端子处生成的栅极-源极电压VGS1的可能波形。
图6示出了在多个开关循环的上下文中的以下波形的实施例：
驱动信号DRV1和DRV2，
流过电子开关S1的(电流路径)的电流iS1；
电子开关S1处的电压VS2；
输出电流iout，即流过负载30/激光二极管D的电流；
输出电压Vout，即负载30/激光二极管D处的电压。
因此，在关于图5和图6所示的操作描述的实施例中，驱动信号DRV1和DRV2是具有给定的开关持续时间TSW1＝TON1+TOFF1和TSW2＝TON2+TOFF2的脉冲信号，其中，TSW1＝TSW2。具体地，在各种实施例中：
开关S1的导通时间TON1(例如，当驱动信号DRV1被设置为高时)对应于T1+T2+T4，并且开关S1的关断时间TOFF1(例如，当驱动信号DRV1被设置为低时)对应于T3＝TON；并且
开关S2的接通时间TON2(例如，当驱动信号DRV2被设置为高时)对应于T2+T3+T4，并且开关S2的关断时间TOFF2(例如，当驱动信号DRV2被设置为低时)对应于T1。
在各种实施例中，电子开关S2的接通时间TON2(大致)对应于振荡的周期Tr＝1/Fr的倍数，即：
TON2＝i·1/Fr (2)
其中，i是正整数。具体地，在各种实施例中，i对应于1，即TON2＝1/Fr。
发明人已经观察到，电子开关S2可以以这种方式在零电流(即，在电流iS1为零时的瞬间)断开。此外，电压VCr在这种情况下达到其最大值，从而改善电容器Cr的再充电。通常，也可以使用接通时间TON2的近似值。例如，在各种实施例中，由控制电路208a使用的实际接通时间TON2’可以在等式(2)中所示的“理想”值TON2的90％与110％之间(优选地在95％与105％之间)的范围内。
因此，在各种实施例中，(可选地经由开关SR连接到电容器Cr)诸如电阻R的充电电路220在时间间隔T1期间将电容器Cr基本上充电至电源电压VCC的值。
接下来，控制单元208a在接近于1/Fr(或其倍数)的持续时间TON2中闭合开关S2，其中，Fr＝1/(2πLr Cr)是LC谐振电路的谐振频率。因此，值Vcc、Lr和Cr定义流过LC谐振回路的谐振峰值电流imax：
Figure BDA0002848582180000121
然后，控制单元208a在时间间隔TOFF1＝T3＝TON中断开开关S1。例如，在各种实施例中，时间TON对应于期望的激光二极管脉冲电流持续时间。具体地，当电子开关S1断开时，由LC谐振电路提供的电流被迫立即流过输出端子204/206，即负载30/激光二极管D。
因此，通过控制间隔T2的持续时间，控制单元208a可以选择要提供给负载30/激光二极管D的电流iout的值。例如，在各种实施例中，时间间隔T2的持续时间对应于当谐振电流iCr达到其峰值imax时的瞬间，例如：
T2＝1/4Tr＝1/(4Fr) (4)
通常，也可以使用上述时间T2的近似值。例如，在各种实施例中，由控制电路208a使用的实际接通时间T2’可以在等式(4)中所示的值T2的90％与110％之间(优选地在95％与105％之间)的范围内。
在各种实施例中，时间T2是恒定的(即使该时间可以是可设置/可编程的)，以便产生具有相同电流值的脉冲。
然后，当控制电路208a在时刻t3(间隔T3的结束)闭合开关S1时，负载30/激光二极管D被短路，并且电流iout变为零。并联地，LC谐振电路继续振荡直到控制电路208a断开电子开关S2。如前所述，控制单元208a可以在当前iCR过零的瞬间断开电子开关S2。
一旦电子开关S2断开，电容器Cr就经由充电电路220再充电。如前所述，由于额外的时间间隔T4(其允许获得接近1/Fr的持续时间TON2)，电容器Cr可能已经被存储在谐振环路中的剩余能量部分地再充电。
因此，在所考虑的实施例中，电感器Lr基本上实现电流源。这对于二极管(诸如激光二极管D)尤其有用，因为二极管需要的是所要求的电流而不是所要求的电压。此外，这允许电源电压VCC小于激光二极管D的压降，因为电流iCr将流过二极管而不管压降的值如何。
图7示出了适于用于安装电子开关S1/S2、二极管D和控制电路208a的印刷电路布局的可能实施例。
在所考虑的实施例中，电子开关是FET。具体地，电子开关S1包括栅极端子GT1、至少一个源极端子ST1和至少一个漏极端子DT1。类似地，电子开关S2包括栅极端子GT2、至少一个源极端子ST2和至少一个漏极端子DT2。
因此，印刷电路板可以包括：
第一金属区域/迹线MA1，用于将栅极端子GT1连接到提供驱动信号DRV1的控制电路208a的端子；
第二金属区域/迹线MA2，用于将漏极端子DT1连接到二极管D的端子204/阳极；
第三金属区域/迹线MA3，用于将源极端子ST1连接到二极管D的端子206/阴极和漏极端子DT2；
第四金属区域/迹线MA4，用于将栅极端子GT2连接到提供驱动信号DRV2的控制电路208a的端子；以及
第五金属区域/迹线MA5，用于将源极端子ST2连接到端子202，诸如控制电路208a的接地引脚。
通常，组件S1、S2、D和/或208a可以具有相应的带引脚的封装，或者可以直接安装在PCB上或者通过使用片上芯片技术安装在PCB上。例如，仅为了提供尺寸参考，这种电子开关(没有封装)可以具有1毫米范围内的宽度W。
通常，也可以使用其他电路布置，其包括：
LC谐振电路，包括串联连接的电感器Lr和电容器Cr；
充电电路229，其被配置为经由电源电压VCC(诸如，连接在电源电压VCC与电容器Cr之间的电阻器R和/或电子开关SR)对电容器Cr充电；
第一电子开关S1，其被配置为选择性地使输出端子(即，负载30/激光二极管D)短路；
第二电子开关S2，其被配置为选择性地将输出端子(即，负载30/激光二极管D)连接到LC谐振电路；
控制电路208a，其被配置为以以下时间间隔顺序控制第一电子开关S1和第二电子开关S2的切换：
在第一时间间隔T1期间，闭合第一电子开关S1并且断开第二电子开关S2；
在第二时间间隔T2期间，闭合第一电子开关S1并且闭合第二电子开关S2；
在第三时间间隔T3期间，断开第一电子开关S1并且闭合第二电子开关S2；
在第四时间间隔T4期间，闭合第一电子开关S1并且闭合第二电子开关S2。
例如，图8示出了使用不同连接的实施例。
具体地，在所考虑的实施例中，脉冲发生器电路20a再次包括：
正电源端子200和负电源端子202，被配置为接收DC电源电压VCC，其中，负电源端子202再次表示参考电压，诸如地；
正输出端子204和负输出端子206，其被配置为连接到负载30，以向负载30/激光二极管D提供输出电流Iout；
LC谐振电路，包括串联(例如，直接)连接在节点210与端子202之间的电感器Lr和电容器Cr；
充电电路220，例如，利用(例如，直接)连接在端子200和电感器Lr与电容器Cr之间的中间节点之间的电阻R来实现；
两个电子开关S1和S2，诸如(n-沟道)FET，(例如，直接)连接在节点210与端子202之间。
在图2A中，输出端子204和206(例如，直接)连接到节点210和电子开关S1与S2之间的中间节点212。因此，(高侧)电子开关S1被配置为使输出端子204和206(即，负载30)短路，并且(低侧)电子开关S2被配置为将输出端子204和206(即，负载30)与LC谐振电路并联连接。
相对照地，在所考虑的实施例中，输出端子204和206分别(例如，直接)连接到电子开关S1/S2之间的中间节点212和端子202。因此，低侧开关(连接在节点212与端子202之间)现在被配置为使输出端子204和206(即，负载30)短路，并且因此现在对应于电子开关S1。相对照地，高侧电子开关现在被配置为将输出端子204和206(即，负载30)与LC谐振电路并联连接(即，在节点210与端子202之间)，并且因此现在对应于电子开关S2。
在这方面，图10示出了由控制电路208a生成的驱动信号DRV1和DRV2的实施例，并且图9A、图9B、图9C示出了脉冲发生器电路的相应开关状态。
具体地，如图10所示，由控制电路208a生成的驱动信号DRV1和DRV2对应于图4所示的驱动信号(除了为了例如生成所需的栅极-源极电压的电压电平之外)。因此，关于时间间隔T1、T2、T3和T4的相应描述也适用于图8所示的实施例。
例如，图9A示出了时间间隔T1的开关状态(电子开关S1闭合，并且电子开关S2断开)。图9B示出了时间间隔T2和T4的开关状态(电子开关S1和S2闭合)。最后，图9C示出了时间间隔T3的开关状态(电子开关S1断开，并且电子开关S2闭合)。
在各种实施例中，脉冲发生器电路20a还可以被配置为顺序地将脉冲施加到多个负载，诸如N个激光二极管D1、D2...DN。
例如，图11示出了激光二极管D1、D2...DN串联连接在节点212与端子202之间的实施例。
在所考虑的实施例中，脉冲发生器电路20a包括：
正电源端子200和负电源端子202，被配置为接收DC电源电压VCC，其中，负电源端子202再次表示参考电压，诸如地；
LC谐振电路，包括串联(例如，直接)连接在节点210与端子202之间的电感器Lr和电容器Cr；
充电电路220，例如，利用(例如，直接)连接在端子200和电感器Lr与电容器Cr之间的中间节点之间的电阻R来实现；
电子开关S2，被配置为将节点212连接到LC谐振电路，即，电子开关S2被配置为将激光二极管D1、D2...DN的串联连接与LC谐振电路并联连接，即，在节点210与端子202之间；
N个电子开关S11...S1N，其中，N个电子开关S11...S1N中的每一个被配置为使相应的激光二极管D1...DN短路；
控制电路208a，被配置为生成用于电子开关S2的驱动信号DRV2和用于电子开关S11...S1N的驱动信号DRV11…DRV1N。
具体地，在所考虑的实施例中，驱动信号DRV2对应于前述驱动信号DRV2。此外，控制电路208a可以被配置为在每个开关循环期间将前述驱动信号DRV1施加到相应的单个开关或多个开关S11...S1N，即，通常施加到开关S11...S1N的相应子集。因此，当一个或多个开关S11...S1N在给定的开关循环的时间间隔T3期间断开时，电流脉冲可以施加到一个或多个激光二极管D1...DN。因此，利用该解决方案，可以同时或在不同的开关循环期间将电流脉冲施加到多个激光二极管。例如，以这种方式，脉冲发生器电路20a可以通过在N个开关循环期间始终顺序地断开不同的电子开关S11...S1N来顺序地将电流脉冲施加到所有激光二极管。
相对照地，图12示出了激光二极管D1...DN并联连接在节点212与端子202之间的实施例。此外，每个电子开关已经将相应的电子开关S31...S3N串联连接，即，二极管D1...DN中的每一个与节点212和端子202之间的相应的电子开关S31...S3N连接。
在所考虑的实施例中，脉冲发生器电路20a再次包括：
正电源端子200和负电源端子202，被配置为接收DC电源电压VCC，其中，负电源端子202再次表示参考电压，诸如地；
LC谐振电路，包括串联(例如，直接)连接在节点210与端子202之间的电感器Lr和电容器Cr；
充电电路220，例如，利用(例如，直接)连接在端子200和电感器Lr与电容器Cr之间的中间节点之间的电阻R来实现；
电子开关S2，其被配置为将节点212连接到LC谐振电路，即，电子开关S2被配置为将激光二极管D1、D2...DN的并联连接与LC谐振电路并联连接，即，在节点210与端子202之间；
电子开关S1，其被配置为使激光二极管D1...DN的并联连接短路；
控制电路208a，被配置为生成用于电子开关S1和S2的驱动信号DRV1和DRV2以及用于电子开关S31...S3N的驱动信号DRV31...DRV3N。
具体地，在所考虑的实施例中，驱动信号DRV1和DRV2对应于前述驱动信号，从而在开关循环的每个时间间隔T3期间生成电流脉冲。此外，控制电路208a可以被配置为生成驱动信号DRV31...DRV3N，以便在每个开关循环期间闭合相应的单个开关S31...S3N或多个开关S31...S3N。因此，当一个或多个开关S31...S3N在给定的开关循环的时间间隔T3期间闭合时，电流脉冲可以被施加到一个或多个激光二极管D1...DN。因此，利用该解决方案，再次可以同时或以不同的定时(timing)将电流脉冲施加到多个激光二极管。例如，以这种方式，脉冲发生器电路20a可以通过在N个开关循环期间始终顺序地闭合不同的电子开关S31...S3N来再次顺序地将电流脉冲施加到所有激光二极管。
通常，当二极管D1...DN连接在节点210与节点212之间时，可以类似地使用图11和图12所示的解决方案。在这种情况下，仅电子开关S1和S2的位置必须反转。例如，对于图11所示的情况，电子开关S2可以连接在节点212与端子202之间，并且电子开关S11...S1N可以连接在节点210与节点212之间，其中，相应的激光二极管D1...DN与每个电子开关S11...S1N并联连接。
通常，前述的激光二极管D中的每一个也可以用并联或优选地串联连接的多个激光二极管来实现。
如上所述，脉冲发生器电路20a和可选地负载30/激光二极管D可以集成在集成电路中。
例如，图13示出了集成电路包括用于连接到外部二极管D的焊盘/引脚204和206的实施例。
此外，图13突出了这样的集成电路可以包括连接到集成电路的一个或多个焊盘/引脚214的通信接口216，诸如集成电路间(I2C)或串行***接口(SPI)。例如，控制电路208a可以被配置为使用该通信接口216以便接收控制命令CTRL和/或发送诊断数据DIAG。例如，控制命令CTRL可以包括指示是否应将电流脉冲施加到二极管D的指令和/或标识电流脉冲的幅度的数据，例如，标识时间间隔T2的持续时间的数据。相对照地，诊断数据DIAG可以包括指示施加到二极管D的电流脉冲的幅度的数据。例如，为此目的，脉冲发生器电路20a可以包括与二极管D、开关S2或与RC谐振电路串联连接的电流传感器。
类似地，图14示出了集成电路也可以连接到多个外部二极管D1...DN，诸如激光二极管阵列或矩阵，因为它们经常用于激光雷达***。例如，在图14中，集成电路包括焊盘/引脚204和用于连接到外部二极管D1...DN的多个焊盘/引脚2061...206N。
图15示出了包括如上所述的脉冲发生器电路20a的电子***的实施例。具体地，在所考虑的实施例中，电子***是激光雷达***，包括：
发射器部分42，包括：
一个或多个脉冲发生器电路20a，被配置为例如根据给定的定时方案将电流脉冲施加到多个激光二极管；
微机电***(MEMS)反射镜420，具有相关联的相应控制电路422，以便向MEMS反射镜420发送致动命令并且可选地从MEMS反射镜420接收位置数据；
接收器部分44，其包括多个光学传感器440，诸如光电二极管DR，该多个光学传感器440被配置为向相应的测量电路442提供信号；
控制和处理电路40，被配置为向与MEMS反射镜420相关联的脉冲发生器电路20a和控制电路422提供控制信息，并且接收和处理从测量电路440接收的数据。
在各种实施例中，控制和处理电路40可以被配置为与另一电子电路交换数据COM，诸如以便发送所处理的数据，例如，指示一个或多个物体距激光雷达***的距离的数据。
因此，所描述的实施例中的一个或多个实施例具有以下优点：
可以获得上升和下降时间在100ps范围内的快速切换，这允许生成持续时间在1ns范围内的电流脉冲(例如，时间间隔T3的持续时间可以在500ps与20ns之间(优选地在1ns与2ns之间)的范围内选择，其中，电流幅度imax在5A与200A之间(优选地在10A与50A之间)的范围内选择。
通过调整时间间隔T2的持续时间，可以容易地控制电流脉冲的幅度；
开关环路可以直接在集成电路中实现，其允许将换向环路内的寄生电感降低到例如低于0.1nH；并且
电源电压VCC的值可以小于激光二极管压降。
当然，在不损害本发明的原理的情况下，结构和实施例的细节可以相对于本文仅通过示例的方式描述和说明的内容广泛地变化，而不因此偏离由所附的权利要求限定的本发明的范围。

Claims (20)

1.一种脉冲发生器电路，包括：
正输入端子和负输入端子，用于接收电源电压；
两个输出端子，用于向负载提供电流脉冲；
LC谐振电路，包括串联连接在第一节点与所述负输入端子之间的电感和电容，其中所述LC谐振电路具有给定的谐振周期；
充电电路，被配置为经由所述电源电压对所述电容充电；
第一电子开关，被连接在所述两个输出端子之间，并且被配置为根据第一驱动信号选择性地使所述两个输出端子短路；
第二电子开关，被配置为根据第二驱动信号选择性地将所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接；以及
控制电路，被配置为生成所述第一驱动信号和所述第二驱动信号，以在一系列开关循环的每个开关循环期间重复以下步骤：
对于第一时间间隔，闭合所述第一电子开关并且断开所述第二电子开关，其中所述两个输出端子与所述LC谐振电路断开连接，并且其中所述电容经由所述充电电路被充电，
对于随后的第二时间间隔，闭合所述第一电子开关并且闭合所述第二电子开关，其中所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接，并且所述两个输出端子被短路，并且其中所述LC谐振电路以所述给定的谐振周期振荡；
对于随后的第三时间间隔，断开所述第一电子开关并且闭合所述第二电子开关，其中所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接，并且其中所述LC谐振电路向所述两个输出端子提供电流；以及
对于随后的第四时间间隔，闭合所述第一电子开关并且闭合所述第二电子开关，其中所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接，其中所述两个输出端子被短路，并且其中所述LC谐振电路以所述给定的谐振周期振荡。
2.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中由所述LC谐振电路提供的所述电流以给定的最大电流值振荡，并且其中所述控制电路被配置为响应于由所述LC谐振电路提供的所述电流达到所述给定的最大电流值，而启动所述第三时间间隔。
3.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述第二时间间隔的持续时间在所述给定的谐振周期的四分之一的90％与110％之间的范围内被选择。
4.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中由所述LC谐振电路提供的所述电流以给定的最大电流值振荡，并且其中所述控制电路被配置为：
接收标识要提供给所述两个输出端子的所请求的电流幅度的数据；以及
根据标识所请求的电流幅度的数据，确定所述第二时间间隔的持续时间。
5.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述控制电路被配置为响应于由所述LC谐振电路提供的所述电流达到零，而启动所述第一时间间隔。
6.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述第四时间间隔的持续时间被选择为使得所述第二时间间隔、所述第三时间间隔和所述第四时间间隔的持续时间的和在所述给定的谐振周期的90％与110％之间的范围内。
7.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述第三时间间隔的持续时间在500ps与20ns之间的范围内被选择。
8.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述第一电子开关和所述第二电子开关被串联连接在所述第一节点与所述负输入端子之间，并且其中所述两个输出端子分别被连接到所述第一节点、以及所述第一电子开关与所述第二电子开关之间的中间节点。
9.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述第一电子开关和所述第二电子开关被串联连接在所述第一节点与所述负输入端子之间，并且其中所述两个输出端子分别被连接到所述第一电子开关与所述第二电子开关之间的中间节点、以及所述负输入端子。
10.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，其中所述电感被连接到所述第一节点，并且所述电容被连接到所述负输入端子，并且其中所述充电电路包括连接在正电源端子和所述电感与所述电容之间的中间节点之间的电阻和第三电子开关。
11.根据权利要求1所述的脉冲发生器电路，还包括：
串联连接的多个第一电子开关，其中相应的输出端子被连接到所述多个第一电子开关中的每个第一电子开关；或者
多个第三电子开关，每个第三电子开关被配置为将相应的输出端子与所述第一电子开关并联连接。
12.一种激光***，包括：
脉冲发生器电路，包括：
正输入端子和负输入端子，用于接收电源电压；
两个输出端子，用于向负载提供电流脉冲；
LC谐振电路，包括串联连接在第一节点与所述负输入端子之间的电感和电容，其中所述LC谐振电路具有给定的谐振周期；
充电电路，被配置为经由所述电源电压对所述电容充电；
第一电子开关，被连接在所述两个输出端子之间，并且被配置为根据第一驱动信号选择性地使所述两个输出端子短路；
第二电子开关，被配置为根据第二驱动信号选择性地将所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接；以及
控制电路，被配置为生成所述第一驱动信号和所述第二驱动信号；以及
激光二极管，被连接到所述两个输出端子。
13.根据权利要求12所述的激光***，其中所述激光***是具有发射器部分的光检测和测距(激光雷达)***，所述发射器部分包括：
一个或多个脉冲发生器电路，被配置为将电流脉冲施加到多个激光二极管；
微机电***MEMS反射镜，具有相关联的控制电路；
接收器部分，包括具有相关联的测量电路的多个光学传感器；
控制和处理电路，被配置为控制与所述MEMS反射镜相关联的所述一个或多个脉冲发生器电路和所述控制电路，并且接收和处理从所述测量电路接收的数据。
14.一种操作脉冲发生器电路的方法，所述脉冲发生器电路包括：正输入端子和负输入端子，用于接收电源电压；两个输出端子，用于向负载提供电流脉冲；LC谐振电路，包括串联连接在第一节点与所述负输入端子之间的电感和电容，其中所述LC谐振电路具有给定的谐振周期；充电电路，被配置为经由所述电源电压对所述电容充电；第一电子开关，被连接在所述两个输出端子之间，并且被配置为根据第一驱动信号选择性地使所述两个输出端子短路；以及第二电子开关，被配置为根据第二驱动信号选择性地将所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接；所述方法包括：在一系列开关循环期间，重复以下步骤：
对于第一时间间隔，闭合所述第一电子开关并且断开所述第二电子开关，以断开所述两个输出端子与所述LC谐振电路的连接，并且经由所述充电电路对所述LC谐振电路充电；
对于随后的第二时间间隔，闭合所述第一电子开关并且闭合所述第二电子开关，以使所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接，使所述两个输出端子短路，并且使所述LC谐振电路以所述给定的谐振周期振荡；
对于随后的第三时间间隔，断开所述第一电子开关并且闭合所述第二电子开关，以使所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接，并且通过所述LC谐振电路向所述两个输出端子提供电流；以及
对于随后的第四时间间隔，闭合所述第一电子开关并且闭合所述第二电子开关，以使所述两个输出端子与所述LC谐振电路并联连接，使所述两个输出端子短路，并且使所述LC谐振电路以所述给定的谐振周期振荡。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
以给定的最大电流值振荡由所述LC谐振电路提供的所述电流；以及
响应于由所述LC谐振电路提供的所述电流达到所述给定的最大电流值，而启动所述第三时间间隔。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：选择所述第二时间间隔的持续时间在所述给定谐振周期的四分之一的90％与110％之间的范围内。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：
以给定的最大电流值振荡由所述LC谐振电路提供的所述电流；
接收标识要提供给所述两个输出端子的所请求的电流幅度的数据；以及
根据标识所请求的电流幅度的数据，确定所述第二时间间隔的持续时间。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括：响应于由所述LC谐振电路提供的所述电流达到零而启动所述第一时间间隔。
19.根据权利要求14所述的方法，还包括：选择所述第四时间间隔的持续时间，使得所述第二时间间隔、所述第三时间间隔和所述第四时间间隔的持续时间的和在所述给定的谐振周期的90％与110％之间的范围内。
20.根据权利要求14所述的方法，还包括：选择所述第三时间间隔的持续时间在500ps与20ns之间的范围内。
CN202011517885.4A 2019-12-20 2020-12-21 脉冲发生器电路、相关的激光***和方法 Active CN113014230B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102019000025132 2019-12-20
IT102019000025132A IT201900025132A1 (it) 2019-12-20 2019-12-20 Circuito generatore di impulsi, relativo sistema laser e procedimento

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113014230A true CN113014230A (zh) 2021-06-22
CN113014230B CN113014230B (zh) 2024-06-28

Family

ID=70009315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011517885.4A Active CN113014230B (zh) 2019-12-20 2020-12-21 脉冲发生器电路、相关的激光***和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210218223A1 (zh)
EP (1) EP3855585B1 (zh)
CN (1) CN113014230B (zh)
IT (1) IT201900025132A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023050290A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 深圳市汇顶科技股份有限公司 弦波脉冲信号产生电路及相关电子装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11482836B2 (en) * 2020-01-28 2022-10-25 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Laser diode driver circuits and methods of operating thereof
IT202000016396A1 (it) 2020-07-07 2022-01-07 St Microelectronics Srl Circuito generatore di impulsi, sistema e procedimento corrispondenti
EP4386437A1 (en) 2022-12-14 2024-06-19 STMicroelectronics (Rousset) SAS Driver circuit, corresponding laser-driving device, laser lighting module, lidar apparatus and methods of operation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016711A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-23 Crawford Ian D. High-power pulsed laser diode driver
JP2009260030A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Seiko Epson Corp レーザダイオードの駆動装置、駆動方法、光源装置、プロジェクタ
US20150002115A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Texas Instruments Incorporated Series-capacitor buck converter multiphase controller
US20180278017A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Infineon Technologies Ag Circuit and method for driving a laser diode
US20190229493A1 (en) * 2018-01-22 2019-07-25 Argo AI, LLC Circuit for Driving a Laser and Method Therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3226815B2 (ja) * 1996-03-08 2001-11-05 日本電気株式会社 容量性負荷の駆動回路及び駆動方法
JP6816661B2 (ja) * 2017-06-26 2021-01-20 Tdk株式会社 Ｆｅｔ駆動回路
JP6812912B2 (ja) * 2017-06-26 2021-01-13 Tdk株式会社 Ｆｅｔ駆動回路
EP3629462B1 (en) * 2018-09-26 2023-11-08 Inventronics GmbH Electronic converter and corresponding lighting system, and method of operating an electronic converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016711A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-23 Crawford Ian D. High-power pulsed laser diode driver
JP2009260030A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Seiko Epson Corp レーザダイオードの駆動装置、駆動方法、光源装置、プロジェクタ
US20150002115A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Texas Instruments Incorporated Series-capacitor buck converter multiphase controller
US20180278017A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Infineon Technologies Ag Circuit and method for driving a laser diode
US20190229493A1 (en) * 2018-01-22 2019-07-25 Argo AI, LLC Circuit for Driving a Laser and Method Therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023050290A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 深圳市汇顶科技股份有限公司 弦波脉冲信号产生电路及相关电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3855585B1 (en) 2022-07-06
US20210218223A1 (en) 2021-07-15
CN113014230B (zh) 2024-06-28
IT201900025132A1 (it) 2021-06-20
EP3855585A1 (en) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113014230B (zh) 脉冲发生器电路、相关的激光***和方法
US10903621B2 (en) Circuit for driving a laser and method therefor
US11929588B2 (en) Pulsed laser diode driver
JP2006500890A (ja) コンバータ回路およびその制御方法
US9496862B2 (en) Circuit arrangement for actuating a semiconductor switching element
WO2002063770A2 (en) Switching fet circuit
TW202226689A (zh) 可組態之脈衝雷射二極體驅動器
CN113904212A (zh) 脉冲发生器电路、相关***以及方法
CN113206589A (zh) 光源***
US10775816B2 (en) Method of forming a semiconductor device
US7046049B2 (en) Driver circuit for controlling a resonant converter
EP3907837A1 (en) A driver circuit and method for controlling a light source
TW201618448A (zh) 可藉由外部引腳調整操作模式之驅動電路
US6154086A (en) Low ripple power distribution system
US11894656B2 (en) Configurable high-frequency pulsed laser diode driver
US20230318258A1 (en) Single-fet pulsed laser diode driver
TW202341591A (zh) 單fet脈衝雷射二極體驅動器
US11990838B2 (en) Driver circuit and method for providing a pulse
US11804769B2 (en) Power converter control
JP4641523B2 (ja) ゲート駆動回路
US20240113502A1 (en) Auto Flux Timing for Current Resonant Laser Diode Driver
CN118402183A (zh) 驱动器电路和用于提供脉冲的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant