用于RLG放电控制的浮动电流镜制造技术

本发明专利技术涉及用于RLG放电控制的浮动电流镜。一种环形激光陀螺仪(RLG)组件包括RLG块，该RLG块包括：第一阳极；第二阳极；阴极；以及空腔。该RLG组件进一步包括被耦合到该RLG块的电流供应电路。该电流供应电路包括：高压电源，以提供高压信号；第一电流路径，其被耦合在高压电源和第一阳极之间以向第一阳极提供第一电流；以及第二电流路径，其被耦合在高压电源和第二阳极之间以向第二阳极提供第二电流。第二电流路径被配置以镜像第一电流，使得第二电流与第一电流近似地匹配。在第二电流路径中的每个部件被配置成基于仅得自高压信号的功率运行。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
典型的环形激光陀螺仪(RLG)具有两个激光支柱(laserleg)，其要求对用于偏置稳定性的放电电流的精确匹配。在一些应用中，RLG的阴极被维持在接地电势附近，其导致两个阳极被维持在接地之上几百伏处。一些传统电路利用诸如光电耦合器或变压器的电压电平转换器来控制在两个阳极处的电流。
技术实现思路
在一个实施例中，提供环形激光陀螺仪(RLG)组件。该RLG组件包括RLG块，其包括：第一阳极；第二阳极；阴极；以及具有多个支柱的空腔，该空腔充满气体。当跨过气体的至少一部分感应电流时，气体产生受激发射。该RLG组件进一步包括电流供应电路，其被耦合到RLG块以向RLG块提供电流。该电流供应电路包括高压电源，以提供高压信号；第一电流路径，其被耦合在高压电源和第一阳极之间以基于所述高压信号向第一阳极提供第一电流；以及第二电流路径，其被耦合在高压电源和第二阳极之间以基于所述高压信号向第二阳极提供第二电流。第二电流路径被配置以镜像(mirror)第一电流，使得第二电流与第一电流近似地匹配。在第二电流路径中的每个部件被配置以基于仅得自用于向RLG块的第一和第二阳极提供电流的高压信号的功率运行。附图说明理解的是，附图仅描绘示例性实施例，且并不因此被视为限制范围，将通过使用附图采用附加的特性和细节来描述示例性实施例，其中：图1是描绘示例性环形激光陀螺仪(RLG)组件的一个实施例的图。图2是示例性RLG组件的另一实施例的电路图。图3是描绘平衡通过RLG块的两个支柱的电流的示例性方法的一个实施例的流程图。根据惯例，描述的各个特征并不是按比例绘制，而是绘制以强调与示例性实施例相关的具体特征。具体实施方式在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中用图解的方式示出特定说明性实施例。然而要理解的是，可以利用其它实施例，且可以进行逻辑的、机械的和电的改变。此外，不应将在附图和说明书中呈现的方法解释为限制其中可以执行单独步骤的顺序。因此，以下详细描述不应被视为限制性意思。图1是描绘示例性环形激光陀螺仪(RLG)组件100的一个实施例的图。RLG组件100包括RLG块102，其具有第一阳极104、第二阳极106和阴极108。此外，RLG块102包括具有多个支柱111的空腔110。例如，如本领域技术人员理解的那样，可以通过加工块102形成空腔110。空腔110包含气体，诸如氦-氖(HeNe)气体混合物。然而，可以使用能够产生单色激光束的任何气体或气体混合物。如本领域技术人员知道的那样，在空腔110内的气体的至少一部分通过施加电流通过该气体的部分被转换成增益介质。特别地，通过跨过气体混合物的一部分感应电流来激发氦和氖原子。被激发的氦原子与被激发的氖原子碰撞，其产生荧光和受激发射。因此，增益介质产生并随后放大在顺时针(CW)和逆时针(CCW)方向中沿着在镜112-1、镜112-2和镜112-3之间的空腔中限定的路径通过陀螺仪块102的空腔110传播的光。通过陀螺仪块102的空腔110传播的光有益地自我干涉以产生两个反旋转光束，一个在CW方向中行进以及另一个在CCW方向中行进，在该实例中，这两个光束都具有近似633纳米的波长，同时陀螺仪组件100是静止的。这些光束有时候也被称为其它名字，诸如激光场、光场或激光束。来自于两光束的光通过镜子中的一个或多个分流(tapoff)，并且来自CW光束的光与来自CCW光束的光干涉以确定CW和CCW光束之间的频率差。在附图中为避免混淆，没有示出用于分流和干涉两个激光束的结构。依照制定的程序发生激光束的分流。为提供电流，RLG组件100还包括电流供应电路120。电流供应电路120包括电源122、第一电流路径124、第二电流路径126和低压源134。在该实施例中，期望在阴极108处的电压靠近接地。结果，在阳极104和106处的电压将是高电压，诸如例如在接地之上大约400-1000伏。如本文使用的那样，术语高电压指的是等于或大于近似300伏的电压。因此，电源122是高压电源。电流供应电路120维持相等的电流进入到阳极104和106中，并在不需要单独电源或到低压电路或转换器的接口情况下在高压处运行。将由电源122供给的电压提供到第一电流路径124和第二电流路径126中的每一个。第一电流路径124包括检测电阻器128(也用Ra标注)，以及第二电流路径126包括检测电阻器130(也用Rb标注)。检测电阻器128被用于检测通过第一电流路径124的电流Ia。检测电阻器130被用于检测通过第二电流路径126的电流Ib。检测电阻器128和130是具有近似相同的特性(例如电阻值)的经匹配的电阻器，这意味着电流Ia在值上与电流Ib类似。然而，为改善RLG组件的性能，期望相比于单独使用经匹配的电阻器128和130实现的，更大程度地匹配电流Ia和Ib。例如，使用仅经匹配的电阻器可以具有在电流Ia和Ib之间的大约几伏到十几伏的变化。因此，第二电流路径126包括用于更紧密地匹配电流Ia和Ib的电路。特别地，检测电阻器128的一端被耦合到第二电流路径126中的运算放大器132(也用U1标注)的输入。类似地，检测电阻器130的一端被耦合到运算放大器132的另一输入。在该示例中，检测电阻器128被耦合到运算放大器132的正输入以及检测电阻器130被耦合到负输入。此外，运算放大器132的输出被耦合到负输入以提供负反馈。运算放大器132基于负反馈调节电流Ib，直到电流Ib在某预定义的容差水平内等于电流Ia。例如，电流Ib和Ia可以在01amps、0001amps等之内相等。要理解的是，具体的容差水平可以基于具体实施例而变化。运算放大器132是自供电运算放大器。如本文使用的那样，术语自供电的意思是运算放大器不需要单独的外部电源。替代地，通过放电电流对运算放大器132供电。因此，如下面进一步讨论的那样，在第二电流路径中的每个部件被配置以基于仅得自用于向RLG块的第一和第二阳极提供电流的高压信号的功率运行。这允许在第二电流路径中的电流镜在放电电压处浮动，而不要求到低压电路的接口。通过将低电流Is直接返回到放电电流中来将用于运算发达器的功率保持低。在一些实施例中可以使用的一个示例性低电流自供电运算放大器是由Linear技术生产的LT1494运算放大器。低压源134(也用Vbias标注)和绝缘栅场效应晶体管(IGFET)136被耦合到运算放大器132以限制跨运算放大器13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形激光陀螺仪(RLG)组件(100)，包括：RLG块(102)，包括：第一阳极(104)；第二阳极(106)；阴极(108)；和具有多个支柱的空腔(110)，所述空腔(110)被充满气体，其中当跨过所述气体的至少一部分感应电流时，所述气体产生受激发射；所述RLG组件(100)还包括电流供应电路(120)，其被耦合到所述RLG块(102)以向所述RLG块(102)提供电流，其中所述电流供应电路(120)包括：高压电源(122)，以提供高压信号；第一电流路径(124)，其被耦合在所述高压电源(122)和所述第一阳极(104)之间以基于所述高压信号向所述第一阳极(104)提供第一电流；以及第二电流路径(126)，其被耦合在所述高压电源(122)和所述第二阳极(106)之间以基于所述高压信号向所述第二阳极(106)提供第二电流，所述第二电流路径(126)被配置以镜像所述第一电流使得所述第二电流与所述第一电流近似地匹配；其中在所述第二电流路径(126)中的每个部件被配置以基于仅得自用于向所述RLG块(102)的所述第一和第二阳极(106)提供电流的所述高压信号的功率运行。

【技术特征摘要】
2014.10.21 US 14/5200191.一种环形激光陀螺仪(RLG)组件(100)，包括：
RLG块(102)，包括：
第一阳极(104)；
第二阳极(106)；
阴极(108)；和
具有多个支柱的空腔(110)，所述空腔(110)被充满气体，其中当跨过
所述气体的至少一部分感应电流时，所述气体产生受激发射；
所述RLG组件(100)还包括电流供应电路(120)，其被耦合到所述RLG
块(102)以向所述RLG块(102)提供电流，其中所述电流供应电路(120)包
括：
高压电源(122)，以提供高压信号；
第一电流路径(124)，其被耦合在所述高压电源(122)和所述第一阳极
(104)之间以基于所述高压信号向所述第一阳极(104)提供第一电流；以及
第二电流路径(126)，其被耦合在所述高压电源(122)和所述第二阳极
(106)之间以基于所述高压信号向所述第二阳极(106)提供第二电流，所述第
二电流路径(126)被配置以镜像所述第一电流使得所述第二电流与所述第一电
流近似地匹配；
其中在所述第二电流路径(126)中的每个部件被配置以基于仅得自用于向
所述RLG块(102)的所述第一和第二阳极(106)提供电流的所述高压信号的
功率运行。
2.根据权利要求1的RLG组件(100)，其中所述第一电流路径(124)包
括：

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·阿克曼，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US