边沿速率(上升和下降时间)控制的分段激光器驱动器制造技术

本文描述了一种光学驱动器电路，其具有：多个驱动单元；以及延迟段，所述延迟段位于驱动单元的控制信号之间，从而产生对由所述光学驱动器电路驱动的光学设备的上升沿和下降沿速率的控制。速率的控制。速率的控制。

【技术实现步骤摘要】
边沿速率(上升和下降时间)控制的分段激光器驱动器

技术介绍

[0001]可通过使用驱动器开关(例如，晶体管)来控制光生成设备的光学输出，所述驱动器开关在启用时允许电流流过光生成设备以发射光学功率。激光二极管是半导体光生成设备的一个示例。图1中示出示例性时序图100，其示出半导体激光器的基于施加到驱动器晶体管(例如，激光器的电流路径中的场效应晶体管(FET))的使能信号的光学功率输出130。
[0002]当使能信号变为逻辑高时，电流120流过驱动器晶体管和激光器，如122处的电流增加所表示。同样，在132处，激光器光学功率130将相应地增加。虽然在激光器开始消耗电功率的时间与激光器开始输出光学功率的时间之间可能存在延迟，但出于本公开的目的将忽略所述延迟。

技术实现思路

[0003]本文公开了具有边沿速率控制的示例性光学驱动器电路。在本公开的一方面，示例性光学驱动器电路包括：光生成设备；多个驱动单元，每个驱动单元位于所述光生成设备的电流路径中；使能控制信号输入，所述使能控制信号输入逻辑上接口连接到每个驱动单元，其中所述使能控制信号输入适于接收使能控制信号；以及至少一个延迟段，所述至少一个延迟段逻辑上位于所述驱动单元中的至少一个与所述使能控制信号输入之间。在本公开的另一方面，每个驱动单元可包括位于光生成设备的所述电流路径中的使能晶体管，所述驱动单元逻辑上接口连接到使能控制信号输入。在本公开的另一方面，多个驱动单元被配置成相对于彼此并联，使得每个驱动单元适于使总电流的一部分通过所述光生成设备。在本公开的又一方面，所述光生成设备是激光器。在一个示例性配置中，多个驱动单元中的至少一个包括偏置控制晶体管。
[0004]本文公开了具有边沿速率控制的示例性光学驱动器电路，其中所述驱动器电路包括至少一个延迟段，并且所述延迟段适于提供使能控制信号的逻辑延迟。在本公开的另一方面，在所公开的光学驱动器电路的使能控制信号输入处的逻辑低到逻辑高转变的输入产生通过光生成设备的电流的步进上升函数。在本公开的另一方面，逐步上升函数内步长的时间宽度等于与至少一个延迟段相关联的时间延迟。在本公开的又一方面，在所公开的光学驱动器电路的使能控制信号输入处的逻辑高到逻辑低转变的输入产生通过光生成设备的电流的步进下降函数。在本公开的又一方面，至少一个延迟段包括移位寄存器、缓冲器和/或定时器中的至少一者。在本公开的又一方面，至少一个延迟段具有相关联逻辑时间延迟并且所述时间延迟是可配置的。
[0005]本文公开了修改光学驱动器电路中的边沿速率的方法，所述光学驱动器电路包括：光生成设备；多个驱动单元，每个驱动单元位于所述光生成设备的电流路径中；使能控制信号输入，所述使能控制信号输入逻辑上接口连接到每个驱动单元。在本公开的一方面，所述方法可包括：向使能控制信号输入提供使能控制信号；将所述使能控制信号传送到所述多个驱动单元中的第一驱动单元；延迟所述使能控制信号以产生经延迟使能控制信号；以及将所述经延迟控制信号传送到所述多个驱动单元中的第二驱动单元。在本公开的另一
方面，延迟使能控制信号以产生经延迟使能控制信号通过至少一个延迟段来执行。在本公开的又一方面，至少一个延迟段包括移位寄存器、缓冲器和/或定时器中的至少一者。在本公开的另一方面，所述方法可包括：使电流的步进函数通过所述光生成设备。
[0006]在本公开的一方面，所述使能控制信号包括逻辑低到逻辑高转变，并且所述步进函数是上升步进函数。在本公开的另一方面，所述使能控制信号包括逻辑高到逻辑低转变，并且所述步进函数是下降步进函数。在本公开的一方面，所述方法可包括延迟所述经延迟控制信号以产生经进一步延迟使能控制信号，并且将所述经进一步延迟控制信号传送到所述多个驱动单元中的第三驱动单元。在本公开的又一方面，所述方法可包括将所述经延迟控制信号依次延迟整数“n”次以产生经进一步n次延迟使能控制信号，并且将所述经进一步n次延迟控制信号分别传送到多个驱动单元。
附图说明
[0007]图1示出现有技术光学驱动器电路的示意性数字时序图；
[0008]图2示出根据所公开的实施方案的光学驱动器电路示意图；
[0009]图3示出根据所公开的实施方案的图2的光学驱动器电路的示意性数字时序图。
具体实施方式
[0010]虽然现有技术驱动器设计利用了“尽可能快”的设计方案，使得驱动电流和激光器光学功率对使能驱动信号的变化作出快速充分反应，但可能期望进行控制，例如减慢光学驱动电流/光学功率的边沿速率。例如，电流的突然跳跃可产生大的电磁干扰(EMI)；可能期望控制电流生成的EMI的大小。另外，例如，对于各种数字信号处理计算，光学接收器可能期望不同的脉冲形状，照此接收器可为接收器输入指定不同的脉冲形状。出于本公开的目的，边沿速率是指通过相应光学设备的驱动电流(例如，增加或减少的激光器电流)响应于驱动器中的对应使能或调制信号而改变的速率，其也可表示为驱动电流的斜率、平均斜率或导数。
[0011]图2中示出被配置为通过光学设备控制这种边沿速率的示例性光学驱动器电路200。示例性光学驱动器电路200包括半导体激光器204，然而也可使用其他光学设备，例如发光二极管(LED)。从供应器电力总线202(也标记为Vdd，用于提供供应电压)给激光器204供电。当电流205流过激光器204时，激光器204将输出光学功率。通过激光器204的电流205通过激光器204的电流路径中的多个激光器驱动单元206来控制。多个激光器驱动单元206被示出为206a、206b、206c
······
206n以表示可存在任何整数“n”个驱动单元206，它们将统称为驱动单元206。如图所示，驱动单元206各自传递总激光器电流205的一部分并且并联布置。虽然本公开的其余部分将讨论驱动单元206具有类似部件，这将导致每个驱动单元传递大致相等电流量，但驱动单元206不必具有类似大小，并且因此，根据不同配置，某些驱动单元206可被配置为相比其他驱动单元传递更多电流。
[0012]每个驱动单元206可分别包括位于激光器204的电流路径中的驱动器使能晶体管212a、212b、212c
·······
212n(统称为212并且对于整数n个驱动单元206使用相同的编号方案)。驱动器使能晶体管212各自用作每个驱动单元206的“开”/“关”使能晶体管，或用于使用使能输入214处的使能控制信号213对激光器进行时间轮换或调制。
[0013]任选地，每个驱动单元206还可分别包括偏置控制晶体管210a、210b、210c
······
210n(统称为210)。偏置控制晶体管可使用偏置控制信号211将激光器205共同偏置到用于适当调制响应的期望电流水平。使用代理驱动单元来导出偏置控制信号的示例在2022年5月31日提交的名称为“电流负载控制的激光器驱动器”的美国申请号17/804,792中公开，所述美国申请特此以引用方式整体并入本文。在这种配置中，驱动器使能晶体管212可适于通过驱动器使能栅极控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学驱动器电路，其包括：光生成设备；多个驱动单元，每个驱动单元位于所述光生成设备的电流路径中；使能控制信号输入，所述使能控制信号输入逻辑上接口连接到每个驱动单元，其中所述使能控制信号输入适于接收使能控制信号；以及至少一个延迟段，所述至少一个延迟段逻辑上位于所述驱动单元中的至少一个与所述使能控制信号输入之间。2.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中每个驱动单元包括位于所述光生成设备的所述电流路径中的使能晶体管，并且逻辑上接口连接到所述使能控制信号输入。3.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述多个驱动单元被配置成相对于彼此并联，使得每个驱动单元适于使总电流的一部分通过所述光生成设备。4.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述光生成设备是激光器。5.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述多个驱动单元中的至少一个还包括偏置控制晶体管。6.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述至少一个延迟段适于提供所述使能控制信号的逻辑延迟。7.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述使能控制信号输入处的逻辑低到逻辑高转变的输入产生通过所述光生成设备的电流的步进上升函数。8.如权利要求7所述的光学驱动器电路，其中所述步进上升函数内的步长的时间宽度分别等于与所述至少一个延迟段相关联的时间延迟。9.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述使能控制信号输入处的逻辑高到逻辑低转变的输入产生通过所述光生成设备的电流的步进下降函数。10.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述至少一个延迟段包括移位寄存器、缓冲器和/或定时器中的至少一者。11.如权利要求1所述的光学驱动器电路，其中所述至少一个延迟段具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：西伦，
申请(专利权)人：IIVI特拉华有限公司，
类型：发明
国别省市：