自适应增益控制的光传感器的制作方法

文档序号:22250147发布日期:2020-09-18 12:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种自适应增益控制的光传感器,其特征在于,包含:

光电组件,配置以将照射通过所述光电组件的光能转换为光电流;

运算放大器,具有第一放大输入端以及第二放大输入端,分别连接所述光电组件以及参考电压源,配置以基于所述第一放大输入端的电压与所述参考电压源的电压的差值以及所述运算放大器的增益值以输出误差放大信号;

比较器,具有第一比较输入端以及第二比较输入端,分别连接所述运算放大器的输出端以及所述参考电压源,配置以对比所述误差放大信号与所述参考电压源的电压,以输出对比信号;

自适应增益控制电路,连接所述比较器的输出端,包含:

脉冲检测电路,连接外部电子电路以及所述比较器的输出端,配置以检测从所述比较器接收的所述对比信号以输出脉冲检测信号,以及检测从所述外部电子电路接收的频率信号以输出频率检测信号;

增益控制电路,连接所述脉冲检测电路,配置以依据所述脉冲检测信号输出电容值调变信号;

可变电容,连接在所述运算放大器的输出端与所述第一放大输入端之间,并连接所述增益控制电路,所述可变电容的原始电容值依据所述电容值调变信号调变至目标电容值;以及

脉冲累加器电路,连接所述比较器的输出端,配置以基于所述对比信号在所述第一比较输入端的电压从小于所述参考电压源的电压上升至大于所述参考电压源的电压时,实现计数。

2.根据权利要求1所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,每次所述比较器的所述第一比较输入端从小于所述参考电压源的电压增加至大于所述参考电压源的电压时,所述比较器产生的所述对比信号中产生脉冲;

所述脉冲检测电路检测所述对比信号的相邻的两所述脉冲之间的时间间隔以输出所述脉冲检测信号,以及检测所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量以输出所述频率检测信号;

所述增益控制电路存储脉冲基准数量,依据所述脉冲检测信号以及所述频率检测信号对比所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量不等于所述脉冲基准数量时,所述增益控制电路输出所述电容值调变信号;

其中所述比较器的所述第一放大输入端在所述时间间隔内从小于所述参考电压源的电压增加至不小于所述参考电压源的电压。

3.根据权利要求2所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,当所述增益控制电路对比所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量大于所述脉冲基准数量时,所述增益控制电路输出电容值调降信号以调降所述可变电容的电容值;

当所述增益控制电路对比所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量小于所述脉冲基准数量时,所述增益控制电路输出电容值调升信号以调升所述可变电容的电容值;

其中所述电容值调变信号包含所述电容值调升信号以及所述电容值调降信号。

4.根据权利要求1所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,所述自适应增益控制的光传感器还包含可变电流源,连接与所述运算放大器的所述第一放大输入端连接的所述可变电容的一端以及所述增益控制电路,所述增益控制电路配置以依据所述脉冲检测信号或所述电容值调变信号输出电流值调变信号至所述可变电流源,所述可变电流源提供的电流依据所述脉冲检测信号从原始电流值调变至目标电流值,使得具有所述目标电流值的电流流过所述可变电容以充电所述可变电容。

5.根据权利要求4所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,每次所述比较器的所述第一比较输入端从小于所述参考电压源的电压增加至大于所述参考电压源的电压时,所述比较器产生的所述对比信号中产生脉冲;

所述脉冲检测电路检测所述对比信号的相邻的两脉冲之间的时间间隔以输出所述脉冲检测信号,以及检测所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量以输出所述频率检测信号;

所述增益控制电路存储脉冲基准数量,依据所述脉冲检测信号以及所述频率检测信号对比所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量不等于所述脉冲基准数量时,所述增益控制电路输出所述电流值调变信号至所述可变电流源;

其中所述比较器的所述第一放大输入端在所述时间间隔内从小于所述参考电压源的电压增加至不小于所述参考电压源的电压。

6.根据权利要求5所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,当所述增益控制电路对比所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量大于所述脉冲基准数量时,所述增益控制电路输出电流值调降信号至所述可变电流源,以调降所述可变电流源的电流值;

当所述增益控制电路对比所述频率信号中在所述时间间隔内的脉冲的数量小于所述脉冲基准数量时,所述增益控制电路输出电流值调升信号至所述可变电流源,以调升所述可变电流源的电流值;

其中所述电流值调变信号包含所述电流值调升信号以及所述电流值调降信号。

7.根据权利要求5所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,所述自适应增益控制的光传感器还包含开关组件,连接在所述可变电容与所述运算放大器的所述第一放大输入端之间;

在所述增益控制电路输出所述电容值调变信号以调整所述可变电容的电容值之前,所述增益控制电路输出所述电流值调变信号以调整所述可变电流源提供的电流值,以及导通所述开关组件以允许所述可变电流源提供调变后的具有所述目标电流值的电流通过所述开关组件流过所述可变电容。

8.根据权利要求1所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,所述自适应增益控制的光传感器还包含逻辑电路,连接在所述比较器与所述脉冲累加器电路之间,配置以从所述比较器接收所述对比信号,并将所述对比信号转换为逻辑信号输出至所述脉冲累加器电路。

9.根据权利要求1所述的自适应增益控制的光传感器,其特征在于,所述自适应增益控制的光传感器还包含脉冲存储电路,连接所述脉冲累加器电路,配置以存储所述脉冲累加器电路计数所述比较器的所述第一比较输入端的电压波形的电压从小于所述参考电压源的电压上升至不小于所述参考电压源的电压的次数。


技术总结
本发明提供一种自适应增益控制的光传感器,包含光电组件、运算放大器、比较器、自适应增益控制电路、可变电容以及脉冲累加器电路。光电组件将光能转换为光电流。运算放大器基于输入电压与参考电压的差值乘以增益值以输出误差放大信号。比较器比对误差放大信号与参考电压源的电压以输出对比信号。自适应增益控制电路包含脉冲检测电路以及增益控制电路。脉冲检测电路检测对比信号与频率信号以输出脉冲检测信号。自适应增益控制电路依据脉冲检测信号输出电容值调变信号。可变电容的电容值依据电容值调变信号调变。

技术研发人员:陈志宁
受保护的技术使用者:茂达电子股份有限公司
技术研发日:2019.03.26
技术公布日:2020.09.18
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