双路脉冲激光器驱动芯片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集成电路技术领域，是一种脉冲激光器的驱动芯片，可用于激光测距、 激光通信、激光制导等多个领域。
【背景技术】
[0002] 半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、可靠性高等优点，随着其被广泛应用 于各个领域，其驱动装置的小型化、集成化设计是减小系统体积、优化系统性能的重要的方 向。
[0003] 目前脉冲激光器的驱动电路均采用多种芯片于PCB板上搭建实现，国内研究领域 并未出现单一芯片能直接驱动脉冲激光器。
[0004] 参阅图10,图10是现有技术的结构示意图，该模块于PCB上实现，包括3个S0IC 封装的芯片、4个电阻和4个电容等。其中3个芯片均为S0IC封装，面积为4mm*5mm，电阻 电容封装均为0603,整体模块的面积达13mm*13mm，该模块面积较大，且外接的电阻电容数 目太多，不适应半导体激光器系统小型化集成化的需求。
[0005] 本发明集成了多种功能性部件，实现了用单一芯片驱动脉冲激光器。封装后的芯 片面积仅为5mm*5mm，裸片面积仅为3mm*3mm。面积比原模块缩小61 %。仅需外接3个电阻 就可以驱动脉冲激光器。电阻电容数目比原来减少62%。使用该芯片可以大大缩小激光器 驱动电路的体积，同时由于电路的集成化设计也使整个系统的可靠性得到提高。
【发明内容】
[0006] 针对现有激光器驱动电路体积较大的不足，本发明的主要目的在于设计一款驱动 芯片，实现用单一芯片驱动脉冲激光器，从而缩小整个激光器驱动电路的体积。
[0007] 为达到上述目的，本发明提供一种双路脉冲激光器驱动芯片，包括：
[0008] 一内部振荡源；
[0009] 一选择通道，该选择通道11的输入端与内部振荡源的输出端连接；
[0010] 第一施密特触发器，其输入端与选择通道的输出端连接；
[0011] -第一电容，该第一电容的一端与第一施密特触发器的输出端连接；
[0012] 一第二施密特触发器，该第二施密特触发器的输入端与该第一电容的另一端连 接，该第二施密特触发器的输入端与第一电容之间连接有一第一电阻，该第一电阻的另一 端接地，此第一电阻为外接可调电阻；
[0013] -第一驱动单元，该第一驱动单元的输入端与第二施密特触发器的输出端连接；
[0014] 一第一 M0S管，该第一 M0S管的栅极与第一驱动单元的输出端连接，漏极与电源之 间连接有一第一激光二极管，其中第一 M0S管和第一激光二极管为外部连接；
[0015] 一第三施密特触发器，其输入端与选择通道的输出端连接；
[0016] -第二电容，该第二电容的一端与第三施密特触发器的输出端连接；
[0017] 一第四施密特触发器，该第四施密特触发器的输入端与该第二电容的另一端连 接，该第四施密特触发器的输入端与第二电容之间连接有一第二电阻，该第二电阻的另一 端接地，此第二电阻为外接可调电阻；
[0018] -第二驱动单元，该第一驱动单元的输入端与第二施密特触发器的输出端连接；
[0019] -第二M0S管，该第二M0S管的栅极与第二驱动单元的输出端连接，漏极与电源之 间连接有一第二激光二极管，其中第二M0S管和第二激光二极管为外部连接。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 1、采用单一芯片驱动脉冲激光器，相比于多芯片脉冲激光器系统，芯片的个数种 类大大减小。
[0022] 2、部分电阻电容已于芯片内部实现，只需要外接3个调制电阻即可完成整个系统 搭建，不仅减小了整个系统体积，而且便于使用。
[0023] 3、使用该芯片驱动脉冲激光器。重频、脉宽均可调节，且单路峰值电流经测试达到 7A以上，峰值功率经测试可达40W，能满足大多数应用领域的需求。
【附图说明】
[0024] 为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
[0025] 图1是本发明提供的双路脉冲激光器驱动芯片结构图；
[0026] 图2是振荡源电路图。
[0027] 图3是重频与调制电阻的关系。
[0028] 图4是施密特触发器电路图。
[0029] 图5是输出单元电路图。
[0030] 图6是施密特触发器的整形信号变换图。
[0031] 图7是探测器接收到的光脉冲。
[0032] 图8是芯片驱动激光器的光脉冲时序图。
[0033] 图9是本发明测试电路。
[0034] 图10是原有技术方案结构图。
【具体实施方式】
[0035] 请参阅图1所示，本发明提供一种双路脉冲激光器驱动芯片，包括：
[0036] -内部振荡源10,所述的内部振荡源10是RC反馈振荡器，所述RC反馈振荡器包 括一第一反向器31和串接的第二反向器32,该第一反向器31和第二反向器32的首尾通过 一电容C连接，该第一反向器31和第二反向器32之间与通过一电阻R与第一反向器31的 输入端连接（参阅图2);
[0037] 此内部振荡源10用于产生时钟信号。它与外部时钟信号之间的切换可以通过控 制选择通道来实现。设计时此内部振荡源10的振荡频率遵守如下公式：
[0039] 其中Fosc为振荡频率。振荡电容Cose于片内设计实现，其值约为45pF。实际测 试中，R1阻值与频率的关系如图3所示。
[0040] 一选择通道11，该选择通道11的输入端与内部振荡源10的输出端连接；
[0041] 第一施密特触发器12,其输入端与选择通道11的输出端连接；
[0042] -第一电容13,该第一电容13的一端与第一施密特触发器12的输出端连接；
[0043] 一第二施密特触发器15,该第二施密特触发器15的输入端与该第一电容13的另 一端连接，该第二施密特触发器15的输入端与第一电容13之间连接有一第一电阻14,该第 一电阻14的另一端接地，此第一电阻14为外接可调电阻；
[0044] 一第一驱动单元16,该第一驱动单元16的输入端与第二施密特触发器15的输出 端连接；
[0045] 一第一 M0S管17,该第一 M0S管17的栅极与第一驱动单元16的输出端连接，漏极 与电源之间连接有一第一激光二极管18,其中第一 M0S管17和第一激光二极管18为外部 连接；
[0046] 一第三施密特触发器22,其输入端与选择通道11的输出端连接；
[0047] 一第二电容23,该第二电容23的一端与第三施密特触发器22的输出端连接；
[0048] 一第四施密特触发器25,该第四施密特触发器25的输入端与该第二电容23的另 一端连接，该第四施密特触发器25的输入端与第二电容23之间连接有一第二电阻24,该第 二电阻24的另一端接地，此第二电阻24为外接可调电阻；
[0049] -第二驱动单元26,该第一驱动单元26的输入端与第二施密特触发器25的输出 端连接；
[0050] 一第二M0S管27,该第二M0S管27的栅极与第二驱动单元26的输出端连接，漏极 与电源之间连接有一第二激光二极管28,其中第二M0S管26和第二激光二极管28为外部 连接。
[0051] 其中所述的第一施密特触发器12、第二施密特触发器15、第三施密特触发器22和 第四施密特触发器25的结构相同（参阅图4)，包括：
[0052] 一第一 NM0S 管 Ml、一第二 NM0S 管 M2、一第一 PM0S 管 M4 和一第二 PM0S 管 M5,其 栅极连接在一起；该第一 NM0S管Ml的漏极接第二NM0S管M2的源极；该第一 PM0S管M4的 源极接第二PM0S管M5的漏极；该第二NM0S管M2和第一 PM0S管M4的漏极相连接；
[0053] -第三NM0S管M3,其漏极与第一 NM0S管Ml的漏极连接；
[0054] -第三PM0S管M6,其漏极与第二PM0S管M5的漏极连接；
[0055] 该第三NM0S管M3和第三PM0S管M6的栅极连接至第二NM0S管M2的漏极。
[0056] 上述的施密特触发器12和施密特触发器22用于对振荡源10产生的时钟信号整 形。上述的施密特触发器15和施密特触发器25用于对微分信号进行整形（参见图6)。
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