一种可调驱动电流的VCSEL驱动电路

本技术属于驱动电路，特别是一种可调驱动电流的vcsel驱动电路。

背景技术：

1、近vcsel之前主要作为一种低成本运动跟踪和数据传输的光源技术用于计算机鼠标、激光打印机和光纤通信。但是，随着苹果公司（apple）决定在其旗舰手机中使用vcsel进行3d人脸识别，2017 年，iphone x 的亮相让提供 face id 人脸解锁的3d感测技术成为大热门，使vcsel技术有了新的发展方向。苹果的这一技术抉择，以及紧随其后的智能手机和消费电子产品制造商的大量涌入，使整个vcsel市场新的制造、测试和验证规模不断扩大。全垂直结构使得生产厂商能够利用传统的半导体制造设备来保持较低的生产成本；vcsel不会出现传统激光结构的故障，例如暗线等。同时，因为 vcsel 可以阵列形式安装，且使用寿命极长，它们和基于单个或少量 led/eel 的系统不同，不畏惧灾难性的光学损害；vcsel在晶片状态就可经受完整的测试和过载检验。这不仅提升了产量，也降低了成本；vcsel 可轻松组成一维或二维阵列，提升输出功率以满足特定需求；尽管 vcsel 相比现有技术拥有许多优势，但并非自动适用于所有行业的通用解决方案。vcsel 并不会和现有技术产生竞争，而是对红外技术产品阵容的一项扩充。

2、vcsel 技术现在可被用于诸多用途和各类终端消费市场，例如机器人、移动设备、监控、无人机，以及 ar/vr 等。vcsel 在需求高速调制功能的应用（例如照相机和生物计量）中是一项良好的选择。更低的生产成本和更高的可靠性使得 vcsel 被更广泛地运用在电子消费品中，例如 3d 感应和面部识别等用途被认为是其主要市场增长点。

3、如图1所示，传统的垂直腔面发光激光器（vcsel）驱动电路，一般由输入缓冲级、三级放大器电路、电流开关电路以及偏置电流源电路构成，用于为垂直腔面发光激光器提供足够的驱动电流和驱动电压。传统的驱动电路采用的驱动芯片虽然也具有一定的保护电路的作用，但电路结构复杂，功耗高，且驱动电流不好调节。

技术实现思路

1、为解决传统的垂直腔面发光激光器（vcsel）驱动电路结构复杂、功耗高且驱动电流不好调节的不足之处，本实用新型提供一种电路结构简单，功耗低的且能在硬件调试过程中调节驱动电流的vcsel驱动电路。

2、本实用新型的技术方案如下：一种可调驱动电流的vcsel驱动电路，包括3v电压输入端口vcc3v_vcsel、驱动芯片sy7803及其电路、信号输出端口；驱动芯片sy7803芯片的1脚聚光模式电流设置引脚和2脚闪光模式电流设置引脚通过两个电阻和一个滑动变阻器相连接地，所述滑动变阻器用于调节驱动电流；3脚以及13脚为模拟地端接地，7脚电源接地；4脚为电源输入脚接3v电源端口vcc3v_vcsel；5脚和6脚为开关信号脚，通过电感连接到3v电源端口；8脚、9脚为信号输出脚；10脚为闪光模式的使能端，11脚为聚光模式的使能端；12脚和14脚为输出电流调节脚。

3、优选的，所述驱动芯片sy7803的1脚聚光模式电流设置引脚、2脚闪光模式电流设置引脚通过150k、10k的电阻以及50k的滑动变阻器连接到模拟接地引脚，用于电气和散热，且移动滑动变阻器的滑片用来调节驱动电流的大小。

4、优选的，所述驱动芯片sy7803的4脚电压输入脚接有大小为22uf、100nf的旁路电容。

5、优选的，所述驱动芯片sy7803的8脚、9脚为升压电压输出脚，接有大小为22uf、10uf的去耦电容。

6、优选的，所述驱动芯片sy7803的10脚闪光模式使能引脚、11脚聚光模式使能引脚所接的电路满足：如果10脚enf和11脚enm都处于低电平，驱动电路不工作；如果10脚enf为高电平和11脚enm为低电平，则驱动电路工作在闪光模式下；如果11脚enm为高电平，则驱动电路工作在聚光模式下。

7、优选的，所述驱动芯片sy7803的12脚、14脚为输出电流调节脚，单个脚能调节输出电流达0.75a，两个脚练到一块能使输出电流的大小达到1.5a。

8、本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：本实用新型保留了传统电路中的发光二极管短路保护功能以及发光二极管开路保护功能以及电路过热保护功能，且避免了ic硬件接口，减少了接口数量要求，实际上电流可以通过内部寄存器设置，寄存器数值可以通过ic来修改。

技术特征：

1.一种可调驱动电流的vcsel驱动电路，其特征在于，包括3v电压输入端口vcc3v_vcsel、驱动芯片sy7803及其电路、信号输出端口；驱动芯片sy7803芯片的1脚聚光模式电流设置引脚和2脚闪光模式电流设置引脚通过两个电阻和一个滑动变阻器相连接地，所述滑动变阻器用于调节驱动电流；3脚以及13脚为模拟地端接地，7脚电源接地；4脚为电源输入脚接3v电源端口vcc3v_vcsel；5脚和6脚为开关信号脚，通过电感连接到3v电源端口；8脚、9脚为信号输出脚；10脚为闪光模式的使能端，11脚为聚光模式的使能端；12脚和14脚为输出电流调节脚。

2.根据权利要求1所述的可调驱动电流的vcsel驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片sy7803的1脚聚光模式电流设置引脚、2脚闪光模式电流设置引脚通过150k、10k的电阻以及50k的滑动变阻器连接到模拟接地引脚，用于电气和散热，且移动滑动变阻器的滑片用来调节驱动电流的大小。

3.根据权利要求1所述的可调驱动电流的vcsel驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片sy7803的4脚电压输入脚接有大小为22uf、100nf的旁路电容。

4.根据权利要求1所述的可调驱动电流的vcsel驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片sy7803的8脚、9脚为升压电压输出脚，接有大小为22uf、10uf的去耦电容。

5.根据权利要求1所述的可调驱动电流的vcsel驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片sy7803的10脚闪光模式使能引脚、11脚聚光模式使能引脚所接的电路满足：如果10脚enf和11脚enm都处于低电平，驱动电路不工作；如果10脚enf为高电平和11脚enm为低电平，则驱动电路工作在闪光模式下；如果11脚enm为高电平，则驱动电路工作在聚光模式下。

6.根据权利要求1所述的可调驱动电流的vcsel驱动电路，其特征在于：所述驱动芯片sy7803的12脚、14脚为输出电流调节脚，单个脚能调节输出电流达0.75a，两个脚练到一块能使输出电流的大小达到1.5a。

技术总结
本技术公开了一种可调驱动电流的VCSEL驱动电路，包括3V电压输入端口VCC3V_VCSEL、驱动芯片SY7803及其电路、信号输出端口；驱动芯片SY7803芯片的1脚聚光模式电流设置引脚和2脚闪光模式电流设置引脚通过两个电阻和一个滑动变阻器相连接地，所述滑动变阻器用于调节驱动电流。本技术保留了传统电路中的发光二极管短路保护功能以及发光二极管开路保护功能以及电路过热保护功能，且避免了IC硬件接口，减少了接口数量要求，实际上电流可以通过内部寄存器设置，寄存器数值可以通过IC来修改。

技术研发人员：左超,张晓磊,胡岩,刘少刚
受保护的技术使用者：南京理工大学智能计算成像研究院有限公司
技术研发日：20221103
技术公布日：2024/1/12