窄脉冲激光驱动电路和激光测距装置的制作方法

本技术光探测，特别涉及一种窄脉冲激光驱动电路激光测距装置。

背景技术：

1、随着tof(timeofflight，光子飞行时间)技术的发展，激光雷达产品越来越多的应用到各个领域。激光雷达产品测距精度提升的关键是需要稳定可靠、且精度高的窄脉宽激光驱动电路来驱动激光器。

2、现有产品要得到窄脉宽驱动信号(如ns级，纳秒级的窄脉宽驱动信号)一般要使用高速fpga(field-programmablegatearray，即现场可编程门阵列)或soc(systemonchip，系统级芯片)产生pwm(pulsewidth modulation，脉冲宽度调制)信号去驱动激光器发光，如中申请号为：201610855561.9，名称为：高压变频窄脉冲激光电源中，由微控制器mcu对输入信号以及输出反馈电路反馈的信号进行比较控制得到给定占空比且相位相差半个周期的两路pwm信号dr1和dr2，及给定频率且相位相差一个输出脉冲宽度的两路pwm信号dr3和dr4；脉冲发生电路根据驱动信号dr3、dr4对率开关管控制得到脉冲输出信号vout；该方式虽然实现了产生窄脉宽驱动信号来驱动激光器，但该方案对激光驱动设备的主频要求高、且微控制器方式软硬件成本高，开发难度大，而且调节精度低。

3、另，激光雷达产品在不同温度情况下测距精度差别也较大，主要是由于驱动信号受工作温度影响，会造成脉宽变化，导致发光不稳定，而且受干扰误触发发光的几率也更明显。此外，在不同场景下(室内和室外)对驱动信号的波形脉宽要求不一样，需要调节驱动信号脉宽来改变激光发光强度。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种窄脉冲激光驱动电路和激光测距装置，能输出稳定的窄脉冲激光驱动信号。

2、为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：

3、一种窄脉冲激光驱动电路，其包括脉宽调节模块和激光驱动模块，所述脉宽调节模块包括第一延时单元、第二延时单元和比较器，所述第一延时单元和所述第二延时单元与所述比较器连接；

4、所述第一延时单元将输入的脉冲驱动信号延时第一时间输出给比较器，所述第二延时单元将输入的脉冲驱动信号延时第二时间输出给比较器，所述比较器将延时时间差转换为窄脉宽驱动信号输出给激光驱动模块以驱动激光器发光。

5、较佳地，所述第一延时单元包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的一端用于输入脉冲驱动信号，所述第一电阻的另一端和第一电容的一端连接比较器的正输入端，第一电容的另一端接地；所述第二延时单元包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的一端用于输入所述脉冲驱动信号，所述第二电阻的另一端和第二电容的一端连接比较器的负输入端，第二电容的另一端接地。

6、较佳地，所述第一电阻为可调电阻；所述第二电阻是固定电阻；第一电阻的最大阻值和第二电阻的阻值相同。

7、较佳地，所述脉宽调节模块还包括第一反向器和第二反向器，所述脉冲驱动信号通过所述第一反向器整形、经第一延时单元输出第一延时信号，所述脉冲驱动信号通过所述第二反向器整形、经第二延时单元输出第二延时信号。

8、较佳地，所述第一反向器和第二反向器相同。

9、较佳地，所述脉宽调节模块还包括第三反向器和第四反向器，第一延时信号通过所述第三反向器整形、输出至比较器的正输入端，第二延时信号通过所述第四反向器整形、输出至比较器的负输入端。

10、较佳地，所述第三反向器和第四反向器相同。

11、较佳地，所述激光驱动模块包括开关管、第三电阻、第三电容、第四电容、第五电容和激光器，所述开关管的栅极连接比较器的输出端，所述开关管的漏极连接激光器的负极，所述开关管的源极接地，所述第三电阻的一端连接电源端、也通过第三电容接地，所述第三电阻的另一端连接激光器的正极、也通过第四电容接地、还通过第五电容接地。

12、较佳地，所述开关管是gan开关。

13、本实用新型还提供一种激光测距装置，其包括至少一如上所述窄脉冲激光驱动电路。

14、相较于现有技术，本实用新型提供的窄脉冲激光驱动电路和激光测距芯片，由第一延时单元将输入的脉冲驱动信号延时第一时间输出给比较器，所述第二延时单元将输入的脉冲驱动信号延时第二时间输出给比较器，所述比较器将延时时间差转换为窄脉宽驱动信号输出给激光驱动模块以驱动激光器发光，本实用新型通过两组延时单元的延时时间差值来产生的驱动信号，降低了输入信号的频率要求，产生的信号稳定，且无需使用微处理器，使成本大幅度降低，并且可根据第一延时单元和第二延时单元的延时时间差值来调整窄脉宽驱动信号的脉宽，温度变化时，第一延时单元和第二延时单元的输出延时，是同时增加或同时减小的，其差值不随温度变化，以适合不同的工作环境。

技术特征：

1.一种窄脉冲激光驱动电路，其特征在于，包括脉宽调节模块和激光驱动模块，所述脉宽调节模块包括第一延时单元、第二延时单元和比较器，所述第一延时单元和所述第二延时单元与所述比较器连接；

2.根据权利要求1所述窄脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述第一延时单元包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的一端用于输入脉冲驱动信号，所述第一电阻的另一端和第一电容的一端连接比较器的正输入端，第一电容的另一端接地；所述第二延时单元包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的一端用于输入所述脉冲驱动信号，所述第二电阻的另一端和第二电容的一端连接比较器的负输入端，第二电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述窄脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述第一电阻为可调电阻；所述第二电阻是固定电阻；第一电阻的最大阻值和第二电阻的阻值相同。

4.根据权利要求1所述窄脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述脉宽调节模块还包括第一反向器和第二反向器，所述脉冲驱动信号通过所述第一反向器整形、经第一延时单元输出第一延时信号，所述脉冲驱动信号通过所述第二反向器整形、经第二延时单元输出第二延时信号。

5.根据权利要求4所述脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述第一反向器和第二反向器相同。

6.根据权利要求4所述脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述脉宽调节模块还包括第三反向器和第四反向器，第一延时信号通过所述第三反向器整形、输出至比较器的正输入端，第二延时信号通过所述第四反向器整形、输出至比较器的负输入端。

7.根据权利要求6所述脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述第三反向器和第四反向器相同。

8.根据权利要求1所述脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述激光驱动模块包括开关管、第三电阻、第三电容、第四电容、第五电容和激光器，所述开关管的栅极连接比较器的输出端，所述开关管的漏极连接激光器的负极，所述开关管的源极接地，所述第三电阻的一端连接电源端、也通过第三电容接地，所述第三电阻的另一端连接激光器的正极、也通过第四电容接地、还通过第五电容接地。

9.根据权利要求8所述脉冲激光驱动电路，其特征在于，所述开关管是gan开关。

10.一种激光测距装置，其特征在于，包括至少一如权利要求1-9任意一项所述窄脉冲激光驱动电路。

技术总结
本技术公开了窄脉冲激光驱动电路和激光测距装置。其中，窄脉冲激光驱动电路包括脉宽调节模块和激光驱动模块，脉宽调节模块包括第一延时单元、第二延时单元和比较器，第一延时单元和第二延时单元与比较器连接；第一延时单元将输入的脉冲驱动信号延时第一时间输出给比较器，第二延时单元将输入的脉冲驱动信号延时第二时间输出给比较器，比较器将延时时间差转换为窄脉宽驱动信号输出给激光驱动模块以驱动激光器发光。本技术通过两组延时单元的延时时间差值来产生的驱动信号，降低了输入信号的频率要求，产生的信号稳定，且无需使用微处理器，使成本大幅度降低，并且可根据延时时间差值来调整窄脉宽驱动信号的脉宽，以适合不同的工作环境。

技术研发人员：黄洋,王峰,江福兵,赖早秀,张超
受保护的技术使用者：深圳市灵明光子科技有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/12