一种激光器驱动信号自关断电路的制作方法

本申请涉及激光器，具体涉及一种激光器驱动信号自关断电路。

背景技术：

1、在一些激光器驱动电路当中，需要在激光器产生激光后及时关断驱动信号，防止驱动电路持续灌入电流导致激光器损坏。

2、而为了实现上述功能，一般使用fpga产生驱动信号，并通过激光器出光检测电路来检测激光器出光状态，从而及时关断驱动信号。但是在一些低成本系统中fpga的成本会过高，而使用mcu有以下问题：

3、①低成本mcu管脚有限，当多个激光器共同工作时，需要使用更多io管脚的mcu来进行驱动；

4、②激光器的光脉冲持续时间极为短暂，出光检测电路输出的信号脉宽可能只有10ns量级，mcu的io管脚可能很难检测到；

5、③由于中断延迟的影响，使得驱动信号没有办法及时关断，有可能导致激光器损坏。

6、因此，亟待一种激光器驱动信号自关断电路，以解决低成本要求下mcu用来驱动激光器的问题，保证激光器的正常工作。

技术实现思路

1、本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种激光器驱动信号自关断电路。

2、为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：一种激光器驱动信号自关断电路包括激光器驱动电路、激光器出光检测电路、激光器ld以及光敏传感器d3，还包括：

3、mcu，用于输出pwm信号；

4、反相器inv1，输入端与mcu的输出端连接；

5、或非门nor1，输入端分别与反相器inv1的输出端和d触发器d2的输出端连接，或非门nor1的输出端连接激光器驱动电路的输入端；

6、d触发器d1，d端分别连接d触发器d1的q_n端、下拉电阻r3的第一端、反相器inv2的输入端以及d触发器d2的clk端，d触发器d1的clk端连接激光器出光检测电路的输出端；

7、d触发器d2，clr_n端通过电阻r1连接反相器inv2的输出端，且该d触发器d2的clr_n端还连接有电容c1形成rc延时电路；

8、反相器inv2，clr_n端通过电阻r2连接反相器inv2的输出端，且该d触发器d1的clr_n端还连接有电容c2形成rc延时电路；

9、下拉电阻r3，第二端接地设置。

10、进一步地，在mcu发出激光器出光信号前：

11、mcu输出的pwm信号为逻辑低，经过反相器inv1转换为pwm_n成为逻辑高，或非门nor1的输出dri处于逻辑低状态，使得激光器驱动电路关闭，d触发器d1和d触发器d2均处于使能状态，均默认输出状态q为逻辑高，q_n为逻辑低。

12、进一步地，在mcu发出激光器驱动信号并在激光器ld出光前：

13、d触发器d1和触发器d2均处于不变状态，使得触发器d2的q_n端输出的en信号为逻辑低，mcu输出的pwm信号为逻辑高，经过反相器inv1转换为pwm_n成为逻辑低，以使得或非门nor1的输出dri处于逻辑高状态，使得激光器驱动电路打开，激光器ld出光。

14、进一步地，在mcu发出激光器驱动信号并在激光器ld出光后：

15、光敏传感器d3将输出信号输入至激光器出光检测电路，以输出窄脉冲的ld_tri信号，d触发器d1在ld_tri信号的上升沿进行信号转换从q_n端输出q1_n信号并在ld_tri信号的上升沿变为逻辑高，q端的q1信号在ld_tri信号的上升沿变为逻辑低。

16、进一步地，在mcu发出激光器驱动信号并在激光器ld出光后：

17、d触发器d2接收q1_n信号后，在q_n端输出逻辑高的en信号，以使得或非门nor1输出逻辑低并关断dri信号。

18、进一步地，每个rc延时电路的rc时间大于pwm信号为逻辑高的时间。

19、进一步地，在mcu发出关闭激光器驱动信号后：

20、在pwm信号为逻辑高的时间内，d触发器d1和d触发器d2维持电路状态，在pwm信号转换为逻辑低后，经过反相器inv1转换为pwm_n成为逻辑高，使得或非门nor1输出端dri信号均为逻辑低并处于关闭状态。

21、进一步地，在mcu发出关闭激光器驱动信号后：

22、当d触发器d1的复位信号rst_n1和d触发器d2的复位信号rst_n2达到设定输入为逻辑低的阈值后，两个d触发器开始复位，将d触发器d1的q1_n信号置为逻辑低，将d触发器d2的en信号置为逻辑低，恢复电路的默认状态，等待下一次mcu发出pwm信号。

23、进一步地，rc延时电路的rc大小为：

24、r*c*ln(vcc/vil)≥thpwm

25、其中，r为电阻r1、r2的电阻值，c为电容c1、c2的电容值，vcc为电源电压，vil为d触发器输入为逻辑低的阈值，thpwm为pwm信号为逻辑高的时间。

26、进一步地，两个d触发器均带复位或置位功能。

27、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

28、1.本申请在mcu发出激光器出光信号前，或非门nor1的输出dri为逻辑低状态，d触发器默认的输出状态q为逻辑高，q_n为逻辑低，即en为逻辑低，不影响或非门nor1的输出，即可以保证激光器驱动电路处于关闭状态；

29、2.本申请在mcu关闭激光器驱动信号后，无论或非门nor1的en输入如何变化，都可以保证激光器驱动信号dri处于关闭状态；

30、3.本申请可以实现mcu单个io管脚驱动激光器，而不去检测激光器出光检测电路的窄脉冲信号，并能够及时关断激光器驱动信号，简化了mcu的设计逻辑，降低系统的成本。

技术特征：

1.一种激光器驱动信号自关断电路，包括激光器驱动电路、激光器出光检测电路、激光器ld以及光敏传感器d3，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，在所述mcu发出激光器出光信号前：

3.根据权利要求2所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，在所述mcu发出激光器驱动信号并在激光器ld出光前：

4.根据权利要求1所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，在所述mcu发出激光器驱动信号并在激光器ld出光后：

5.根据权利要求4所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，在所述mcu发出激光器驱动信号并在激光器ld出光后：

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，每个所述rc延时电路的rc时间大于pwm信号为逻辑高的时间。

7.根据权利要求6所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，在所述mcu发出关闭激光器驱动信号后：

8.根据权利要求7所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，在所述mcu发出关闭激光器驱动信号后：

9.根据权利要求6所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，所述rc延时电路的rc大小为：

10.根据权利要求1-5任意一项所述的一种激光器驱动信号自关断电路，其特征在于，两个d触发器均带复位或置位功能。

技术总结
本申请涉及一种激光器驱动信号自关断电路，该方案包括激光器驱动电路、激光器出光检测电路、激光器LD以及光敏传感器D3，还包括：MCU；反相器INV1，输入端与MCU的输出端连接；或非门NOR1，输入端分别与反相器INV1的输出端和D触发器D2的输出端连接，或非门NOR1的输出端连接激光器驱动电路的输入端；D触发器D1，D端分别连接D触发器D1的Q_n端、下拉电阻R3的第一端、反相器INV2的输入端以及D触发器D2的CLK端，D触发器D1的CLK端连接激光器出光检测电路的输出端。本申请可实现MCU单个IO管脚驱动激光器，简化了MCU的设计逻辑，降低系统的成本。

技术研发人员：闫相宏
受保护的技术使用者：杭州芯正微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10