一种驱动电路及方法与流程

1.本发明涉及驱动电路领域，具体而言，涉及一种驱动电路和驱动方法。


背景技术：

2.由于一个或多个外部影响，在cpu和芯片组之间传播的信号的上升/下降时间通常会变化。这些影响包括由大量管芯上存在的工艺，电压和/或温度条件引起的硅强度的变化。未补偿的电源电压变化也会导致上升/下降时间变化。如果不加以解决，这些变化将对系统性能产生不利影响。例如，如果上升/下降时间太慢，则可能发生定时故障。相反，如果上升/下降时间太快，则可能由于大反射和过冲/下冲效应而出现信号完整性和可靠性问题，对于主动光源探测类型系统，例如以激光为光源的测距系统，驱动激光源发射特定波形的波是探测的关键，然而波形是否准确很大程度上取决于上升时间和下降时间的准确控制。
3.上升时间是指数字逻辑电路从低逻辑电平转换为高逻辑电平 (例如“0”到“1”)的时间，下降时间是从高逻辑电平转换到低逻辑电平所需的时间(例如，“1”到“0”)。需要知道脉冲上升和下降时间(上升沿和下降沿)在规范范围内是在测量和测试应用中使用脉冲的基础。脉冲上升和/或下降时间对测试性能下所需器件的影响程度取决于器件的性质和要执行的测试类型。
4.大多数脉冲发生器不提供单独的上升和下降时间自包含验证，也不提供独立的上升和下降时间自动自包含调整。这种设备通常要求使用外部示波器和自动测试设备控制器或经过培训的操作员执行脉冲上升和下降时间验证。
5.该解决方案的一个缺点是需要示波器(额外费用)以及自动测试控制器(专用计算机和软件)或训练有素的操作员。第二个缺点是上升和下降时间电路的操作可能受操作温度或元件老化的影响，并且可能需要连续或频繁的校正。如果需要相对复杂的测量或程序来调整这些效果，则用户可能会发现调整不方便并且在不太理想的条件下操作仪器。
6.另外在tof测距过程中由于存在上升时间和下降时间，利用飞行时间所确认的被探测物距离将有一定偏差，为了获得更精确的探测结果也需要一种能够获得上升时间和下降时间的方法。
7.为了解决以上问题，亟需一种能够快速准确地确定被驱动的光源准确工作的波形，以实现精确探测电路和方法，并且能够实现与发射端驱动集成在一起，实现具有自检测、校准校正的激光发射端。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种驱动电路和驱动方法，以便解决相关技术中，不能够对于发射端波形的精确控制或测距结果不能够实现更精确的输出的问题。
9.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
10.第一方面，本技术实施例提供了一种驱动电路，包括：电流输出模块，所述电流输出模块输出不同的电流值；
11.第一可调节电阻，根据所述电流模块输出的第一电流阈值来确定第一可调节电阻值；
12.第二可调节电阻，根据所述电流模块输出的第二电流阈值来确定第二可调节电阻值。
13.可选地，所述电流输出模块为电流数模转换器(idac)。
14.可选地，所述第一电流阈值小于所述第二电路阈值。
15.可选地，所述驱动电路还包括第一开关和第二开关。
16.可选地，当所述第一开关闭合时，根据所述电流输出模块输出的第一电流阈值确定第一可调节电阻值；当所述第二开关闭合时，根据所述电流输出模块输出的第二电流阈值确定第二可调节电阻值。
17.可选地，所述驱动电路还包括第一反转模块和/或第二反转模块。
18.可选地，所述第一跳变模块和/或所述第二跳变模块为偶数个反相器。
19.可选地，所述电流模块输出第一电流阈值时，调节第一可调电阻值直到第一跳变模块的电平发生跳变时，即可确定第一可调电阻值；所述电流模块输出第二电流阈值时，调节第二可调电阻值直到第二跳变模块的电平发生跳变时，即可确定第二可调电阻值。
20.第二方面，本技术实施例提供了一种电路驱动方法，应用于上述第一方面所述的驱动电路，所述电路驱动方法包括：
21.确定第一电流阈值；
22.确定第二电流阈值；
23.根据第一电流阈值确定第一可调电阻值；
24.根据第二电流阈值确定第二可调电阻值。
25.可选地，确定第一可调电阻值时闭合第一开关；确定第二可调电阻值时闭合第二开关。
26.可选地，所述第一电流阈值小于所述第二电路阈值。
27.可选地，根据确定的第一电流阈值调节第一可调电阻值直到第一跳变模块的电平发生跳变时，即可确定第一可调电阻值；根据确定的第二电流阈值调节第二可调电阻值直到第二跳变模块的电平发生跳变时，即可确定第二可调电阻值。
28.本技术的有益效果是：
29.本技术实施例提供的一种驱动电路及电路驱动方法，该驱动电路包括：电流输出模块，所述电流输出模块输出不同的电流值；
30.第一可调节电阻，根据所述电流模块输出的第一电流阈值来确定第一可调节电阻值；
31.第二可调节电阻，根据所述电流模块输出的第二电流阈值来确定第二可调节电阻值。
32.本发明可以通过设定的电流阈值确定可调节电阻的值，确定后的电阻值用于后续的波形校准和确定中，与传统的电路相比不使用基准或者参考信号，也不采用比较器设计保证了电路的简便性、高效性和电路的可实现性更强的效果。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本技术实施例提供的一种驱动电路的示意图；
35.图2为本技术实施例提供的另一种传感器的示意图；
36.图3为本技术实施例提供的一种芯片模块化示意图；
37.图4为本技术实施例提供的另一种电路驱动方法流程图；
38.图5为本技术提供的一种电路驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
40.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.图1为本技术实施例提供的一种驱动电路的示意图。如图1所示为本发明实施例提供的一种驱动电路的结构示意图，在本发明提供的实现方案中，此处以被驱动的为主动激光源探测的系统为例，其中波形为光光波要求，可以通过波形转化模块，例如由波形要求获得激光器驱动工作的功率要求，再将功率要求转化为电流要求，此处以转化后的波形微电流波形为例进行说明，但实际实现并不限于电流，也可以使用电压，此处以电流为示例具有易于实现的效果，例如利用电流镜可以将相同的电流分为不同的几路，这样实现了对于电流信号的镜像复制，也是由于该特性可以实现了直接利用镜像的电流而不使用额外电阻转化为电压，简化了电路，另外复制的多路电流也为不同电路的电流设置不同阈值提供了前提，可以省却传统的使用斜坡对比信号或者比较器等等复杂的实现方案。此处的电流为两路，此处以目标电流的20％和目标电流的80％为例，第一电路r1的电阻按照可以使跳变模块在最高电流的20％值发生跳变来设置，其中跳变模块可以为偶数个反向器，idac首先输出目标电流的20％作为第一电流阈值，然后闭合开关s1，调节可调节电阻r1的值使得buffer1的输出发生跳变时刻r1的值就是后续在校准和确定波形中使用的值。同理idac 输出目标电流的80％作为第二电流阈值，然后闭合开关s2，调节可调节电阻r2的值使得buffer2的输出发生跳变时刻r2的值就是后续在校准和确定波形中使用的值，其中跳变模块可以为偶数个反向器，此处也是一种实现方式的示例说明并不限定具体的模块实现方式，两个跳变模块为图1中的buffer1和buffer2。
43.图2为本技术提供的另一种驱动电路的结构示意图，可以通过 apc校准，得到目标光功率对应的电流大小itarget；根据itarget计算出0.2itarget和0.8itarget，首先对于可调电阻的阻值进行调整，此处以80％和20％为例进行说明，将s1闭合，调整idac至0.2itarget/1000 (电路设计中isense到itarget增益为1000)，调节r1电阻(由小到大)，当buffer1输出由低电平跳变为高电平时通过en1停止r1的调节，并保持r1当前输出值，同理，断开s1，闭合s2，调整idac 至0.8itarget/1000，调节r2电阻(由小到大)，当buffer2输出低电平跳变为高电平时通过en2停止r2的调节，并保持r2当前输出值，通过该调整步骤，实现了在低电流下对于可调电阻阻值的确认，保证了整个调整过程中能耗较小，也合理化了整个驱动模块的功耗。当可变电阻的阻值被保持固定化之后，该电路可以按照如下的方式工作，断开s2，闭合s0，sensor通过lvds驱动driver芯片驱动激光器，当采样电流上升到0.2itarget/1000时buffer1输出由低电平跳变为高电平，xor输出高电平，启动tdc并开始计数，此时刻记为t0，当采样电流上升到0.8itarget/1000时buffer2输出由低电平跳变为高电平，xor输出跳变为低电平，此时刻记为t1，此时将计数器数据锁存到寄存器中，同理，对于下降沿，电流先下降到0.8itarget/1000时 buffer2输出低电平，xor输出高电平，此时刻记为t2，电流下降到0.2itarget/1000时buffer1输出低电平，xor输出低电平，此时刻记为t3，停止tdc并将计数结果锁存到寄存器中，此处以驱动芯片内的驱动方案角度进行描述，当然上述阈值并不限定于一定为20％和 80％，对于阈值的校正也可以安排在不同的时间段，例如在开机之前进行开机标定，在设备运行中可以选择固定时间或者随机时间段，也可以在使用过程中进行自适应时间段安排，例如驱动电源使用中间隔时间的空隙中安排自适应校准，此处也不进行限定。
44.图3为本技术实施例提供的一种芯片模块化示意图；激光源最优地选择为二极管类型的发光源，例如可以为垂直腔面二极管发射器 vcsel，驱动模块需要依照功率光波形等等光学特性要求输出准确的驱动功率，例如对于传统的梯形脉冲波，准确获得波形的上升沿和下降沿时间将变得至关重要，例如使用图2所阐述的apc校准获得目标波形对应的电流需求，再将实际电流以反馈形式接入驱动电路模块中，这样整个驱动芯片就具有了自动校准校对发射光的功能，这样系统将不需要外部单独的采样设备对转化后的电流上升沿和下降沿时间进行精确定位，保证了整个驱动芯片驱动激光源发射的波形始终处于准确的效果。
45.图4为本技术提供的一种驱动电路示意图，与图2实施列的差别在于本实施列的可调节电阻不限于2路，可以是n路，n大于等于1。本实施列是图2提供的实施列的一种扩展情况，每个可调节电阻的确定原理和图2实施列提供的原理相同，这里就不再赘述。
46.图5为本技术提供的一种电路驱动方法的流程示意图。该方法可以应用于前述的驱动电路，该方法基本原理及产生的技术效果与前述对应的驱动电路实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考驱动电路实施例中的相应内容。如图5所示，该电路驱动方法包括：
47.s101、确定第一电流阈值。
48.s102、确定第二电流阈值。
49.s103、根据第一电流阈值确定第一可调电阻值。
50.s104、根据第二电流阈值确定第二可调电阻值。
51.可选地，确定第一可调电阻值时闭合第一开关；确定第二可调电阻值时闭合第二开关。
52.可选地，所述第一电流阈值小于所述第二电路阈值。
53.可选地，根据确定的第一电流阈值调节第一可调电阻值直到第一跳变模块的电平发生跳变时，即可确定第一可调电阻值；根据确定的第二电流阈值调节第二可调电阻值直到第二跳变模块的电平发生跳变时，即可确定第二可调电阻值。
54.上述方法应用于前述实施例提供的驱动电路，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
55.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。