发明名称 供雷射二极体保护用之雷射驱动及控制系统
摘要 一种雷射驱动及控制系统,其可防止来自一可供应正常电力给该雷射二极体之电源的过雷流,以便可保护一雷射二极体,而在电源供应至雷射二极体之电压,降至低于某一可造成过电流之电压时,可免该雷射二极体造成损坏,该系统包含系实现于CMOS电子电路中,以便能够缩小成一积体电路晶片。
申请公布号 TW286389 申请公布日期 1996.09.21
申请号 TW085102963 申请日期 1996.03.12
申请人 PSC股份有限公司 发明人 史考特R.葛罗德凡特
分类号 G06K9/18 主分类号 G06K9/18
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1. 一种可驱动及控制一雷射二极体之系统,其可防止来自一可提供一运作电压之电源的过电流,该电源可供应正常电力给该雷射二极体,当该电源供应至雷射二极体之电压,降至低于某一可造成过电流之电压时,将会使该雷射二极体造成损坏,该电路包含:一使该某一电压与一对应于横跨该雷射二极体之电压进行比较的装置;以及一可向应一来自该比较装置之信号,它可调节横跨该雷射二极体之电压,以便在上述对应于横跨该雷射二极体之电压降至低于该某一电压时,使横跨该雷射二极体之电压昇高,藉以防止该雷射二极体损坏。2. 如申请专利范围第1项之系统,其中之调节装置包含一种装置,其可当横跨该雷射二极体之电压低于该电压供应器所供应之电压时,使该雷射二极体抽取一小于上述过电流之电流。3. 如申请专利范围第1项之系统,其中之调节装置包含一电荷泵装置,其可界定一用以供应该运作电压之电压加倍器。4. 如申请专利范围第3项之系统,其中尚包含一比较装置,藉此比较装置之运作,可使该电荷泵装置致能。5.如申请专利范围第4项之系统,其中之电荷泵装置包含:一与该比较装置之输出端耦合之装置,其可将一第一电容器充电,使其电压等于该供应电压;以及一与该充电装置之输出端耦合之装置,其可自该充电装置,将电荷转移至一第二电容器,以供应操作该雷射二极体所需之增加电压。6. 如申请专利范围第5项之系统,其中之电荷泵装置包含一第一FET电路装置。7. 如申请专利范围第5项之系统,其中之转移装置包含一第二FET电路装置。8. 如申请专利范围第4项之系统,其中之电荷泵装置包含:一充电电容器和一个或多个耦合至该充电电容器之输出的第一驱动器,彼等可使该充电电容器充电至一等于其供应电压之电压;以及一转移电容器和一个或多个耦合至该充电电容器之输出及该第一驱动器的第二驱动器,彼等可于该充电电压等于该供应电压时,使来自该充电电容器之电荷,转移至该转移电容器。9. 如申请专利范围第8项之系统,其中尚包含可监控该充电电容器两端之充电状态的装置。10. 如申请专利范围第9项之系统,其中之监控装置为一放大器。11. 如申请专利范围第8项之系统,其中尚包含可监控该转移电容器两端之充电状态的装置。12. 如申请专利范围第11项之系统,其中之监控装置为一放大器。13. 如申请专利范围第1项之系统,其中尚包含:可向应该运作电压以提供一与温度无关之带隙参考电压的装置;以及可使用该参考电压提供该雷射二极体两端之电压的装置。14. 如申请专利范围第8项之系统,其中尚包含一装置,可改变自该电容器将电荷转移至一包含该雷射二极体之负载的电荷转移率。15. 如申请专利范围第8项之系统,其中尚包含可使该电容器在一充电与转移状态间交换的装置。16. 如申请专利范围第15项之系统,其中尚包含:可监控至少一个电容器来回充电与放电电流之装置;以及一种装置,可于该监控电流表示该转移电容器业已转移完毕时将其切换成充电状态,并且可于该监控电流表示该充电电容器业已放电完毕时将其切换成转移状态。17. 一种可监控一PMOS型FET之源极与汲极处的电压的电路,其中包含:耦合至该FET源极之第一交换装置,其可感测该FET之源极电压;以及耦合至该FET汲极之第二交换装置,其可感测该FET之汲极电压,如此,该等第一和第二交换装置,可使该FET之体部能够连接至该等源极和汲极中电压较大之端子,以便不会有体部电流流动。18. 如申请专利范围第17项之电路,其中之第一交换装置,系该第二交换装置之镜像电路。19. 如申请专利范围第17项之电路,其中之第一交换装置,系包含一个或多个用做非线性电阻器之开关。20.一种电路,其可保护一在其体部上面形成有一源极、汲极、和闸极之FET装置,及一些连接至该等源极、汲极和体部之端子,此种电路包含:可监控该等源极与汲极端子处之电压的装置;以及可使该体部连接至该等源极和汲极中电压较高之端子的交换装置。21. 如申请专利范围第20项之电路,其中,该FET具有某一导通临界电压Vt,以及该交换装置包含:一连接于该等体部与汲极端子间之第一交换元件,和一连接于该等汲极与体部端子间之第二交换元件;该监控装置包含:一连接于该源极之第一装置,其可与该第一交换元件形成一交换运作之关系;一连接于该汲极之第二装置,其可与该第二交换元件形成一交换运作之关系;以及可提供一等于跨于该等第一和第二元件两端之Vt的电压降的装置。22. 如申请专利范围第21项之电路,其中,该等交换装置系一些具有闸极之FET,以及其所具有之源极和汲极,在第一交换元件之情况下,可使该体部连接至上述受保护之FET的汲极,而在第二交换元件之情况下,可使该体部连接至上述受保护之FET的源极,该等第一和第二交换装置系一些连成二极体之FET装置,彼等系交互连接至该等交换元件FET之闸极,以便第二交换元件FET之闸极能连接至第一装置,以及第一交换元件FET之闸极能连接至第二FET装置,以及该电压降供应装置包含一电流镜像电路,其系包括与该等第一和第二FET装置串联之第四和第五FET。图示简单说明:第1图系一可例示一实现本发明之雷射二极体驱动及控制系统之原理与运作的示意图;第1A图系一可依据如同第1图之系统所用之原理而运作的系统简图,但此系统使用一些适于以类似积体电路或ASIC等特定应用方面之体式CMOS技术制成之MOSFET;第2.2A和2B图系更详细显示第1A图中之电荷泵10的示意图;第3图系更详细显示第2图中之电流和转换率限制驱动器39的示意图;第4和4A图系更详细显示第2图中之逻辑闸或体交换电路35-37的示意图;第5图系更详细显示第2图中之控制逻辑单元31的示意图;第5A图系第5图中所示控制逻辑单元31所属之时序图;第6图系更详细显示在第5图中称做R延迟器91至96之延迟电路,和在第5图中用于下降缘、称做F延迟器97之延迟电路的示意图;第6A图系更详细显示第6图之电路504的示意图;第7图系更详细显示第1A图之I@ssr@sse@ssf50的示意图;第8图系更详细显示第2图之电压监测器(CPVMON)43的示意图;第9图系更详细显示第2图之充电监测器(CPCMON)44的示意图;第10图系更详细显示第5图之下降缘延迟电路97的示意图;第11图系更详细显示第1A图之电压调整器19的示意图;第12图系更详细显示第1A图之LASREG电路1的示意图;而
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