[发明专利]高动态范围跨阻抗放大器

说明书

本公开的方面涉及高动态范围跨阻抗放大器。公开了一种用于光检测和测距系统的接收器。接收器包括包括跨阻抗放大器，可在用于由接收器接收的光的功率范围的线性模式下操作。接收器可以提供关于跨阻抗放大器以线性模式操作的光的功率范围之外的光的振幅的信息。该信息可用于例如识别接收器接收的光被反射的对象。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求1981年2月14日提交的名称为“高动态范围传输放大器”的美国临时专利申请No.62/630,711的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

所描述的技术一般涉及电子设备，更具体地涉及跨阻抗放大器。

背景技术

光检测和测距系统用于各种情况。例如，光检测和测距系统可以用于飞机、汽车、双筒望远镜或单筒望远镜等，以检测系统和对象之间的距离。光检测和测距系统可以发射和/或接收激光。光检测和测距系统可包括接收器，其包括光电二极管和跨阻抗放大器。

发明内容

本公开尤其描述了用于光检测和测距系统的接收器、电路和方法的实施例。本公开的实施例涉及提供关于光的功率范围之外的光的振幅的信息，其中接收器的跨阻抗放大器以线性模式操作。该信息可用于例如识别接收器所接收的光被反射的对象。

本公开的一个方面是用于具有高动态范围的光检测和测距系统的接收器。接收器包括光电器件、跨阻抗放大器和耦合到跨阻抗放大器的过电流感测电路。光电器件被配置为接收光并将所述光转换为电流。跨阻抗放大器被配置为从所述电流产生输出电压。所述跨阻抗放大器可在用于光的功率范围的线性模式下操作。过电流感测电路被配置为产生过载信号，该过载信号指示在其中以线性模式可操作跨阻抗放大器的光的功率范围之外的光的幅度。

过电流感测电路可被配置为限幅所述跨阻抗放大器的输入电压，感测与将所述输入电压限幅到所述跨阻抗放大器相关联的限幅电流，以及基于所述限幅电流产生过载信号。过载信号可以是过载电压，并且过电流感测电路可包括电压转换电路，该电压转换电路被配置为基于所述限幅电流产生过载电压。

过电流感测电路可包括：限幅电路，被配置为限幅所述跨阻抗放大器的输入电压并提供限幅电流；和电流缩放电路，被配置为缩放所述限幅电流以产生缩放的限幅电流，其中过电流感测电路被配置为基于所述缩放的限幅电流产生所述过载信号。

过电流感测电路可包括限幅双极晶体管，具有被配置为接收限幅电压的基极和电连接到所述跨阻抗放大器的输入的发射极，其中所述限幅电压设定所述限幅双极晶体管限幅所述跨阻抗放大器的输入电压的电平。

接收器可包括组合电路，该组合电路被配置为组合由所述跨阻抗放大器产生的输出电压和过载信号，其中所述过载信号是过载电压。

本公开的另一方面是一种具有高动态范围的电流脉冲处理电路。电流脉冲处理电路包括跨阻抗放大器和耦合到跨阻抗放大器的过电流感测电路。跨阻抗放大器被配置为从电流脉冲产生电压脉冲。所述跨阻抗放大器可在用于光的功率范围的线性模式下操作。过电流感测电路被配置为产生过载信号，该过载信号指示在其中以线性模式可操作跨阻抗放大器的光的功率范围之外的电流脉冲的幅度。

过电流感测电路可感测与将所述输入电压限幅到所述跨阻抗放大器相关联的限幅电流，并基于所述限幅电流产生过载信号。