[实用新型]跨阻抗放大器TIA布置和用于光检测和测距LIDAR系统的接收器

说明书

本公开涉及跨阻抗放大器TIA布置和用于光检测和测距LIDAR系统的接收器。公开了用于评估提供给跨阻抗放大器(TIA)的电流脉冲的振幅的机制，用于超过TIA的线性范围的电流水平，其中截波电路可以限制TIA的输入电压。在一个方面，示例性TIA布置包括截波布置，其包括多个截波电路。每个截波电路可以通过不同的偏置电压偏置，使得不同的截波电路在不同的输入电流幅度下被激活。不同的截波电路可以具有不同的阻抗，这可以导致不同的恢复时间特性。利用本文讨论的截波布置中的多个截波电路，可以将TIA的饱和动态范围划分为子区域，并且可以定义每个区域的不同脉冲扩展特性，这使得即使对于超过TIA的线性范围的电流水平，也可以确定提供给TIA的电流脉冲的幅度。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月2日提交的题为“脉冲加宽的跨阻抗放大器”的美国临时专利申请序列号62/693,000的权益和优先权，该临时专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及电子器件，更具体地，涉及跨阻抗放大器。

背景技术

光检测和测距(LIDAR)系统用于各种情况。例如，LIDAR系统可以与飞机、汽车、双筒望远镜或单筒望远镜等一起使用，以检测系统和物体之间的距离。激光雷达系统可以发射和/或接收激光。激光雷达系统可以包括接收器，该接收器包括光电器件，例如光电探测器(PD)和跨阻抗放大器(TIA)。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供一种跨阻抗放大器TIA布置，包括： TIA；和截波布置，包括第一截波电路和第二截波电路，其中：所述第一截波电路和所述第二截波电路中的每一个耦合到TIA的输入，所述第二截波电路的阻抗大于所述第一截波电路的阻抗，和当TIA耦合到被配置为从 TIA吸收电流的器件时，所述第二截波电路的偏置电压高于所述第一截波电路的偏置电压。

优选地，所述第二截波电路的偏置电压比所述第一截波电路的偏置电压高至少100毫伏(mV)。

优选地，如果施加到TIA的输入的输入电流等于或大于TIA在线性模式下可操作的最大电流，则所述第二截波电路的偏置电压高于TIA的输入处的电压。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种跨阻抗放大器TIA布置，包括：TIA；和截波布置，包括第一截波电路和第二截波电路，其中：所述第一截波电路和所述第二截波电路中的每一个耦合到TIA的输入，所述第二截波电路的阻抗大于所述第一截波电路的阻抗，和当TIA耦合到被配置为向TIA提供电流的器件时，所述第二截波电路的偏置电压低于所述第一截波电路的偏置电压。

优选地，如果施加到TIA的输入的输入电流等于或低于TIA在线性模式下可操作的最大电流，则所述第二截波电路的偏置电压低于TIA的输入处的电压。

优选地，所述第一截波电路的截波的电压电平基于所述第一截波电路的偏置电压，并且所述第二截波电路的截波的电压电平基于所述第二截波电路的偏置电压。

优选地，所述第二截波电路的阻抗比所述第一截波电路的阻抗大至少 50％。

优选地，其中：所述第一截波电路被配置为当大于第一电流的电流施加到TIA的输入时接通并钳位TIA的输入电压，和所述第二截波电路被配置为当大于第二电流的电流施加到TIA的输入时接通并钳位TIA的输入电压，所述第一电流大于所述第二电流。

优选地，所述第一电流比所述第二电流大至少50％。

优选地，其中：对于施加到TIA的输入的电流范围，TIA在线性模式下可操作，和所述第一电流和所述第二电流中的每一个都在TIA在线性模式下可操作的电流范围之外。