[发明专利]确定单光子雪崩二极管的过偏置电压的电平的电路装置

权利要求书

1.一种用于确定单光子雪崩二极管的过偏置电压的电平的电路装置，包括：

-电源端子(10)，其用于施加电源电位(AVDD)，

-参考端子(20)，其用于施加参考电位(GND)，

-偏置端子(30)，其用于施加偏置电位(VHV)来偏置所述单光子雪崩二极管(100)，

-输出端子(40)，其用于提供所述单光子雪崩二极管(100)的输出信号(Van)，所述单光子雪崩二极管(100)连接在所述偏置端子(30)与所述输出端子(40)之间，

-可控开关电路(200)，

-评估电路(300)，其用于评估所述输出信号(Van)，

-其中，所述可控开关电路(200)被配置为：在所述电路装置的第一操作周期中将所述输出端子(40)耦合至所述参考端子(20)，使得当光子撞击所述单光子雪崩二极管(100)的光敏区域时，在所述输出端子(40)处出现到所述过偏置电压(Vex)的电平的电压跳变；以及在随后的第二操作周期中将所述输出端子(40)耦合到所述电源端子(10)，

-其中，所述评估电路(300)被配置为确定第一时间(T1)，在所述第一时间期间，所述输出端子(40)处的所述输出信号(Van)从所述过偏置电压(Vex)的电平变为第一阈值(VREFL)，

-其中，所述评估电路(300)被配置为确定第二时间(T2)，在所述第二时间期间，所述输出端子(40)处的所述输出信号(Van)从所述第一阈值(VREFL)变为与所述第一阈值(VREFL)不同的第二阈值(VREFH)；

-其中，所述评估电路(300)被配置为根据所述第一时间(T1)、第二时间(T2)、第一阈值(VREFL)和第二阈值(VREFH)确定所述过偏置电压(Vex)的电平，

-其中，所述可控开关电路(200)包括布置在所述输出端子(40)与所述参考端子(20)之间的第一电流路径(201)，以及布置在所述输出端子(40)与所述电源端子(10)之间的第二电流路径(202)，

-其中，所述第一电流路径(201)包括第一可控开关(210)和第一电流发生器(220)，

-其中，所述第二电流路径(202)包括第二可控开关(230)和第二电流发生器(240)。

2.根据权利要求1所述的电路装置，

-其中，当在所述输出端子(40)处产生所述输出信号(Van)的到所述过偏置电压(Vex)的电平的电压跳变时，所述单光子雪崩二极管(100)被淬灭，使得所述输出信号(Van)的电平线性地上升。

3.根据权利要求2所述的电路装置，包括：

-控制电路(400)，其用于根据所述输出端子(40)处的输出信号(Van)的值来控制所述可控开关电路(200)，

-其中，所述可控开关电路(200)被配置为根据所述输出端子(40)处的输出信号(Van)的值选择性地将所述输出端子(40)电耦合到所述电源端子(10)或所述参考端子(20)。

4.根据权利要求3所述的电路装置，包括：

-复位端子(50)，其用于施加复位信号(RST)，

-其中，所述可控开关电路(200)被配置为，当所述控制电路(400)检测到施加到所述复位端子(50)的所述复位信号(RST)时，将所述输出端子(40)电耦合至所述参考端子(20)。

5.根据权利要求3或4所述的电路装置，其中，所述控制电路(400)被配置为控制所述可控开关电路(200)，使得当在所述第一操作周期中所述输出端子(40)电耦合至所述参考端子(20)，并且所述控制电路(400)检测到所述输出端子(40)处的输出信号(Van)发生电压跳变时，在第二操作周期中，所述输出端子(40)通过所述可控开关电路(200)电耦合至所述电源端子(10)。

6.根据权利要求3至4中任一项所述的电路装置，

其中，所述可控开关电路(200)被配置为使得当所述输出端子(40)电耦合至所述电源端子(10)时，所述输出端子(40)处的所述输出信号(Van)从所述过偏置电压(Vex)的电平变化到所述电源电位(AVDD)的值。