[发明专利]一种脸部识别VCSEL模组差模驱动电路及消除干扰电压尖峰的驱动方法

说明书

本发明提供了一种结构简单、实现方便、能有效避免输出信号存在电压尖峰的脸部识别VCSEL模组差模驱动电路以及该电路的消除干扰电压尖峰的驱动方法。本发明电路包括脸部识别VCSEL模组、脉冲恒流源、跨阻放大器和差模电路，所述差模电路用于消除所述脸部识别VCSEL模组（VCSEL Module）内存在的寄生电容引起的电压尖峰输出；本发明方法通过设置的差模电路将脸部识别VCSEL模组本身存在的寄生电容引起的干扰在TIA检测电路所引起的变化进行消除，避免出现电压尖峰的现象，保证检测到的波形无干扰电压尖峰。本发明可应用于脸部识别技术领域。

技术领域

本发明涉及脸部识别技术领域，尤其涉及一种脸部识别VCSEL模组差模驱动电路及消除干扰电压尖峰的驱动方法。

背景技术

近年来,在智能手机的人脸识别系统和平板电脑终端的空间识别系统中,已采用VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直腔面发射激光器）作为激光光源,这使的VCSEL的应用迅速普及。另外,在其它很多领域,包括运用在工业等领域的AGV和通过手势、形状识别的检查系统的应用也越来越普及,预计未来VCSEL的需求会进一步增长。

目前，VCSEL模组一般是采用单端驱动的工作模式。如图1所示为VCSEL单端模式驱动电路的原理图。如图1所示，由VCSEL和PD（光电二极管）组成了人脸识别激励和监测模拟前端模组（VCSEL Module）。其中，VCSEL在外置的激光驱动器的脉冲电流驱动下发射激光，而PD负责接收VCSEL发射的光，对光进行反射，并把光转化为电流，通过外置的跨阻放大器TIA, 把电流转化为电压（其中RC是跨导电阻，把检测到的电流转为电压，CC是跨导电容，限制采集电流的带宽），通过分析电压，即可计算出VCSEL和待测物件之间的距离。通过两者之间的距离即可根据需要建立识别到的模型或立体画面。但是，现有的VCSEL模组在工作时，由于VCSEL的输入端与PD的输出端之间、VCSEL的输出端与PD的输出端之间以及PD的输入端与输出端之间均存在寄生电容，这会导致PD的输出端出现电压尖峰，而这会使得整个模组的输出存在干扰信号，其输出电压波形如图2所示，进而造成计算得到的VCSEL和待测物件之间的距离存在误差。为此，需要设计一种能够避免上述干扰信号出现的驱动电路，以保证输出信号的真实性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、实现方便、能有效避免输出信号存在电压尖峰的脸部识别VCSEL模组差模驱动电路以及该电路的消除干扰电压尖峰的驱动方法。

本发明所述脸部识别VCSEL模组差模驱动电路所采用的技术方案是：该驱动电路包括

用于发射激光并检测前端模拟信号的脸部识别VCSEL模组，

用于驱动所述脸部识别VCSEL模组中的发光二极管的脉冲恒流源，以及

用于将所述脸部识别VCSEL模组输出的电流信号转换成电压信号并输出的跨阻放大器，

所述脉冲恒流源与所述发光二极管的输入端相连接，所述跨阻放大器与所述脸部识别VCSEL模组的光电二极管的输出端相连接，该驱动电路还包括差模电路，所述差模电路连接在所述发光二极管的两端，所述差模电路用于消除所述脸部识别VCSEL模组内存在的寄生电容引起的电压尖峰输出。

所述差模电路包括依次连接的缓冲器、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等，在所述第二电阻的两端并联有运算放大器，所述第一电阻、所述第二电阻及所述运算放大器共同构成反向放大器。

所述跨阻放大器包括相互并联的跨导电容、跨导电阻和低噪音放大器。

上述脸部识别VCSEL模组差模驱动电路的消除干扰电压尖峰的驱动方法，该方法中，设定所述发光二极管的输入端与所述光电二极管的输出端之间的寄生电容为CXA，所述发光二极管的输出端与所述光电二极管的输出端之间的寄生电容为CXC，以及所述光电二极管的输入端与所述光电二极管的输出端之间的寄生电容为CXP，该方法包括以下步骤：