[发明专利]一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路及其驱动方法

权利要求书

1.一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路，其特征在于，包括光学相控阵芯片(1)、压控电流源阵列(2)、模拟开关阵列(3)、数模转换器阵列(4)、MCU控制电路(5)、同步动态随机存取内存(6)及PC上位机(7)；所述PC上位机(7)通过MCU串口驱动电路给MCU控制电路(5)发送脉冲所需的电压幅值数字信号，MCU控制电路(5)将电压幅值数字信号传输给数模转换器阵列(4)，然后将转换的模拟信号加载到模拟开关阵列(3)中，模拟开关阵列(3)在MCU控制电路(5)的控制下产生相同脉宽的脉冲电压信号；然后脉冲电压信号经过压控电流源阵列(2)，压控电流源阵列(2)所产生的脉冲电流信号传入光学相控阵芯片(1)的相位控制端实现光束扫描；所述SDRAM(6)用于暂存上位机PC(7)传给MCU控制电路(5)的数字电压信号。

2.如权利要求1所述的一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路，其特征在于，所述压控电流源阵列(2)由多个压控电流源电路(8)并行排列分布组成，独立工作，所述压控电流源电路(8)由轨到轨精密仪表放大器、两个高输出电流放大器及一个取样电阻组成；压控电流源电路的控制端与模拟开关阵列(3)的模拟开关输出的脉冲电压信号相连，仪表放大器U1的输入端与模拟开关的输出端相连，电流放大器U2A的正输入与仪表放大器U1的输出端相连，负输入与电流放大器U2A的输出端相连，电流放大器U2A的输出端与取样电阻R连接，取样电阻的另一端即为恒流源输出端，恒流源输出端接另一个高输出电流放大器U2B的正输入端，U2B的负输入与输出端和仪表放大器U1的反馈端相连，构成电压负反馈电路。

3.如权利要求1所述的一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路，其特征在于，所述模拟开关阵列(3)由多个模拟开关(9)并行排列分布组成，独立工作，模拟开关(9)的输入端与数模转换器阵列(4)的数模转换器(10)的电压输出端连接，控制端与单片机相连，输出端与压控电流源阵列的控制端相连；当控制端输入高电平时，模拟开关为导通状态，当控制端输入为低电平时，模拟开关为断开状态。

4.如权利要求1所述的一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路，其特征在于，所述数模转换器阵列(4)由多个数模转换器(10)并行排列分布组成，独立工作，数模转换器(10)的输入端与MCU控制电路(5)进行SPI通讯，获取光波导所需高度的数字电压信号，输出端与模拟开关相连，将转换后的模拟电压信号传给模拟开关。

5.如权利要求1所述的一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路，其特征在于，所述MCU串口驱动电路由CH340G芯片组成，在RXD和TXD端串联两个小灯，通过观察小灯闪烁速度来观察数据传输的速度变化，在XI和XO处设置晶振来满足校准芯片振荡频率。

6.如权利要求1所述的一种基于脉冲高度的光学相控阵驱动电路的驱动方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：通电后，上位机PC7实时测量光学CCD摄像头检测光板具体位置，并且通过改进遗传算法计算出满足偏转所需的各路电压值大小，通过串口将信号传给MCU控制电路(5)，同时放入SDRAM(6)暂存；

步骤二：通过MCU控制电路(5)与数模转换器阵列(4)进行SPI通讯，将电压幅值信号传输给数模转换器阵列(4)，进行数模转换，得到模拟电压信号；

步骤三：通过模拟开关阵列(3)的模拟电压信号，在MCU控制电路(5)的控制下产生相同脉宽的脉冲电压信号；

步骤四：通过压控电流源电路(8)将传入的相同脉宽的脉冲电压信号转换成相同脉宽的脉冲电流信号，压控电流源电路(8)所产生的脉冲电流信号加载到光学相控阵芯片(1)的相位控制端实现光束扫描。