【技術實現步驟摘要】
本申請涉及硅光電倍增管電路，尤其涉及硅光電倍增管供電電路和激光雷達。
技術介紹
1、硅光電倍增管(silicon?photomultiplier,sipm)是一種高性能半導體光電探測器，它是由工作在蓋革模式的多個像素相互并聯的陣列構成，每個像素由雪崩光電二極管和淬滅電阻串聯組成。
2、sipm兩端電壓差值(如圖1所示gnd-vss的值)大小直接決定sipm的光電放大的增益，電壓差值越大，放大倍數越高；電壓差值越小，放大倍數越低。
3、飛行時間(time?of?flight,tof)激光雷達的測距原理是，比較激光器發射激光的時刻和接收器接收到物體反射的激光時刻的時間差，用時間差值乘以光速，就是物體距離激光雷達的距離。
4、激光器的光除了發射到激光雷達外部，還會有一部分在激光器內部散射和折射直接進入到接收器，以下稱直接進入到接收器的光為主波，接收器的主要作用是接收待測物體反射的光，主波是對接收器產生干擾的波。
5、一般而言，遠處的物體反射光很弱，為了獲得較遠的測距量程，通常在sipm兩端供一個很大的電壓差值，以獲得較高的光電放大的增益，這樣能分辨出遠處物體反射回來的光信號。但是sipm存在一定的死區時間，高電壓值會增強主波照射到sipm上產生的信號，導致近處物體的反射光產生的信號被淹沒，無法分辨，產生較大的盲區。
6、現有sipm調壓技術如圖2所示，設置電壓點va、vb的電壓，使mos管導通時，下方兩電阻之間的節點電壓hvdd達到負幾十伏特的高壓電平，經到緩沖器(buffe
7、如何提高低壓數字信號和高壓電平之間的隔離性能，是本申請要解決的技術問題。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種硅光電倍增管供電電路和激光雷達，以提高其中的低壓數字信號和高壓電平之間的隔離性能。
2、為實現上述目的，本申請實施例采取了如下技術方案。
3、第一方面，本申請實施例提供一種硅光電倍增管供電電路，包括隔離式驅動模塊和中間連接模塊；隔離式驅動模塊包括隔離墻模塊和柵極驅動器。
4、隔離墻模塊的第一端連接控制電路，隔離墻模塊的第二端連接柵極驅動器的第一端，柵極驅動器的第二端通過中間連接模塊連接硅光電倍增管。
5、柵極驅動器的第三端連接第一高壓電源，柵極驅動器的第四端連接第二高壓電源。第一高壓電平、第二高壓電平和第一高壓信號的電壓均為負；第一高壓電平、第二高壓電平和第一高壓信號的電壓的絕對值均大于低壓數字信號的絕對值，第一高壓電平大于第二高壓電平，第一高壓信號的最小值為第二高壓電平，第一高壓信號的最大值為第一高壓電平。
6、隔離式驅動模塊用于接收控制電路的低壓數字信號，接收第一高壓電源的第一高壓電平和第二高壓電源的第二高壓電平，將低壓數字信號與第一高壓電平隔離，將低壓數字信號與第二高壓電平隔離，并根據低壓數字信號的狀態輸出第一高壓信號。
7、相對于現有技術，本申請具有以下有益效果：
8、本硅光電倍增管供電電路中，隔離式驅動模塊能夠把低壓數字信號與其他高壓信號隔離開，提高系統可靠性。運放擴流模塊能夠保障硅光電倍增管得到充足的電流，同時運放擴流模塊自身的壓降較低。
9、可選地，隔離式驅動模塊包括隔離墻模塊和柵極驅動器。隔離墻模塊的第一端連接控制電路，隔離墻模塊的第二端連接柵極驅動器的第一端，柵極驅動器的第二端連接rc調壓模塊的第一端；柵極驅動器的第三端連接第一高壓電源，柵極驅動器的第四端連接第二高壓電源，由此可以很好地把控制電路的信號和不同電壓隔離開。
10、可選地，隔離墻模塊包括第一電容；第一電容的第一端連接控制電路，第一電容的第二端連接柵極驅動器的第一端。電容能夠起到很好的隔離作用。
11、可選地，柵極驅動器為隔離式柵極驅動器，能夠增強隔離效果。
12、可選地，中間連接模塊包括rc調壓模塊和運放擴流模塊。柵極驅動器的第二端連接rc調壓模塊的第一端，rc調壓模塊的第二端連接運放擴流模塊的第一端，運放擴流模塊的第二端用于連接硅光電倍增管。
13、rc調壓模塊用于將第一高壓信號轉化為第二高壓信號，第二高壓信號具有預設信號沿，預設信號沿具有確定的電壓變化的過程，以確定硅光電倍增管在各個時間所針對的測量距離。
14、運放擴流模塊用于將第二高壓信號經過擴流轉化為硅光電倍增管的供電信號，保障硅光電倍增管得到充足的電流，同時運放擴流模塊自身的壓降較低。
15、可選地，運放擴流模塊包括運放和晶體管擴流單元。運放的第一端連接rc調壓模塊的第二端，運放的第二端連接晶體管擴流單元的第一端和硅光電倍增管，晶體管擴流單元的第二端連接第一高壓電源，晶體管擴流單元的第三端連接第二高壓電源。晶體管擴流單元能夠起到擴流作用，提高運放輸出電流的能力。
16、可選地，晶體管擴流單元包括第一晶體管單元和第二晶體管單元。第一晶體管單元的第一端連接運放的第二端和硅光電倍增管，第一晶體管單元的第二端連接第一高壓電源。第二晶體管單元的第一端連接運放的第二端和硅光電倍增管，第二晶體管單元的第二端連接第二高壓電源。兩個晶體管單元使運放在不同的電壓下都能輸出更大的電流。
17、可選地，第一晶體管單元包括第一三極管和第一電阻；第二晶體管單元包括第二三極管和第二電阻。第一三極管的發射極連接第一高壓電源，第一三極管的集電極連接運放的第二端和硅光電倍增管；第二三極管的發射極連接第二高壓電源，第二三極管的集電極連接運放的第二端和硅光電倍增管；第一電阻連接于第一三極管的發射極和基極之間；第二電阻連接于第二三極管的發射極和基極之間。電阻為三極管提供合適的工作電壓，三極管起到擴流作用。
18、可選地，第一三極管的基極連接運放的第一電源端，第二三極管的基極連接運放的第二電源端。
19、可選地，rc調壓模塊包括第二電容和第三電阻。第三電阻的第一端連接隔離式驅動模塊的第二端，第三電阻的第二端連接第二電容的第一端和運放擴流模塊的第一端，第二電容的第二端連接預設電壓點。設定電容值和電阻值能夠設定合適的rc調壓模塊輸出的信號模式，在接收主波時采用小偏壓從而避免主波干擾。
20、第二方面，本申請實施例提供一種激光雷達，包括第一方面的硅光電倍增管供電電路，有益效果同上述硅光電倍增管供電電路的有益效果一致。
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1.一種硅光電倍增管供電電路，其特征在于，包括隔離式驅動模塊(103)和中間連接模塊(200)；所述隔離式驅動模塊(103)包括隔離墻模塊(1031)和柵極驅動器(1032)；
2.如權利要求1所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述隔離墻模塊(1031)包括第一電容；所述第一電容的第一端連接所述控制電路(102)，所述第一電容的第二端連接所述柵極驅動器(1032)的第一端。
3.如權利要求1所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述柵極驅動器(1032)為隔離式柵極驅動器。
4.如權利要求1所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述中間連接模塊(200)包括RC調壓模塊(104)和運放擴流模塊(105)；
5.如權利要求4所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述運放擴流模塊(105)包括運放(1051)和晶體管擴流單元；
6.如權利要求5所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述晶體管擴流單元包括第一晶體管單元和第二晶體管單元；
7.如權利要求6所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述第一
8.如權利要求7所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述第一三極管(1054)的基極連接所述運放(1051)的第一電源端，所述第二三極管(1055)的基極連接所述運放(1051)的第二電源端。
9.如權利要求4-7中任一項所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述RC調壓模塊(104)包括第二電容(1041)和第三電阻(1042)；
10.一種激光雷達，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的硅光電倍增管供電電路。
...【技術特征摘要】
1.一種硅光電倍增管供電電路，其特征在于，包括隔離式驅動模塊(103)和中間連接模塊(200)；所述隔離式驅動模塊(103)包括隔離墻模塊(1031)和柵極驅動器(1032)；
2.如權利要求1所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述隔離墻模塊(1031)包括第一電容；所述第一電容的第一端連接所述控制電路(102)，所述第一電容的第二端連接所述柵極驅動器(1032)的第一端。
3.如權利要求1所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述柵極驅動器(1032)為隔離式柵極驅動器。
4.如權利要求1所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述中間連接模塊(200)包括rc調壓模塊(104)和運放擴流模塊(105)；
5.如權利要求4所述的硅光電倍增管供電電路，其特征在于，所述運放擴流模塊(105)包括運放(1051)和晶體管擴流單元；<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王二偉，周雅妮，疏達，
申請(專利權)人：北醒北京光子科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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