CN110492856A - 跨阻放大单元电路反馈电路、光电探测电路及激光雷达系统 - Google Patents

跨阻放大单元电路反馈电路、光电探测电路及激光雷达系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种用于跨阻放大单元的反馈电路，包括：电流镜、第一开关、第二开关和基准电流源，其中，所述电流镜的输出端通过第二开关耦接到跨阻放大单元的输入端；所述电流镜的输入端与第一开关并联、并且连接到所述基准电流源；所述第一开关的控制端耦接到所述跨阻放大单元的输出端，所述第二开关的控制端耦接到所述跨阻放大单元的输出端。采用本发明的实施方式，能够以一种简单的结构，使得跨阻放大单元(TIA)从饱和状态的恢复电路更加简单和高效，同时不会增加过多的寄生和静态功耗。

Description

跨阻放大单元电路反馈电路、光电探测电路及激光雷达系统
技术领域
本公开内容总体上涉及电路的技术领域，具体而言，涉及跨阻放大单元电路，特别是用于跨阻放大单元电路的反馈电路、光电探测电路、激光雷达系统以及激光探测方法。
背景技术
跨阻放大单元(TIA，trans-impedance amplifier)电路常用于将微弱的信号进行放大和转换，从而便于进一步的信号和数据处理，例如常用于激光雷达中，构成激光雷达的前端接收器的一部分。激光雷达的前端接收器中通常包括光接收器和跨阻放大单元电路。光接收器例如光电二极管(PD)或雪崩光电二极管(APD，Avalanche Photo Diode)。以光电二极管为例，通常是p-n结或PIN结构。光电二极管的光敏面受探测光或者激光雷达的反射光照射时，由于p-n结处于反向偏置，光生载流子在电场的作用下产生漂移，在外电路产生光电流。所产生的光电流相对较为微弱，因此需要通过跨阻放大单元放大输出，这样就实现了光信号转换成电信号、进而将电信号初步放大的功能。
对于跨阻放大单元电路而言，当接收到的来自光电二极管的输入电流较大时，跨阻放大单元输出电压增大到电源轨后进入饱和状态；输入电流越大，饱和时间越长。在这种情形下，如果光电二极管(PD)或雪崩光电二极管(APD)检测到的下一个电流脉冲的到达时间间隔不够长，则会被饱和信号湮没，而无法被检测到，导致会丢失一部分数据。
使跨阻放大单元从饱和状态快速恢复的方式例如可以是采用二极管钳位。二极管钳位支路耦接在跨阻放大单元的输入端。当输入电流在下降周期开始减小，则由输入电流衍生的输入电压降低，当与参考电压(根据TIA饱和电压设置)的压差大于二极管阈值电压之后，使得二极管导通，从而二极管钳位支路直接分走一部分输入电流。这样，直接将输入电压拉回到直流电平，确保输出电压可以从饱和状态中快速恢复。中国专利公开文献CN108663672A(公开日期：2018年10月18日)提供了对于采用二极管钳位来使跨阻放大单元从饱和状态快速恢复的改进方案。
然而，对于采用二极管钳位的方案，由于二极管电流能力有限，实践中需要多级钳位，使得阈值电压依次降低，电路比较复杂、且寄生电容比较大。
因此，持续存在着对使跨阻放大单元从饱和状态快速恢复进行完善的需求。
背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
本公开描述的技术方案的目的之一在于提供一种对使跨阻放大单元(TIA)能够从饱和状态快速恢复进行完善的方案。针对TIA增加一个反馈电路，反馈电路用来检测TIA的输出电压的状态，使得在其输出电压超过预设电压时，及时将TIA的输入电流拉低，避免TIA进入饱和状态或者及时将TIA从饱和状态中拉出。反馈电路形成TIA的过饱和恢复电路，其包括基准电流源和对基准电流源产生的基准电流进行放大的电流镜，基准电流源对TIA的工作状态没有影响，电流镜产生的放大的电流被用来抵消TIA输入端的例如由光电二极管(PD)感生的输入电流。例如，在光电二极管被激活的同时，可以同时激活TIA和反馈电路中的电流镜的放大功能，或者可以将电流镜的放大功能被配置为在TIA的输出电压达到一定阈值时激活，即可以滞后于TIA而激活。
根据本公开内容的一个方面，提供一种用于跨阻放大单元电路的反馈电路，包括：电流镜、第一开关、第二开关和基准电流源，其中，所述电流镜的输出端通过第二开关耦接到跨阻放大单元输入端；所述电流镜的输入端与第一开关并联、并且连接到所述基准电流源；所述第一开关的控制端耦接到所述跨阻放大单元的输出端，所述第二开关的控制端耦接到所述跨阻放大单元的输出端。
根据本公开的一个方面，电流镜被配置为可输出镜像放大电流；所述第一开关被配置为在所述跨阻放大单元电路的输入端没有电流输入时导通，以旁路所述基准电流源的电流，并且被配置为在所述跨阻放大单元电路的输出端输出的电压超过第一电压阈值时关断，从而使得所述基准电流源的电流流入所述电流镜的输入端。
根据本公开的一个方面，所述第二开关被配置为在所述跨阻放大单元电路的输入端没有电流信号输入时关断，并且被配置为在所述跨阻放大单元电路的输出端输出的电压超过第二电压阈值时导通，从而使得经所述电流镜输出的所述镜像放大电流流过所述第二开关，并且流入所述跨阻放大单元电路的输入端。
根据本公开的一个方面，所述第一开关是PMOS型晶体管，其栅极耦接到所述跨阻放大单元电路的输出端，其源极耦接到供给电压，其漏极与所述电流镜的输入端以及所述基准电流源耦接。
根据本公开的一个方面，所述第二开关是NMOS型晶体管，其栅极耦接到所述跨阻放大单元电路的输出端，其源极耦接到所述跨阻放大单元电路的输入端，其漏极与所述电流镜的输出端耦接。
本公开还涉及一种光电探测电路，包括：跨阻放大单元电路，被配置为将其输入端的输入电流转换为输出电压，以及，根据如上所述的反馈电路，用于耦接在所述跨阻放大单元电路的输出端和输入端之间。
根据本公开的一个方面，所述的光电探测电路还包括：光电二极管，与所述跨阻放大单元电路的输入端耦接，用于为所述跨阻放大单元电路提供输入电流；优选地，所述光电二极管是雪崩光电二极管。
根据本公开的一个方面，所述跨阻放大单元电路包括跨阻放大单元和与所述跨阻放大单元并联的反馈电阻。
根据本公开的一个方面，所述光电探测电路用于激光雷达的回波检测。
本公开还涉及一种激光雷达系统，包括如上所述的光电探测电路。
本公开还涉及一种激光探测方法，包括：
发射激光脉冲；
使用光电二极管，接收从障碍物反射的激光脉冲，产生电流信号；和通过如上所述的光电探测电路，将所述电流信号转换为电压信号。
根据本发明的实施方式，可以在较短的时间内将TIA的饱和信号恢复到直流电平，确保后续电流脉冲可以被检测到。同时与采用二极管钳位的方案相比，根据本发明的实施方式的解决方案，结构简单，效果明显，且不会增加太多寄生电容和静态功耗。尤其是当用于激光雷达的前端接收电路时，可以极大地加快饱和恢复速度，避免或者减少信号的湮没。
在说明书中所描述的特点和优点并非全部，尤其是，结合附图和说明书，许多附加的特征和优点将对于本领域普通技术人员而言将是明显的。此外，应当指出的是，本说明书中所使用的用语主要是出于可读性和指导性的目的而被选择的，并且可能不是被选择以描述或限制创造性的技术方案。
附图说明
构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1图示了一种跨阻放大单元电路TIA的应用的示意图；
图2示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于跨阻放大单元电路的反馈电路的示意图；
图3A示意性示出了采用传统二极管钳位情况下电路仿真结果的示意图；
图3B示意性示出了根据本发明一个实施方式的电路仿真结果示意图；
图3C将图3A和图3B的仿真结果放置在一起以更好的示出本发明的效果；和
图4示出了根据本发明的一种光电探测电路。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
现在将详细参照本发明的若干实施例，在附图中示出了其示例。应当注意到，只要可行，在附图中可以使用相似或者相同的附图标记，并且它们可以用以指示相似或者相同的功能。附图仅出于说明的目的而描述本发明的若干实施例。本领域技术人员将很容易从下面的描述中认识到此处说明的结构和方法的备选实施例可以在不脱离此处描述的实施例的原理的情况下而被使用。只要可行，下面所述的方法步骤未必按所例示的顺序执行。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现预定的逻辑功能的可执行指令。应当注意，在有些作为备选的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也应当注意，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。例如，本公开使用术语“耦接”，表示两个端子之间的连接方式可以是直接连接、也可以是通过一个中间媒介间接连接，可以是电气方面的有线连接、也可以是无线连接。
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本公开的具体实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。
图1示意性示出了跨阻放大单元100的工作原理，例如可用于激光雷达的前端接收电路，下面简要描述。如图1所示，跨阻放大单元100包括运算放大器OPA和并联在运算放大器OPA的输入端Vin和输出端Vout之间的反馈电阻Rf。跨阻放大单元100的输入端与光电二极管102(诸如雪崩光电二极管APD)相连接。当用于光电探测，诸如激光雷达回波检测时，光电二极管102接收到入射的光线信号，产生电流信号Iapd，该电流信号Iapd流入跨阻放大单元100中并进行放大，并且被转换为反馈电阻Rf两端的电压信号，供后续的信号处理使用，从而实现了光信号转换为电流信号、并对电流信号进行放大并转换为电压信号的转换处理过程。激光雷达中的后续信号处理系统，可以基于该电压信号进行进一步的处理和分析，例如获得激光雷达周围的障碍物的信息、距离、反射率等，形成激光雷达的点云数据。
图2示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于跨阻放大单元的反馈电路200的示意图。结合图1所示的激光雷达前端接收电路来理解，图2中的Vin和Vout表示耦接到图1中的电路的输入端Vin和输出端Vout。
如图2所示，该用于跨阻放大单元的反馈电路200包括电流镜201、第一开关S1、第二开关S2以及基准电流源202。如图2所示，电流镜201的输出端CMout通过第二开关S2耦接到跨阻放大单元100的输入端Vin，电流镜201的输入端CMin与第一开关S1并联，并且连接到所述基准电流源202。第一开关S1的控制端耦接到跨阻放大单元100的输出端Vout，第二开关S2的控制端也耦接到跨阻放大单元100的输出端Vout。
其中，基准电流源202，例如是一个恒流源，无论跨阻放大单元100的输入端Vin是否有信号输入，基准电流源202都会提供一个基准电流Ibias，用于在S2的通路导通时，向电流镜201中提供输入电流(即Ibias)，从而在电流镜的输出端CMout产生n倍的Ibias，来对饱和电流进行调节，具体工作方式将在下文进行详细描述。根据本公开的一个实施例，基准电流源202也可以是非恒流源，其输出的基准电流可以在一定范围内波动。这些都在本公开的保护范围内。
在一个实施例中，电流镜201被配置为可根据其输入电流而产生和输出镜像放大电流。例如如图2所示，电流镜201在一定状态下，接收基准电流源202的基准电流Ibias，并输出镜像放大电流，即n倍的Ibias。
根据本发明的一个实施方式，第一开关S1被配置为在跨阻放大单元100的输入端Vin没有电流输入时(即光电二极管102没有产生也就是回波信号时)导通，以旁路所述基准电流源202的基准电流Ibias，也就是使得基准电流源202的基准电流Ibias全部流过第一开关S1，而未流入电流镜201的输入端CMin。第一开关S1也被配置为在跨阻放大单元100的输出端Vout输出的电压超过第一电压阈值时关断，从而使得基准电流源202的基准电流Ibias流入电流镜的输入端CMin，使得电流镜工作以在其输出端CMout输出镜像放大电流Ireset(即n倍的Ibias)。镜像放大电流Ireset被提供至第二开关S2。第二开关S2例如是和第一开关S1是基本互补的配置，其被配置为在跨阻放大单元100的输入端Vin没有电流信号输入(也就是回波信号)时关断，并且被配置为在跨阻放大单元100的输出端Vout输出的电压超过第二电压阈值时导通，从而使得经电流镜201输出的镜像放大电流Ireset流过第二开关S2，并且流入跨阻放大单元电路的输入端Vin。
根据本公开的一个优选实施例，第一开关S1和第二开关S2例如可以是半导体开关。如图2所示，第一开关S1例如可以是PMOS型晶体管，其栅极耦接到所述跨阻放大单元100的输出端Vout，其源极耦接到供给电压VDD，其漏极与所述电流镜201的输入端CMin以及所述基准电流源202耦接。第二开关S2例如可以是NMOS型晶体管，其栅极耦接到所述跨阻放大单元100的输出端Vout，其源极耦接到所述跨阻放大单元100的输入端Vin，其漏极与电流镜201的输出端CMout耦接。在备选实施例中，第一开关S1和第一开关S2可以是三极管，或者第一开关S1是NMOS型晶体管，第一开关S2是PMOS型晶体管。应当理解，本发明实施方式对第一开关S1和第一开关S2的器件的选型和围绕其的具体连接方式不做限制。还应当理解，第一开关S1和第二开关S2的导通电压阈值(例如第一电压阈值和第二电压阈值)可以配置为相同，也可以配置为不同，取决于具体跨阻放大单元电路的具体的应用场合。
参考图2，反馈电路200包括四个主要MOS管。其中，第一开关S1和第二开关S2分别为PMOS开关和NMOS开关，PMOS开关M1和M2构成1：n电流镜，也就是相当于一个电流放大的电路。在示例情形下，图1所示的激光雷达前端接收电路中的雪崩光电二极管APD接收到雷达回波信号，在Vin端产生电流输入，该电流经过跨阻放大单元在Vout端转换为电压。接着，经过中心控制单元的一系列模拟数字信号转换、滤波等处理，形成带有被检测物体距离信息的数据码流(未示出)，进而形成激光雷达的点云数据。
图2所示的反馈电路可用于图1所示的跨阻放大单元电路的反馈电路，形成跨阻放大单元的过饱和恢复电路。图1中的Vin和Vout分别耦接至图2中的Vin和Vout所示的位置，Vout耦接至开关S1和S2，从而对接收端电路进行反馈调节。
在图1的跨阻放大单元电路中没有电流信号输入时，也就是在雪崩光电二极管APD没有接收到雷达回波信号的情形下，跨阻放大单元的运算放大器OPA的反馈能够保证Vin端和Vout端的电压相同，反馈电阻Rf中无电流流过。此时，输出直流电压的值可以保证第一开关S1导通，同时第二开关S2断开，电流镜的偏置电流Ibias全部流经第一开关S1，M1和M2的输入电流为0，输出电流Ireset也为0。基准电流Ibias可以在雪崩光电二极管接收到或未接收到回波信号时候都存在，它的作用就是当有回波信号时，产生n倍Ibias来对饱和电流进行调节，当然，也可以使得偏置电流Ibias仅在接收到回波信号时候存在。
下面描述图1的跨阻放大单元100与图2的反馈电路200一起工作的方式。在图1的跨阻放大单元电路中有电流脉冲输入时，也就是在雪崩光电二极管APD接收到回波信号的情形下，跨阻放大单元的输入电流经反馈电阻Rf在该电阻两端形成电压差，Vin端的电压降低，Vout端的电压上升。参考图2，当Vout与供给电压VDD的电压差小于第一开关S1的阈值电压时，第一开关S1关断，使得偏置电流Ibias全部流进电流镜201的PMOS开关M1，经过镜像形成镜像放大电流Ireset。此时Vout大于Vin，因此令第二开关S2导通，镜像放大电流Ireset流入跨阻放大单元的输入端Vin，可以抵消一部分输入电流，使反馈电阻Rf上流过的电流减少，因而使得Vout与Vin的电压差减小，输出电压可快速恢复到直流电平。此时，第一开关S1重新导通，第二开关S2关断，镜像放大电流Ireset变为0，相当于过载恢复电路停止工作。
图3A示意性示出了在采用传统二极管钳位而未采用根据本发明实施方式的反馈电路的情形下，相关器件的输出波形图。图形301示意性示出了光电二极管102的电流Iapd的波形，图形302示意性示出了跨阻放大单元TIA的输入端电压Vin的波形，图形303示意性示出了跨阻放大单元TIA的输出端电压Vout的波形。由仿真结果可见，其饱和恢复较慢，会湮没信号，导致激光雷达无法准确探测障碍物。例如，在光电二极管102接收到第二个回波信号时，由于与第一个回波信号的间隔时间较短，跨阻放大单元尚未能从饱和状态恢复，导致在输出端未能体现出该第二个输出信号，即第二个回波信号代表的信息被丢失和湮没。
图3B中示意性示出了在采用了根据本发明实施方式的反馈电路的情形下，相关器件的输出波形图。图形301示意性示出了光电二极管102的电流Iapd的波形，图形305示意性示出了跨阻放大单元电路TIA的输入端电压Vin的波形，图形306示意性示出了跨阻放大单元电路TIA的输出端电压Vout的波形。由仿真结果可见，饱和恢复速度有了明显加快。例如，在光电二极管102接收到第一个回波信号后，跨阻放大单元电路能够从饱和状态快速恢复，在较短时间间隔后的第二个回波信号能够被跨阻放大单元电路及时检测到，因此不会造成信号湮没，或者极大地减少了信号湮没的出现。
图3C是将图3A的传统二极管钳位电路的仿真结果和图3B的根据本发明实施例的仿真结果放置在一张图中，从而可以更清晰地看出，采用本发明的反馈电路后，饱和恢复速度明显加快。
由图3C的波形图可以看出，电流镜201几乎与光电二极管的激活、TIA的激活同时地被激活，将跨阻放大单元TIA的输入端电压Vin在起始处由波形302所示的较大幅度降低到波形305所示的较小幅度。备选地，可以通过设置第一开关S1和第二开关S2的导通阈值，使得电流镜201略滞后于光电二极管的激活和TIA的激活而被激活，从而将电流镜的放大功能被配置为在TIA的输出电压达到一定阈值时激活，这都不会影响激光二极管对第一个光信号的探测或者减少对第一个光信号的探测。
虽然图2中示出了两个PMOS晶体管M1和M2组成的电流镜电路，用于实现电流镜的基本功能，即将在输入端的输入的电流在输出端放大n倍，但是应当理解，本发明实施方式电流镜的具体实现方式没有限定，可以是任何能够实现电流镜基本功能的电路。
参考图4，本公开的第二方面还提供一种光电探测电路300，其例如包括相互耦接的图1的前端接收电路和图2的反馈电路。如图4所示，该光电探测电路300包括：跨阻放大单元100，被配置为将其输入端的输入电流转换为输出电压，以及，前述的反馈电路200，用于耦接在所述跨阻放大单元100的输出端Vout和输入端Vin之间。图4中示意性示出了跨阻放大单元100与反馈电路200的耦接关系，具体的连接方式可参见上文的描述，此处不再赘述。
进一步地，该光电探测电路还可以包括光电二极管102，与跨阻放大单元100的输入端Vin耦接，用于为跨阻放大单元提供输入电流。优选地，光电二极管102是雪崩光电二极管。
根据本公开的一个优选实施例，所述跨阻放大单元100包括运算放大器和与所述运算放大器并联的反馈电阻。
进一步地，光电探测电路可以用于激光雷达的回波检测。
以上是以用于激光雷达的探测为例进行了描述，本领域技术人员理解，本发明的技术方案可用于其他光电探测的领域，并不局限于激光雷达。
本公开的第三方面还提供一种激光雷达系统，其包括前述的光电探测电路300。本领域技术人员知晓，激光雷达系统中包括激光发射器，用于发射出激光束。激光束遇到障碍物后，经过漫反射，返回至包括光电二极管的激光接收器。光电二极管收到反射激光束的照射，产生微弱的电流信号，该电流信号经过光电探测电路300进行放大和转换，形成电压信号，用于进一步的数据处理。其中光电探测电路300中包括跨阻放大单元100，用于对电流信号进行放大，并转换为电压信号；反馈电路200可有效地钳制跨阻放大单元的输出电压，加快饱和恢复速度，避免或者减少信号湮没。
本公开的第四方面还提供一种激光探测方法，例如可用在激光雷达中。
激光探测方法包括：
发射激光脉冲；
使用光电二极管，接收从障碍物反射的激光脉冲，产生电流信号；和
通过如上所述的光电探测电路300，将所述电流信号转换为电压信号。
应当理解，前述的各种示例性方法可以利用各种方式来实现。
以上详细描述了本发明的各个方面和实施例。其中，本发明以简单的电路结构，有效加快了跨阻放大单元电路的饱和恢复速度，同时不会增加过多的寄生和静态的功耗。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中实现。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
虽然已经参考目前考虑到的实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。以下权利要求的范围符合最广泛解释，以便包含所有这样的修改及等同结构和功能。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于跨阻放大单元的反馈电路，包括：电流镜、第一开关、第二开关和基准电流源，其中，
所述电流镜的输出端通过第二开关耦接到跨阻放大单元的输入端；
所述电流镜的输入端与第一开关并联、并且连接到所述基准电流源；
所述第一开关的控制端耦接到所述跨阻放大单元的输出端，所述第二开关的控制端耦接到所述跨阻放大单元的输出端。
2.根据权利要求1所述的反馈电路，其中，所述电流镜被配置为可输出镜像放大电流；
所述第一开关被配置为在所述跨阻放大单元的输入端没有电流输入时导通，以旁路所述基准电流源的电流，并且被配置为在所述跨阻放大单元的输出端输出的电压超过第一电压阈值时关断，从而使得所述基准电流源的电流流入所述电流镜的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的反馈电路，其中，所述第二开关被配置为在所述跨阻放大单元的输入端没有电流信号输入时关断，并且被配置为在所述跨阻放大单元的输出端输出的电压超过第二电压阈值时导通，从而使得经所述电流镜输出的所述镜像放大电流流过所述第二开关，并且流入所述跨阻放大单元的输入端。
4.根据权利要求1或2所述的反馈电路，其中，所述第一开关是PMOS型晶体管，其栅极耦接到所述跨阻放大单元的输出端，其源极耦接到供给电压，其漏极与所述电流镜的输入端以及所述基准电流源耦接。
5.根据权利要求1或2所述的反馈电路，其中，所述第二开关是NMOS型晶体管，其栅极耦接到所述跨阻放大单元的输出端，其源极耦接到所述跨阻放大单元的输入端，其漏极与所述电流镜的输出端耦接。
6.一种光电探测电路，包括：
跨阻放大单元，被配置为将其输入端的输入电流转换为输出电压，以及，
根据前述权利要求1-5中任一项所述的反馈电路，用于耦接在所述跨阻放大单元的输出端和输入端之间。
7.根据权利要求6所述的光电探测电路，还包括：
光电二极管，与所述跨阻放大单元的输入端耦接，用于为所述跨阻放大单元提供输入电流；优选地，所述光电二极管是雪崩光电二极管。
8.根据权利要求6或7所述的光电探测电路，其中，所述跨阻放大单元包括运算放大器和与所述运算放大器并联的反馈电阻。
9.根据权利要求6或7所述的光电探测电路，其中，所述光电探测电路用于激光雷达的回波检测。
10.一种激光雷达系统，包括如权利要求6-9中任一项所述的光电探测电路。
11.一种激光探测方法，包括：
发射激光脉冲；
使用光电二极管，接收从障碍物反射的激光脉冲，产生电流信号；和
通过如权利要求6所述的光电探测电路，将所述电流信号转换为电压信号。
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