DE102008018602A1

DE102008018602A1 - Lasertreiberschaltung und Verwendung

Info

Publication number: DE102008018602A1
Application number: DE102008018602A
Authority: DE
Inventors: Günther Dr.-Ing. Bergmann; Holger Vogelmann; Karl-Josef Gropper; Stefan Schabel; Herbert Knotz
Original assignee: Atmel Automotive GmbH
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2028-04-12
Also published as: DE102008018602B4; US7899099B2; US20090262769A1; JP2009260351A

Abstract

Lasertreiberschaltung und Verwendung von Digital-Analog-Umsetzern (101, 102, 103, 104, 105) mit jeweils einem Analogeingang (111, 112, 113, 114, 115) und einem Analogausgang (121, 122, 123, 124, 125) zur Einstellung von Stromwerten von mittels digitalen Kanalsignalen schaltbaren Teilströmen (IK1, IK2, IK3, IK4, IK5) zur Bereitstellung eines Laserstromimpulses zumindest anhand einer Summe der Teilströme (IK1, IK2, IK3, IK4, IK5), bei der zumindest ein Analogausgang (124) eines der Digital-Analog-Umsetzer (104) mit zumindet einem Analogeingang (111, 112, 113) eines anderen der Digital-Analog-Umsetzer (101, 102, 103) mittels eines Analogschalters (SW1, SW2, SW3) verbindbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lasertreiberschaltung und eine Verwendung.
Für Speicherlaufwerke bei denen als Speichermedien sogenannte Compact-Discs vorgesehen sind, werden Laserhalbleiterdioden verwendet, um Informationen von den Speichermedien zu lesen oder um diese zu beschreiben. Je nach verwendeter Technologie des Speichermediums werden dabei Laserdioden in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen benötigt. Zum Lesen oder Schreiben von Informationen auf ein Speichermedium werden definierte Lichtimpulse benötigt, die von der Laserdiode emittiert werden. Die Impulse müssen dabei an die verwendete Laserdiode und an das verwendete Speichermedium angepasst werden. Eine derartige Anpassung kann auch im Falle eines Schreibvorgangs als Schreibstrategie bezeichnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Treiberschaltung für eine Laserdiode möglichst zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Lasertreiberschaltung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
Demzufolge ist eine Lasertreiberschaltung vorgesehen die ausgebildet ist Ausgangsstromimpulse für eine Halbleiterlaserdiode zu treiben. Die Stromimpulse sind dabei vorzugsweise in ihrer Form definiert durch die Lasertreiberschaltung bereitgestellt, wobei die definierte Form – also der Verlauf und die Amplitude und die Länge des Stromimpulses – vorteilhafterweise variabel einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Lasertreiberschaltung auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert.
Die Lasertreiberschaltung weist eine Anzahl von Eingangskanälen zum Empfang von digitalen Eingangskanalsignalen auf. Die Eingangskanäle bilden dabei eine digitale parallele Schnittstelle zum parallelen Empfang der digitalen Eingangskanalsignale. Die digitalen Eingangskanalsignale dienen dazu die Form der Stromimpulse zu definieren, wobei die digitalen Eingangskanalsignale der unterschiedlichen Eingangskanäle zueinander eine unterschiedliche Impulslänge aufweisen können und/oder zu dem zueinander zeitlich verschoben sein können. Die Parameter der digitalen Eingangskanalsignale sind beispielsweise durch eine mit der Lasertreiberschaltung verbindbare Steuerschaltung einstellbar.
Die Lasertreiberschaltung weist mehrere Digital-Analog-Umsetzer auf. Beispielsweise weist die Lasertreiberschaltung zwei Digital-Analog-Umsetzer vorzugsweise jedoch mindestens drei Digital-Analog-Umsetzer auf. Ein Digital-Analog-Umsetzer setzt einen digitalen Eingangswert in ein analoges Signal um. Jedem der Eingangskanäle ist zumindest ein Digital-Analog-Umsetzer zugeordnet. Sind beispielsweise fünf Eingangskanäle vorgesehen, so sind den fünf Eingangskanälen jeweils ein Digital-Analog-Umsetzer zugeordnet, so dass in diesem Ausführungsbeispiel fünf Digital-Analog-Umsetzer vorgesehen sind.
Jeder Digital-Analog-Umsetzer weist einen Stromeingang und einen Stromausgang auf. Dabei hängt der durch den Stromausgang fließende Ausgangsstrom von einem durch den Stromeingang fließenden Eingangsstrom ab. Weiterhin weist der Digital-Analog-Umsetzer einen digitalen Dateneingang auf. Beispielsweise ist der digitale Dateneingang ein Paralleleingang mit beispielsweise einer Bitbreite von 8 Bit.
Jeder Digital-Analog-Umsetzer ist ausgebildet einen Eingangsstrom am Stromeingang des digitalen Digital-Analog-Umsetzers mittels einer analogen Stromverstärkung zu verstärken und den verstärkten Strom als Ausgangsstrom am Stromausgang des Digital-Analog-Umsetzers auszugeben. Die analoge Stromverstärkung kann beispielsweise mittels eines Stromspiegels realisiert werden, wobei ein Spiegelfaktor des Stromspiegels die analoge Stromverstärkung darstellt. Der Digital-Analog-Umsetzer ist dabei ausgebildet den digitalen Eingangswert am digitalen Dateneingang in die analoge Stromverstärkung umzusetzen. Beispielsweise ist es möglich eine Stromverstärkung zwischen 0 und dem Wert 1 vorzusehen. Ebenfalls ist es möglich eine Stromverstärkung größer dem Wert 1 vorzusehen. In einer alternativen oder auch kombinierbaren Ausgestaltung kann zudem eine analoge Stromverstärkung < 0 vorgesehen sein.
Weiterhin weist die Lasertreiberschaltung eine Schaltverstärkervorrichtung auf, die ausgebildet ist ein oder mehrere Stromsignale zu schalten und zu verstärken. Jeder Eingangskanal der Lasertreiberschaltung ist mit einem Schalteingang der Schaltverstärkervorrichtung unmittelbar oder beispielsweise über eine Logik mittelbar verbunden. Demzufolge wirken sich die digitalen Eingangskanalsignale auf die Schaltvorgänge in der Schaltverstärkervorrichtung aus. Der Stromausgang eines jeden Digital-Analog-Umsetzers ist mit einem Stromeingang der Schaltverstärkervorrichtung verbunden.
Die Schaltverstärkervorrichtung ist dabei ausgebildet, jeden Ausgangstrom jedes Digital-Analog-Umsetzers entsprechend dem Eingangskanalsignal des zum Digital-Analog-Umsetzer gehörigen Eingangskanals zu schalten, zu summieren und an zumindest einem Ausgang der Schaltverstärkervorrichtung verstärkt auszugeben. Dabei kann die Schaltverstärker vorrichtung bezüglich der Funktion des Schaltens und Summierens und Verstärkens unterschiedlich ausgebildet werden. Beispielsweise ist es möglich die Ausgangsströme der Digital-Analog-Umsetzer mittels eines schaltbaren Verstärkers zu schalten und zu verstärken und danach die verstärkten Ströme zu summieren. Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Ausgangsströme der Digital-Analog-Umsetzer zunächst zu schalten, die geschalteten Ströme zu summieren und anschließend zu verstärken.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine möglichst verbesserte Verwendung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
Demzufolge ist eine Verwendung von Digital-Analog-Umsetzern zur Einstellung von Stromwerten von schaltbaren Teilströmen zur Bereitstellung eines Laserstromimpulses vorgesehen. Die Digital-Analog-Umsetzer weisen jeweils einen Stromeingang und einen Stromausgang auf. Die Teilströme sind mittels digitaler Eingangskanalsignale schaltbar. Der Laserstromimpuls wird zumindest anhand einer Summe der Teilströme bereitgestellt. Zusätzlich können weitere Teilströme wie beispielsweise der Ausgangstrom eines Oszillators in die Summe zur Bereitstellung des Laserstromimpulses einfließen.
Vorzugsweise ist zumindest ein Stromausgang eines der Digital-Analog-Umsetzer mit zumindest einem Stromeingang eines anderen der Digital-Analog-Umsetzer mittels eines Stromschalters verbindbar.
Die im Folgenden beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf die Lasertreiberschaltung als auch auf die Verwendung.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Lasertreiberschaltung zumindest einen Stromschalter auf. Ein Stromeingang zumindest eines Digital-Analog-Umsetzers der Digital-Analog-Umsetzer ist mit dem zumindest einen Stromschalter verbunden. Der Stromschalter ist dabei beispielsweise als Schalttransistor (FET), Transmissiongate oder schaltbarer Stromspiegel ausgebildet. Vorzugsweise ist der Stromschalter als Umschalter zum Umschalten verschiedener zu schaltender Ströme ausgebildet.
In einer anderen besonders vorteilhaften Weiterbildung ist ein Stromausgang zumindest eines Digital-Analog-Umsetzers mit einem Stromeingang zumindest eines anderen Digital-Analog-Umsetzers verbindbar oder verbunden. Beispielsweise ist der Stromausgang mit dem Stromeingang mittels eines Stromschalters verbindbar. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Stromausgang mit dem Stromeingang beispielsweise mittels einer Leiterbahn leitend verbunden ist.
Diese Verschaltung des Digital-Analog-Umsetzers und des anderen Digital-Analog-Umsetzers bildet vorzugsweise eine Hintereinanderschaltung, wobei auf den Ausgangsstrom des anderen Digital-Analog-Umsetzers beide Stromverstärkungen der beiden stromdurchflossenen Digital-Analog-Umsetzer wirken. Wird beispielsweise die Verstärkung des Digital-Analog-Umsetzers erhöht, so bewirkt dies auch eine korrespondierende Erhöhung des Ausgangsstroms an dem anderen Digital-Analog-Umsetzer.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stromausgang des zumindest einen Digital-Analog-Umsetzers mit dem Stromeingang des anderen Digital-Analog-Umsetzers mittels des zuvor genannten Stromschalters verbindbar ist.
Vorzugsweise ist der zumindest eine Stromschalter mit einer ersten Referenzstromquelle zur Bereitstellung eines ersten Referenzstromes und/oder einer zweiten Referenzstromquelle zur Bereitstellung eines zweiten Referenzstromes verbunden. Mittels dieser Verbindung und des zumindest einen Stromschalters ist der erste Referenzstrom oder der zweite Referenzstrom auf den Stromeingang des Digital-Analog-Umsetzers schaltbar.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Lasertreiberschaltung einen Masterkanal und eine Anzahl von Slave-Kanälen auf. Dabei ist einer der Digital-Analog-Umsetzer dem Masterkanal zugeordnet. Weiterhin sind andere Digital-Analog-Umsetzer vorgesehen, wobei jeder dieser anderen Digital-Analog-Umsetzer einem der Slave-Kanäle zugeordnet ist. Der Stromausgang des dem Masterkanal zugeordneten Digital-Analog-Umsetzers ist mit den Stromeingängen der den Slave-Kanälen zugeordneten Digital-Analog-Umsetzern verbindbar. Um den Stromausgang mit den Stromeingängen der den Slave-Kanälen zugeordneten Digital-Analog-Umsetzern zu verbinden ist vorzugsweise jedem Digital-Analog-Umsetzer jedes Slave-Kanals zudem ein Stromschalter zugeordnet und mit dem Stromeingang des jeweiligen Digital-Analog-Umsetzers verbunden.
In einer anderen auch kombinierbaren Weiterbildung weist die Lasertreiberschaltung einen Masterkanal und eine Anzahl von Slave-Kanälen auf. Dabei ist einer der Eingangskanäle als Masterkanal definiert. Weiterhin sind ein oder mehrere andere Eingangskanäle als Slave-Kanäle definiert. Dabei weist jeder Slave-Kanal eine konfigurierbare Logik auf. Vorteilhafterweise sind durch die konfigurierbare Logik die Eingangskanalsignale der Slave-Kanäle mit dem Eingangskanalsignal des Masterkanals für das Schalten durch die Schaltverstärkervorrichtung logisch verknüpfbar. Eine derartige logische Verknüpfung ist beispielsweise ein logisch-UND, ein logisch-ODER, oder ein logisch-EXKLUSIV-ODER. Vorzugsweise ist die logische Verknüpfung deaktivierbar.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass die Schaltverstärkervorrichtung Mittel zur Einstellung der Verstärkung der Schaltverstärkervorrichtung aufweist. Die Mittel sind vorzugsweise zueinander parallel geschaltete, schaltbare Verstärkereinheiten oder ein Multiplizierer. Beispielsweise sind vier parallel geschaltete Verstärkereinheiten vorgesehen, so dass die Verstärkung zwischen den Werten 0,25 und 0,50 und 0,75 und 1,00 umschaltbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Lasertreiberschaltung einen Oszillator auf, dessen Ausgang mit einem Schalteingang der Schaltverstärkervorrichtung zur Ausgabe eines digitalen Oszillatorsignals verbunden ist. Weiterhin weist die Lasertreiberschaltung vorzugsweise einen weiteren Digital-Analog-Umsetzer auf, dessen Analogsignalausgang zur Ausgabe eines weiteren Analogsignals – insbesondere eines Ausgangsstroms – mit einem Analogeingang der Schaltverstärkervorrichtung verbunden ist. Die Schaltverstärkervorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet das weitere Analogsignal im Takt des Oszillatorsignals zu schalten. Vorteilhafterweise ist das das Analogsignal ebenfalls Bestandteil der Summierung in der Schaltverstärkervorrichtung, so dass dieser Summand ebenfalls an dem zumindest einen Ausgang verstärkt ausgebbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Lasertreiberschaltung einen weiteren Analogschalter auf, der mit einem weiteren Analogeingang des weiteren Digital-Analog-Umsetzers verbunden ist. Zusätzlich ist der Analogschalter mit der ersten Referenzquelle und/oder mit der zweiten Referenzquelle verbunden. Alternativ oder in Kombination ist der Analogschalter mit einem oder mehreren der Analogausgänge der Digital-Analog-Umsetzer der Eingangskanäle verbunden.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante weist die Lasertreiberschaltung eine weitere konfigurierbare Logik auf, deren Ausgang mit einem Eingang des Oszillators und/oder mit dem weiteren Digital-Analog-Umsetzer verbunden ist. Vorzugsweise ist die weitere konfigurierbare Logik ausgebildet mittels einer logischen Verknüpfung von einem oder mehreren Eingangskanalsignalen der Kanäle ein Austasten der Oszillation des Oszillators und/oder eine Oszillatorfrequenz des Oszillators und/oder eine Amplitude des Oszillatorsignals und/oder eine Phase des Oszillatorsignals zu verändern. Zur Änderung der Oszillatorfrequenz des Oszillators ist es möglich einen Digitalkode für die Oszillatorfrequenz durch von der weiteren Logik initiiertes Umschalten auf ein anderes Register zu ändern. Alternativ ist es möglich die Oszillatorfrequenz durch Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung eines Frequenzteilers im Oszillator zu ändern. Zur Änderung der Amplitude des Oszillators ist es möglich einen Digitalkode für die Amplitude durch von der weiteren Logik initiiertes Umschalten zwischen zwei Registern zu ändern. Eine Änderung der Phase kann vorteilhafterweise durch ein Umschalten der Phase im Oszillator erfolgen.
Die weitere konfigurierbare Logik ist vorzugsweise mit einem oder mehreren Eingangskanälen zur logischen Verknüpfung von einem oder mehreren Eingangskanalsignalen der Kanäle verbunden. Vorteilhafterweise ist die weitere konfigurierbare Logik mit einem weiteren Steuereingang der Lasertreiberschaltung verbunden.
Die den Eingangskanälen oder dem Oszillator zugeordneten Digital-Analog-Umsetzer weisen beispielsweise eine Spannungsverstärkung oder Transimpedanzverstärkung oder Transkonduktanzverstärkung auf. Dementsprechend weisen die Digital-Analog-Umsetzer einen Stromeingang oder Spannungseingang als Analogeingang und einen Stromausgang oder Spannungsausgang als Analogausgang auf.
Bevorzugt ist jeder Analogeingang jedes Digital-Analog-Umsetzers als Stromeingang ausgebildet. Jeder Analogausgang jedes Digital-Analog-Umsetzers ist vorzugsweise als Stromausgang zur Ausgabe eines Ausgangsstroms als Analogausgangssignal ausgebildet. Werden mehrere Ströme benötigt kann der Stromausgang auch mehrere Einzelausgänge für gleiche Ströme aufweisen. Jeder Digital-Analog-Umsetzer ist vorzugsweise zur analogen Stromverstärkung eines Eingangsstroms als Analogeingangssignal in Abhängigkeit vom digitalen Eingangswert am digitalen Dateneingang ausgebildet. Vorzugsweise weist die Schaltverstärkervorrichtung Stromeingänge als Analogeingänge auf.
Die zuvor beschriebenen Weiterbildungsvarianten sind sowohl einzeln als auch in Kombination besonders vorteilhaft. Dabei können sämtliche Weiterbildungsvarianten untereinander kombiniert werden. Einige mögliche Kombinationen sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren erläutert. Diese dort dargestellten Möglichkeiten von Kombinationen der Weiterbildungsvarianten sind jedoch nicht abschließend.
Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert.
Dabei zeigen
1 ein schematisches Blockschaltbild einer Lasertreiberschaltung,
2A ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltverstärkervorrichtung der Lasertreiberschaltung, und
2B eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Schaltverstärkervorrichtung der Lasertreiberschaltung.
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Lasertreiberschaltung. Dargestellt sind ebenfalls beispielhaft drei Laserdioden 310, 320, 330, die mit Ausgängen 231, 232 und 233 einer Schaltverstärkervorrichtung 200 der Lasertreiberschaltung verbunden sind. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele mit Stromeingängen, Stromausgängen und Stromverstärkungen als bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Alternativ oder in Kombination können auch Spannungseingänge und/oder Spannungs ausgänge und/oder Spannungsverstärkung und/oder Transimpedanzverstärkung und/oder Transkonduktanzverstärkung verwendet werden.
Die Schaltverstärkervorrichtung 200 weist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 Stromeingänge 201, 202, 203, 204, 205 und 206 auf, wobei die Schaltverstärkervorrichtung 200 ausgebildet und eingerichtet ist durch die Eingänge 201, 202, 203, 204, 205, 206 fließenden Ströme zu schalten, zu verstärken und zu summieren und an einem der Ausgänge 231, 232, 233 an der jeweiligen Laserdiode 310, 320, 330 bereitzustellen. Zum Schalten der Eingangsströme I_K1, I_K2, I_K3, I_K4, I_K5 und I_OSZ an den Stromeingängen 201, 202, 203, 204, 205 und 206 weist die Schaltverstärkervorrichtung 200 eine Anzahl korrespondierender Schalteingänge 211, 212, 213, 214, 215 und 216 auf.
Zumindest ein Teil der Stromeingänge 201, 202, 203, 204 und 205 und ein Teil der Schalteingänge 211, 212, 213, 214, 215 ist jeweils einem Eingangskanal K1, K2, K3, K4 bzw. K5 zugeordnet. Jeweils ein Stromeingang 201, 202, 203, 204 und 205 der Schaltverstärkervorrichtung 200 ist mit einem Stromausgang 121, 122, 123, 124 bzw. 125 eines Digital-Analog-Umsetzers 101, 102, 103, 104 respektive 105 verbunden. Dabei sind auch die Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103, 104 und 105 jeweils einem Eingangskanal K1, K2, K3, K4, respektive K5 zugeordnet.
Jeder Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103, 104 und 105 weist jeweils einen Stromeingang 111, 112, 113, 114 respektive 115 auf. Die Stromeingänge 111, 112, 113 und 114 der Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103 und 104 sind jeweils mit einem Stromschalter SW1, SW2, SW3 und SW4 verbunden. Ein am Eingang 111, 112, 113, 114, 115 des jeweiligen Digital-Analog-Umsetzers 101, 102, 104, 105 fließender Eingangsstrom I₁, I₂, I₃, I₄ oder I₅ wird im jeweiligen Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103, 104, 105 verstärkt und als verstärkter Ausgangsstrom I_K1, I_K2, I_K3, I_K4, respektive I_K5 am Stromausgang 121, 122, 123, 124, 125 des jeweiligen Digital-Analog-Umsetzers 101, 102, 103, 104, 105 verstärkt ausgegeben. Werden mehrere Stromeingänge durch einen Stromausgang 121, 122, 123, 124, 125 des jeweiligen Digital-Analog-Umsetzers 101, 102, 103, 104, 105 gespeist, weist dieser Stromausgang 121, 122, 123, 124, 125 mehrere Einzelausgänge mit gleichen Strömen auf. Zur Vereinfachung ist dies in 1 nicht dargestellt. Dabei kann die Verstärkung gleich 1 oder größer 1 oder kleiner 1 oder kleiner 0 sein.
An den Stromeingängen der Digital-Analog-Umsetzer 101, 102 und 103 sind Stromschalter SW1, SW2 und SW3 verbunden, die ein Umschalten zwischen den Strömen I_SW und I_SR und dem Ausgangsstrom I_K4 des vierten Digital-Analog-Umsetzers 104 durch eine entsprechende Verbindung ermöglichen. Die Referenzströme I_SW und I_SR werden aus Eingangsreferenzströmen I_W und I_R, die durch Eingänge der Lasertreiberschaltung fließen erzeugt. Alternativ können auch Eingangsspannungen verwendet werden, wobei diese durch Spannungsstromwandler in die Referenzströme I_SW und I_SR umgewandelt werden müssten. Der Referenzstrom I_SR ist vorzugsweise jedoch nicht zwingend einem Lesemodus zugeordnet. Der Referenzstrom I_SW ist vorzugsweise jedoch nicht zwingend einem Schreibmodus zugeordnet. Vorteilhafterweise werden die Referenzströme I_SW und I_SR zudem auch kombiniert verwendet. Die Eingangsreferenzströme I_W und I_R werden nach einer Strombegrenzung durch den Begrenzer 517 durch die Skalierung mittels der einstellbaren Stromverstärker 515 und 516 erzeugt. Dabei weisen die einstellbaren Stromverstärker 515 und 516 eine Verstärkung kleiner oder gleich 1 oder größer 1 auf.
Mittels einer Referenzspannung oder eines Referenzwiderstandes an einem weiteren Eingang R_REF kann mittels einer hiervon abhängigen Stromquelle 518 zusätzlich ein Referenzstrom I_ref bereitgestellt werden. Der Referenzstrom I_ref ist als Eingangsstrom I_K4 für die Schaltverstärkervorrichtung 200 eingespeisbar. Hierzu wird der Referenzstrom I_ref mittels eines Stromschalters SW4, der mit dem Stromeingang 114 des vierten Digital-Analog-Umsetzers 104 verbunden ist, auf den Stromeingang 114 des Digital-Analog-Umsetzers 104 geschaltet und durch diesen verstärkt.
Weiterhin kann der Strom I_ref der Stromquelle 518 als Eingangsstrom für einen weiteren Digital-Analog-Umsetzer 106 dienen. Der weitere Digital-Analog-Umsetzer 106 ist einem Oszillator oder Hochfrequenzmodulator 501 zugeordnet. Ein Stromausgang 126 des weiteren Digital-Analog-Umsetzers 106 ist zur Ausgabe eines Oszillatorstromes I_OSZ mit einem Stromeingang 106 der Schaltverstärkervorrichtung 200 verbunden. Ein Stromeingang 116 eines weiteren Digital-Analog-Umsetzers 106 ist mit einem weiteren Stromschalter SW6 verbunden, der zur Umschaltung zwischen dem Referenzstrom I_ref, dem Referenzstrom I_SW und dem Ausgangsstrom I_K4 des dem vierten Eingangskanal K4 zugeordneten vierten Analog-Digital-Umsetzers 104 verbunden ist.
Ein am Eingang 116 des weiteren Digital-Analog-Umsetzers 106 fließender Eingangsstrom wird im weiteren Digital-Analog-Umsetzer 106 verstärkt und als verstärkter Ausgangsstrom I_OSZ am Stromausgang 126 des weiteren Digital-Analog-Umsetzers 106 verstärkt ausgegeben. Dabei kann die Verstärkung gleich 1 oder größer 1 oder kleiner 1 oder kleiner 0 sein. Die Stromverstärkung ist über eine v-bitbreite Datenleitung einstellbar. Mit einer weiteren Steuerleitung ist der weitere Digital-Analog-Umsetzer 106 mit einer Logik 416 zur Umschaltung zwischen zwei Verstärkungswerten verbunden. Hierzu kann mittels der Steuerleitung beispielsweise zwischen zwei Registern mit unterschiedlichen Werten für die Verstärkung umgeschaltet werden, so dass zwischen zwei Amplituden des Oszillatorsignals umschaltet werden kann. Der Ausgangsstrom I_OSZ gelangt an den Stromeingang 206 der Schaltverstärkervorrichtung 200. Ein Ausgang des Oszillators 501 ist mit einem Schalteingang 216 der Schaltverstärkervorrichtung 200 verbunden, wobei der Schalteingang 216 dem Stromeingang 206 zugeordnet ist. Die Schaltvorrichtung 200 ist dabei ausgebildet, den Oszillatorstrom I_OSZ im Takt des Ausgangssignals des Oszillators 501 zu schalten.
Der im Takt des Ausgangssignals des Oszillators 501 geschaltete Strom dient dabei zur Reduzierung des Moden-Rauschens des Lasers. Zudem können die Oszillationen des Oszillators 501 von dem Frequenzzähler 502 gezählt werden. Beispielsweise ist diese Frequenzzählung durch den Frequenzzähler 502 Bestandteil einer Frequenzregelung. Hierzu ist eine Oszillatorfrequenz des Oszillators 501 vorzugsweise einstellbar.
Der Oszillator 501 ist mittels der Eingänge ENO und NENO über die Eingangsstufe 406 und Logik 416 ein- und ausschaltbar, so dass das Ausgangssignal des Oszillators 501 in Abhängigkeit von der Form des gewünschten Stromimpulses für den Laser aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Zwischen der Eingangsstufe 406 und dem Oszillator 501 ist das veränderbare logische Verknüpfungsglied 416 eingefügt. Ein Eingang des Verknüpfungsglieds 416 ist mit dem Ausgang der Eingangsstufe 406 verbunden.
Die anderen Eingänge des Verknüpfungsglieds 416 sind jeweils mit einer Eingangsstufe 401, 402, 403, 404 der Eingangskanäle K1, K2, K3 bzw. K4 direkt oder über zusätzliche Mittel zur Impulsformung verbunden. Das Verknüpfungsglied 416 weist im Ausführungsbeispiel der 1 eine logische Verknüpfung seiner Eingangssignale auf. Die logische Verknüpfung ist einstellbar, vorteilhafterweise deaktivierbar.
Die Auswahl der logischen Verknüpfung durch das Verknüpfungsglied 416 erfolgt dabei über eine u-bitbreite Steuerungsleitung ausgehend von einer seriellen Schnittstelle 600. Für beispielsweise vier Verknüpfungszustände (2 Bit) weist die u-bitbreite Steuerleitung vorteilhafterweise zwei Steuerleitungen für die Auswahl der logischen Verknüpfung und zwei weitere Steuerleitungen für die Wahl des zu verknüpfenden Kanals K1, K2, K3 bzw. K4 auf. Das Verknüpfungsglied 416 ermöglicht eine logische Verknüpfung eines Ausgangssignals der weiteren Eingangsstufe 406 mit zumindest einem. Ausgangssignal der Eingangsstufen 401, 402, 403, 404 der Eingangskanäle K1, K2, K3 respektive K4.
Bevorzugt steuert das Ausgangssignal der ausgewählten Eingangsstufe 401, 402, 403, 404 des korrespondierenden Eingangskanals K1, K2, K3 respektive K4 oder die Ausgangssignale mehrerer Eingangsstufen 401, 402, 403, 404 ein Austasten der Oszillation des Oszillators 501. Hierzu sind beispielsweise die Ausgangssignale der Eingangsstufen 401, 402, 403, 404 in dem Verknüpfungsglied 416 untereinander verODERt. Zuvor können die Ausgangssignale noch mit Steuersignalen UND-verknüpft werden. Das VerODERte Signal wird in diesem Ausführungsbeispiel invertiert (NOR-Funktion). Das invertierte Signal wird in diesem Ausführungsbeispiel wiederum mit dem Ausgangssignal der Eingangsstufe 406 verUNDet. In diesem Ausführungsbeispiel schaltet ein Signal an den Eingängen ENO und NENO den Oszillator 501 ein und ein zeitgleiches Signal an einem der Eingänge E1 bis E4 bzw. NE1 bis NE4 aus. Alternativ kann mittels des Signals an den Eingängen ENO und NENO der Oszillator 501 ausgeschaltet werden.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Aktivieren oder Austasten des Signals des Oszillators 501 ist mittels des Verknüpfungsgliedes 416 vorzugsweise eine Oszillatorfrequenz und/oder eine Phase des Signals des Oszillators 501 veränderbar oder einstellbar. Beispielsweise kann die Oszillatorfrequenz durch Umschaltung zwischen zwei Registerwerten oder durch Änderung eines Teilerverhältnisses eines Frequenzteilers verändert werden. Vorzugsweise sind diskrete Werte für die Oszillatorfrequenz und/oder die Amplitude und/oder die Phase durch die Eingangssignale des Verknüpfungsglieds 416 auswählbar.
Aufgrund dieser Abhängigkeiten durch die mögliche Verbindung des weiteren Digital-Analog-Umsetzers 106 mit dem Ausgang 124 des Digital-Analog-Umsetzers 104 des Masterkanals K4 und der verschiedenen Möglichkeiten der Synchronisation mittels des Verknüpfungsglieds 416 wird der überraschende Effekt erzielt, dass die Oszillation des Oszillators bzgl. der Oszillationszeiträume und/oder der Amplitude und/oder der Amplitude und/oder der Phase in Abhängigkeit von anderen Signalen in weitem Rahmen eingestellt und für den jeweiligen Typ des Lasers und/oder des Speichermediums optimiert werden kann.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Lasertreiberschaltung für den Fall eines Lesens von Daten von einem Datenträger (CompactDisc, DVD, Bluray) beispielhaft erläutert. Hierzu wird ein gewünschter Eingangsreferenzstrom an den Eingang I_R der Lasertreiberschaltung angelegt und mittels der Skalierung durch den Stromverstärker Baustein 516 zum Strom I_SR verändert. Der Referenzstrom I_SR gelangt als Eingangsstrom I₅ zum Stromeingang 115 des fünften Digital-Analog-Umsetzers 105. Mittels einer p-bitbreiten parallelen digitalen Datenleitung wird mittels eines entsprechenden digitalen Eingangswertes die analoge Stromverstärkung des fünften Digital-Analog-Umsetzers 105 eingestellt. Beispielsweise weist die p-bitbreite Datenleitung einige Adressbits zur Adressierung des fünften Digital-Analog-Umsetzers 105 auf. Vorzugsweise weist die p-bitbreite Datenleitung jedoch eine Bitbreite auf, die der Summe aller Datenbits zu allen Digital-Analog-Umsetzern 101 bis 105 entspricht.
Beispielsweise wird die Verstärkung auf den Wert 1,2 eingestellt, so dass der Eingangsstrom I₅ am Stromeingang 115 des fünften Digital-Analog-Umsetzers 105 um den Faktor 1,2 verstärkt wird und als Ausgangsstrom I_K5 aus dem Stromausgang 125 des fünften Digital-Analog-Umsetzers 105 in den Stromeingang 205 der Schaltverstärkervorrichtung 200 fließt. Dieser Strom I_K5 wird in der Schaltverstärkerstromrichtung 200 in Abhängigkeit von dem digitalen Schaltsignal am Eingang 215 der Schaltverstärkervorrichtung 200 geschalten und als geschalteter Strom beispielsweise am Ausgang 231 auf die Laserdiode 310 als Strom verstärkt ausgegeben.
Das Schaltsignal zum Schalteingang 215 gelangt dabei über den Eingang NE5 des fünften Kanals K5 der Lasertreiberschaltung, wobei der Eingang NE5 mit dem Schalteingang 215 der Schaltverstärkervorrichtung 200 über eine Eingangsstufe 405 verbunden ist. Zusätzlich zu dem über den Schalteingang 215 geschalteten Strom kann der durch den Takt des Oszillators 501 am Schalteingang 216 geschaltete Strom in der Schaltverstärkervorrichtung 200 mit aufsummiert und verstärkt an dem Ausgang 231 für die Laserdiode 310 ausgegeben werden. Die verschiedenen Laserdiode 310, 320, 330 sind dabei je nach Bauart entweder mit Masse GND oder einer positiven Versorgungsspannung verbunden.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Lasertreiberschaltung für den Fall des Schreibens von Daten auf ein Speichermedium (CompactDisk, DVD, Blu-ray) erläutert. Für den Schreibmodus wird mittels des Eingangsreferenzstroms I_W der Referenzstrom I_SW erzeugt, der mittels des Schalters SW4 in den Stromeingang 114 des vierten Digital-Analog-Umsetzers 104 fließt. Der vierte Digital-Analog-Umsetzer 104 ist in dem Ausführungsbeispiel der 1 dem Masterkanal K4 zugeordnet. Die Kanäle K1, K2 und K3 können jeweils wahlweise bezüglich der digitalen Eingangskanalsignale an deren Eingängen E1, NE1, E2, NE2, E3, NE3 und/oder bezüglich der Ausgangsströme I_K1, I_K2 und I_K3 der zugeordneten Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103 unabhängig oder als sogenannter Slave-Kanal abhängig vom Masterkanal K4 betrieben werden.
Sollen beispielsweise die Ausgangsströme des ersten Digital-Analog-Umsetzers 101 und des zweiten Digital-Analog-Umsetzers 102 in Abhängigkeit vom Ausgangsstrom I_K4 des Master-Digital-Anlog-Umsetzers 104 des Masterkanals K4 betrieben werden, so werden die Stromschalter SW1 und SW2 in eine derartige Stellung gebracht, dass der Stromeingang 111 des ersten Digital-Analog-Umsetzers 101 und der Stromeingang 112 des zweiten Digital-Analog-Umsetzers 102 mit dem Stromausgang 142 des vierten Digital-Analog-Umsetzers 104 des Masterkanals K4 verbunden sind.
Der dritte Digital-Analog-Umsetzer 103 kann beispielsweise ungenutzt bleiben oder der Stromeingang 113 des dritten Digital-Analog-Umsetzers 103 des dritten Kanals K3 wird mittels des Stromschalters SW3 mit dem Referenzstrom I_SW oder dem Referenzstrom I_SR beaufschlagt. Der Ausgangsstrom I_K1 des als Slave geschalteten ersten Digital-Analog-Umsetzers 101 gelangt an den Stromeingang 201 der Schaltverstärkervorrichtung 200. Der Ausgangsstrom I_K2 des als Slave geschalteten zweiten Digital-Analog-Umsetzers 102 gelangt an den Stromeingang 202 der Schaltverstärkervorrichtung.
Der Ausgangsstrom I_K3 des in einem unabhängigen Modus geschalteten Digital-Analog-Umsetzers 103 gelangt an den Stromeingang 203 der Schaltverstärkervorrichtung 200. Der Ausgangsstrom I_K4 des als Master geschalteten Digital-Analog-Umsetzers 104 gelangt an den Stromeingang 204 der Schaltverstärkervorrichtung 200 und zusätzlich an die Stromeingänge 111 und 112 des ersten Digital-Analog-Umsetzers 101 und zweiten Digital-Analog-Umsetzers 102.
Die Schaltverstärkervorrichtung 200 schaltet dabei diese einzelnen Teilströme I_K1 bis I_K4 in Abhängigkeit von den Schaltsignalen an den Schalteingängen 211, 212, 213 und 214 der Eingangskanäle K1, K2, K3 und respektive K4. Zudem werden die Ströme summiert und verstärkt in der Schaltverstärkervorrichtung 200. Das Schaltsignal am Schalteingang 214 des als Masterkanals benutzten vierten Eingangskanals K4 gelangt von einer Eingangsstufe 404 unmittelbar zur Schaltverstärkervorrichtung 200. Die Eingangsstufen 401, 402, 403 und 404 der Eingangskanäle K1, K2, K3 und K4 sind dabei als differentielle digitale Eingangstufen ausgebildet, wobei jede Eingangsstufe mit einem positiven Eingang E1, E2, E3, E4, ENO und mit einem negativen Eingang NE1, NE2, NE3, NE4 und NENO respektive verbunden ist. Alternativ zu den dargestellten digitalen differentiellen Eingangsstufen 401, 402, 403, 404 und 406 können auch ausschließlich einpolige Eingangsstufen (nicht dargestellt) für CMOS-Signale verwendet werden.
Zwischen den Eingangsstufen 401, 402 und 403 des ersten Eingangskanals K1, des zweiten Eingangskanals K2 und des dritten Eingangskanals K3 und der korrespondierenden Schalteingänge 211, 212 und 213 der Schaltverstärkervorrichtung 200 sind veränderbare logische Verknüpfungsglieder 411, 412 und 413 eingefügt. Jeweils ein Eingang der Verknüpfungsglieder 411, 412, 413 ist mit dem Ausgang der Eingangsstufe 404 des Masterkanals K4 verbunden.
Der andere Eingang des jeweiligen Verknüpfungsglieds 411, 412 und 413 ist mit jeweils einer Eingangsstufe 401, 402, 403 der Eingangskanäle K1, K2 bzw. K3 verbunden. Jedes Verknüpfungsglied ist im Ausführungsbeispiel der 1 zwischen einer UND-Verknüpfung einer ODER-Verknüpfung und einer Deaktivierung der Verknüpfung umschaltbar. Die Umschaltung erfolgt dabei über eine m-bitbreite Steuerungsleitung ausgehend von einer seriellen Schnittstelle 600. Für beispielsweise vier Verknüpfungszustände (2 Bit) weist die m-bitbreite Steuerleitung daher eine sechs-Bit-breite (3 × 2) Steuerleitung auf. Alternativ könnte auch in diesem Fall eine Adressierung vorgesehen sein. Die Verknüpfungsglieder 411, 412, 413 ermöglichen eine Verknüpfung ihrer beiden Eingangssignale, wobei das Signal des Masterkanals K4 ein Eingangswert jeder Verknüpfung der Verknüpfungsglieder 411, 412, 413 ist.
Beispielsweise ist zur Bildung einer speziellen Impulsform für eine Laserdiode die Verknüpfung 411 deaktiviert. Hingegen sind die Verknüpfungsglieder 412 und 413 auf eine UND-Verknüpfung eingestellt, so dass beispielsweise ein High-Signal an den Schalteingängen 212 und 213 in der Schaltverstärkervorrichtung 200 nur dann durchgeschaltet wird, wenn sowohl das digitale Eingangskanalsignal des Masterkanals K4 als auch die digitalen Eingangskanalsignal der Kanäle K2 und K3 zeitgleich ein High-Signal aufweisen.
Aufgrund dieser Abhängigkeiten durch die miteinander verbindbaren Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103 und 104 und der verschiedenen Möglichkeiten der Synchronisation mittels der Verknüpfungsglieder 411, 412 und 413, wird der überraschende Effekt erzielt, dass eine nahezu beliebige Einstellung der Form des Laserstromimpulses möglich ist. Dabei ist die besonders große Flexibilität der Einstellung der Form dieses Laserstromimpulses ein überraschender Effekt der aus der Verschaltung der Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103 und 104 ggf. auch in Kombination mit den Stromschaltern SW1, SW2, SW3 und den verschiedenen Synchronisationsmodi durch die Verknüpfungsglieder 411, 412 und 413 erzielt wird.
Zur Einstellung der logischen Verknüpfungen bzw. Verstärkungen ist die serielle Schnittstelle 600 vorgesehen, die mit den drei Eingängen SENB, SDATA und SCLK der Lasertreiberschaltung verbunden ist. Die serielle Schnittstelle 600 ist über verschiedene digitale Leitungen mit einer Bitbreite von m, n, p, q, r s, t, u und v mit den zu steuernden oder messenden Funktionseinheiten (101 bis 106, 200, 411 bis 413, 416, 501, 502, 515, 516, 601) der Lasertreiberschaltung verbunden. Zusätzlich kann beispielsweise ein Temperatursensor 601 integriert sein. Das System des Laufwerks kann eine Regelschleife zur Regelung der Laserleistung vorsehen. Hierzu ist eine Fotodiode mit einem Messschaltkreis verbunden, der über die serielle Schnittstelle 600 zumindest einen der Digital-Analog-Umsetzer 101, 102, 103, 104, 105 und 106 und/oder den Strom IW und/oder den Strom IR insbesondere während der Regelung einstellt.
In 2A ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltverstärkervorrichtung 200 schematisch dargestellt. Die Schaltverstärkervorrichtung 200 weist achtzehn schaltbare Verstärkereinheiten 251 bis 256, 261 bis 266 und 271 bis 276 auf. Die Ausgänge der Verstärkereinheiten 251 bis 256 sind mit einem Stromsummationsknoten 241 verbunden. Weiterhin ist dieser Stromsummationsknoten 241 mit dem Ausgang 231 der Schaltverstärkervorrichtung 200 verbunden. Die Ausgänge der schaltbaren Verstärkereinheiten 261 bis 266 sind mit dem Stromsummationsknoten 242 verbunden. Der Stromsummationsknoten 242 ist wiederum mit dem Ausgang 232 der Schaltverstärkervorrichtung 200 verbunden. Die Schaltausgänge der schaltbaren Verstärkereinheiten 271 bis 276 sind mit dem Stromsummationsknoten 243 verbunden. Der Stromsummationsknoten 243 ist mit dem Ausgang 233 verbunden.
An jedem Ausgang 231, 232 bzw. 233 ist eine Laserdiode 310, 320, 330 gemäß 1 anschließbar. Zur Auswahl des jeweiligen Ausgangs sind die schaltbaren Verstärkereinheiten 251 bis 276 mit dem digitalen Auswahleingang 217 verbunden. Mittels eines digitalen Steuersignals am Auswahleingang 217 lassen sich die dem jeweiligen Ausgang 231, 232 und 233 zugehörigen Verstärkereinheiten 251 bis 276 ein- und ausschalten. Weiterhin werden die schaltbaren Verstärkereinheiten 251 bis 276 durch die Schaltsignale an den Schalteingängen 211, 212, 213, 214, 215 und 216 geschaltet. Die Eingänge der schaltbaren Verstärkereinheiten 251 bis 276 sind mit den Stromeingängen 201, 202, 203, 204, 205 bzw. 206 verbunden.
Soll beispielsweise ein Eingangsstrom am Stromeingang 201 verstärkt am Ausgang 233 ausgegeben werden, wird mittels eines Schaltsignals am Schalteingang 211 und eines entsprechenden Auswahlsignals am Auswahleingang 217 die schaltbare Verstärkereinheit 271 eingeschaltet. Zusätzlich können weitere Ströme durch die schaltbaren Verstärkereinheiten 272, 273, 274 bzw. 275 oder 276 geschaltet und verstärkt werden, wobei die Ausgangsströme der schaltbaren Verstärkereinheiten 271 bis 276 in dem Stromsummationsknoten 243 summiert werden.
Alternativ zu dem Ausführungsbeispiel der 1 kann die Skalierungsfunktion durch die Stromverstärker 515 und 516 auch innerhalb der Schaltverstärkervorrichtung 200 realisiert werden. Hierzu weist die Schaltverstärkervorrichtung 200 der 2A beispielsweise je schaltbarer Verstärkereinheit vier parallel geschaltete Verstärkereinheiten auf (nicht dargestellt), die beispielsweise jeweils einen Anteil von einem Viertel zur Verstärkung beitragen. Die einzelnen parallel geschalteten Verstärkereinheiten bilden dabei ein Mittel zur Einstellung der Verstärkung der Schaltverstärkervorrichtung 200. Zum Einstellen der Skalierung sind die einzelnen parallel geschalteten Verstärkereinheiten mittels einer r-bitbreiten Datenleitung (nicht dargestellt) ein- bzw. ausschaltbar.
Eine alternative Ausführungsform der Schaltverstärkervorrichtung 200 ist als schematische Blockdarstellung in der 2B gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Schaltverstärkervorrichtung Stromschalter 281, 282, 283, 284, 285 und 286 auf, die direkt mit einem der Stromeingänge 201, 202, 203, 204, 205 bzw. 206 der Schaltverstärkervorrichtung 200 verbunden sind. Die Steuereingänge der Stromschalter 281, 282, 283, 284, 285 und 286 sind mit den Schalteingängen 211, 212, 213, 214, 215 und 216 verbunden.
Alle geschalteten Eingangsströme werden in der Summiervorrichtung 244 summiert und mittels des Auswahlschalters 287 auf einen der Ausgangsverstärker 257, 267 bzw. 277 in Abhängigkeit vom Umschaltsignal am Umschalteingang 217 geschaltet. Die Ausgänge der Ausgangsverstärker 257, 267 und 277 sind mit den Ausgängen 231, 232 bzw. 233 der Schaltverstärkervorrichtung verbunden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausgestaltungsvarianten der 1 bis 2B beschränkt. Beispielsweise ist es möglich einen anderen Aufbau der Schaltverstärkervorrichtung 200 vorzusehen. Ebenfalls kann die Verschaltung der Digital-Analog-Umsetzer 101 bis 105 untereinander verändert werden, wobei auch mehrfach Hintereinanderschaltung von drei oder mehr Digital-Analog-Umsetzern möglich sind.

101, 102, 103, 104, 105, 106: Digital-Analog-Umsetzer
111, 112, 113, 114, 115, 116: Stromeingang
121, 122, 123, 124, 125, 126: Stromausgang
131, 132, 133, 134, 135, 136: digitaler Dateneingang
200: Schaltverstärkervorrichtung
201, 202, 203, 204, 205, 206: Eingang, Stromeingang
211,212, 213, 214, 215, 216, 217: Schalteingang
231, 232, 233: Treiberausgang
241, 242, 243: Stromsummationsknoten
244: Summiervorrichtung
251, 252, 253, 254, 255, 256, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 271, 272, 273, 274, 275, 276: schaltbare Verstärkereinheit
257, 267, 277: Ausgangsverstärker
281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, SW1, SW2, SW3, SW4, SW6: Schalter
310, 320, 330: Laserdiode
401, 402, 403, 404, 405, 406: Eingangsstufe
411, 412, 413, 416: Logik, Kontrollschaltkreis
501: Hochfrequenzmodulator, Oszillator
502: Frequenzzähler
515, 516: Stromverstärker, Referenzstromquelle
517: Strombegrenzer
518: Stromquelle
600: serielle Schnittstelle
601: Temperatursensor
GND: Masse
S1, S2, S3, S4, S5: Schaltsignal
I_K1, I_K2, I_K3, I_K4, I_K5, I₁, I₂, I₃, I₄, I₅, I_OSZ, I_ref, I_SR, I_SW: Strom
I_W, I_R, R_REF: Eingang
K1, K2, K3: Kanal, Slave-Kanal
K4: Kanal, Master-Kanal
K5: Kanal
E1, E2, E3, E4, ENO: positiver Eingang (digital)
NE1, NE2, NE3, NE4, NE5, NENO: negativer Eingang (digital)
m, n, p, q, r, s, t, u, v: bitbreiter Bus

Claims

Lasertreiberschaltung, – mit einer Anzahl von Eingangskanälen (K1–K5) zum Empfang von digitalen Eingangskanalsignalen, – mit Digital-Analog-Umsetzern (101–105), wobei jedem Eingangskanal (K1–K5) zumindest ein Digital-Analog-Umsetzer (101–105) zugeordnet ist, wobei jeder Digital-Analog-Umsetzer (101–105) einen Analogeingang (111–115), einen Analogausgang (121–125) und einen digitalen Dateneingang (131–135) aufweist, wobei der Digital-Analog-Umsetzer (101–105) ausgebildet ist zur Ausgabe eines Analogausgangssignals (IK1–IK5) am Analogausgang (121–125) ein Analogeingangssignal (11–15) am Analogeingang (111–115) mittels einer analogen Verstärkung zu verstärken, und wobei der Digital-Analog-Umsetzer (101–105) ausgebildet ist einen digitalen Eingangswert am digitalen Dateneingang (131–135) in die analoge Verstärkung umzusetzen, – und mit einer Schaltverstärkervorrichtung (200), wobei jeder Eingangskanal (K1–K5) mit einem Schalteingang (211–215) der Schaltverstärkervorrichtung (200) verbunden ist, wobei der Analogausgang (121–125) jedes Digital-Analog-Umsetzers (101–105) mit einem Analogeingang (201–205) der Schaltverstärkervorrichtung (200) verbunden ist, und wobei die Schaltverstärkervorrichtung (200) ausgebildet ist jedes Analogausgangssignal (IK1–IK5) jedes Digital-Analog-Umsetzers (101–105) entsprechend dem Eingangskanalsignal des zugehörigen Eingangskanals (K1–K5) zu schalten, zu summieren und an zumindest einem Ausgang (231–233) der Schaltverstärkervorrichtung (200) verstärkt auszugeben.
Lasertreiberschaltung nach Anspruch 1, mit zumindest einem Analogschalter (SW1, SW2, SW3, SW4), wobei ein Analogeingang (111, 112, 113, 114) zumindest eines Digital-Analog-Umsetzers (101, 102, 103, 104) mit dem zumindest einen Analogschalter (SW1, SW2, SW3, SW4) verbunden ist.
Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Analogausgang (124) zumindest eines Digital-Analog-Umsetzers (104) mit einem Analogeingang (111, 112, 113) zumindest eines anderen Digital-Analog-Umsetzers (101, 102, 103) verbindbar oder verbunden ist.
Lasertreiberschaltung nach den Ansprüchen 2 und 3, bei der der Analogausgang (124) des zumindest einen Digital-Analog-Umsetzers (104) mit dem Analogeingang (111, 112, 113) des anderen Digital-Analog-Umsetzers (101, 102, 103) mittels des Analogschalters (SW1, SW2, SW3) verbindbar ist.
Lasertreiberschaltung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, bei der der zumindest eine Analogschalter (SW1, SW2, SW3, SW4) mit einer ersten Referenzquelle (516) zur Bereitstellung eines ersten Referenzstromes (I_SR) oder einer ersten Referenzspannung und/oder mit einer zweiten Referenzquelle (515) zur Bereitstellung eines zweiten Referenzstromes (I_SW) oder einer zweiten Referenzspannung verbunden ist, so dass der erste Referenzstrom (I_SR) oder die erste Referenzspannung oder der zweite Referenzstrom (I_SW) oder die zweite Referenzspannung auf den Analogeingang (111, 112, 113, 114) des Digital-Analog-Umsetzers (101, 102, 103, 104) schaltbar ist.
Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Masterkanal (K4) und einer Anzahl von Slave-Kanälen (K1, K2, K3), bei der einer der Digital-Analog-Umsetzer (104) dem Masterkanal (K4) zugeordnet ist, wobei der Analogausgang (124) des dem Masterkanal (K4) zugeordneten Digital-Analog-Umsetzers (104) mit den Analogeingängen (111, 112, 113) von den Slave-Kanälen (K1, K2, K3) zugeordneten Digital-Analog-Umsetzern (101, 102, 103) verbindbar ist.
Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Masterkanal (K4) und einer Anzahl von Slave-Kanälen (K1, K2, K3), wobei jeder Slave-Kanal (K1, K2, K3) eine konfigurierbare Logik (411, 412, 413) aufweist, wobei die Eingangskanalsignale der Slave-Kanäle (K1, K2, K3) mit dem Eingangskanalsignal des Master-Kanals (K4) für das Schalten durch die Schaltverstärkervorrichtung (200) logisch verknüpfbar, insbesondere logisch-UND oder logisch-ODER oder logisch-EXKLUSIV verknüpfbar sind.
Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schaltverstärkervorrichtung (200) Mittel zur Einstellung der. Verstärkung der Schaltverstärkervorrichtung (200), insbesondere zueinander parallel geschaltete, schaltbare Verstärkereinheiten aufweist.
Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Oszillator (501) dessen Ausgang mit einem Schalteingang (216) der Schaltverstärkervorrichtung (200) zur Ausgabe eines digitalen Oszillatorsignals verbunden ist, und mit einem weiteren Digital-Analog-Umsetzer (106), dessen Analogsignalausgang (126) zur Ausgabe eines weiteren Analogsignals (I_OSZ) mit einem Analogeingang (206) der Schaltverstärkervorrichtung (200) verbunden ist, bei der die Schaltverstärkervorrichtung (200) ausgebildet ist das weitere Analogsignal (I_OSZ) im Takt des Oszillatorsignals zu schalten, und ebenfalls zu summieren und an dem zumindest einen Ausgang (231–233) verstärkt auszugeben.
Lasertreiberschaltung nach Anspruch 9, mit einem weiteren Analogschalter (SW6), der – mit einem weiteren Analogeingang (116) des weiteren Digital-Analog-Umsetzers (106) und – mit der ersten Referenzquelle (516) und/oder – mit der zweiten Referenzquelle (515) und/oder – mit einem oder mehreren der Analogausgänge (121–125) der Digital-Analog-Umsetzer (101–105) verbunden ist.
Lasertreiberschaltung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, – mit einer weiteren konfigurierbaren Logik (416), deren Ausgang mit einem Eingang des Oszillators (501) und/oder mit dem weiteren Digital-Analog-Umsetzer (106) verbunden ist, – bei der die weitere konfigurierbare Logik (416) und/oder der Oszillator (501) ausgebildet ist mittels einer logischen Verknüpfung von einem oder mehreren Eingangskanalsignalen der Kanäle (K1–K5) und/oder mittels Steuersignalen (q, v) ein Austasten der Oszillation des Oszillators (501) und/oder eine Oszillatorfrequenz des Oszillators (501) und/oder eine Amplitude des Oszillatorsignals und/oder eine Phase des Oszillatorsignals zu verändern.
Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei der jeder Analogeingang jedes Digital-Analog-Umsetzers (101–105) als Stromeingang (111–115) ausgebildet ist, – bei der jeder Analogausgang jedes Digital-Analog-Umsetzers (101–105) als Stromausgang (121–125) zur Ausgabe eines Ausgangsstroms als Analogausgangssignal (IK1–IK5) ausgebildet ist, – bei der jeder Digital-Analog-Umsetzer (101–105) zur analogen Stromverstärkung eines Eingangsstroms (I1–I5) als Analogeingangssignal in Abhängigkeit vom digitalen Eingangswert am digitalen Dateneingang (131–135) ausgebildet ist, – bei der die Schaltverstärkervorrichtung (200) Stromeingänge (201–205) als Analogeingänge aufweist.
Verwendung von Digital-Analog-Umsetzern (101, 102, 103, 104, 105) mit jeweils einem Analogeingang (111, 112, 113, 114, 115) und einem Analogausgang (121, 122, 123, 124, 125) zur Einstellung von Stromwerten von mittels digitalen Kanalsignalen schaltbaren Teilströmen (IK1, IK2, IK3, IK4, IK5) zur Bereitstellung eines Laserstromimpulses zumindest anhand einer Summe der Teilströme (IK1, IK2, IK3, IK4, IK5), bei der zumindest ein Analogausgang (124) eines der Digital-Analog-Umsetzer (104) mit zumindest einem Analogeingang (111, 112, 113) eines anderen der Digital-Analog-Umsetzer (101, 102, 103) mittels eines Analogschalters (SW1, SW2, SW3) verbindbar ist.