DE102008036985B4 - Lasertreiberschaltung, Verfahren zum Steuern einer Lasertreiberschaltung und Verwendung - Google Patents

Lasertreiberschaltung, Verfahren zum Steuern einer Lasertreiberschaltung und Verwendung Download PDF

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Abstract

Lasertreiberschaltung
– mit einer Verstärkervorrichtung (100) mit einer Mehrzahl von schaltbaren Teilverstärkern (101, ..., 116), die mit einem Ausgang (190) für einen Anschluss eines Lasers verbindbar oder verbunden sind,
– mit einer Analogschaltvorrichtung (200) zum Schalten von Analogeingangssignalen,
– mit einer Mehrzahl von Analogeingängen (i1, i2, i3) für die Analogeingangssignale,
– mit einer Mehrzahl von Steuereingängen (w1, w2, w3) zum Empfang von digitalen Steuersignalen,
– bei der jeder schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) eine Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) zum Schalten der Verstärkung durch eines der digitalen Steuersignale aufweist,
– mit einer mit einem Eingang jeder Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) verbundenen Digitalschaltvorrichtung (1000, 1011, ..., 1161) zur auswählbaren Verbindung des Eingangs der Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) jedes schaltbaren Teilverstärkers (101, ..., 116) mit einem Steuereingang (w1, w2, w3),
– bei der jeder schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) einen Analogeingang aufweist, der mit der Analogschaltvorrichtung...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lasertreiberschaltung, ein Verfahren zum Steuern einer 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 im Falle eines Schreibvorgangs als Schreibstrategie bezeichnet werden.
  • Aus der US 2005/0047316 A1 ist eine Schaltung zur Kontrolle der Leistung eines Lasers für ein optisches Laufwerk bekannt. Zum Treiben des Laserstroms ist ein Lasertreiber vorgesehen. Der Lasertreiber weist drei Stromverstärker zur fest vorgegebenen Verstärkung von Strömen auf, wobei die Ausgangsströme der Verstärker summiert werden. Die Stromverstärker sind ausgebildet ihren Ausgangsstrom mit hoher Geschwindigkeit an und aus zu schalten. Hierzu steuern Signale eines Schreib-Puls-Generators die Stromverstärker. Die Schaltung weist eine Schalteinheit auf, die ausgebildet ist auszuwählen, welches der Signale des Schreib-Puls-Generators welchen der Ausgangsströme der Stromverstärker ein- bzw. ausschaltet. Weitere Schaltungen sind aus der US 2007/0036056 A1 , US 2007/0147450 A1 , US 2007/0096963 A1 , US 2002/0114364 A1 , US 2003/0048821 A1 , US 2007/0280316 A1 und der US 6,400673 B1 bekannt, die verschiedene Ausführungsformen der Ansteuerung von Laserdioden mittels Digital-Analog-Umsetzer zeigen.
  • Um einen Ausgangsstrom für die Laserdiode zu treiben, können mehrere Einzelströme zur Formung eines Stromimpulses vor einer Verstärkung summiert werden, so dass ein einzelner Verstärker den Ausgangsstrom bereitstellt. Die Fläche des Ausgangsverstärkers auf dem Halbleiterchip ist durch die Höhe des maximalen Ausgangsstroms bestimmt. Auch können die Einzelströme getrennt verstärkt und nach der Verstärkung durch jeweils einen Verstärker summiert werden. Die Fläche jedes Verstärkers ist dabei für den maximalen Ausgangsstrom desselben auszulegen. In Bipolartechnik kann ein gemeinsamer Ausgangsverstärker leicht realisiert werden, während in CMOS-Technik Ausgangsverstärker für die geforderte hohe Geschwindigkeit in einer grundsätzlich anderen Schaltungstechnik als in Bipolartechnik realisiert 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 Mehrzahl von Steuereingängen zum Empfang von digitalen Steuersignalen auf. Die Steuereingänge bilden dabei eine digitale parallele Schnittstelle zum parallelen Empfang der digitalen Steuersignale. Die digitalen Steuersignale dienen dazu, die Form der Stromimpulse zu definieren, wobei die digitalen Steuersignale der unterschiedlichen Steuereingänge zueinander eine unterschiedliche Impulslänge aufweisen und/oder zueinander zeitlich verschoben sein können. Die Parameter der digitalen Steuersignale sind beispielsweise durch eine mit der Lasertreiberschaltung verbindbare Signalgenerierungsschaltung einstellbar.
  • Die Lasertreiberschaltung weist eine Verstärkervorrichtung mit einer Mehrzahl von schaltbaren Teilverstärkern auf, die mit einem Ausgang für einen Anschluss eines Lasers verbindbar oder verbunden sind. Vorzugsweise ist die Verstärkervorrichtung ausgebildet ein oder mehrere Analogeingangssignale zu schalten und zu verstärken. Bevorzugt sind die Analogausgänge der schaltbaren Teilverstärker miteinander verbunden. Ausgangsströme der Teilverstärker werden vorzugsweise in einem oder mehreren Stromsummationsknoten summiert. Vorteilhafterweise ist der Ausgang als Pin zum Anschluss einer Halbleiterlaserdiode ausgebildet. Die schaltbaren Teilverstärker sind vorzugsweise als schaltbare Stromverstärker oder schaltbare Transkonduktanz-Verstärker insbesondere in CMOS-Technik ausgebildet.
  • Die Lasertreiberschaltung weist eine Analogschaltvorrichtung auf. Die Analogschaltvorrichtung ist zum Schalten von Analogeingangssignalen mit einer Mehrzahl von Analogeingängen für die Analogeingangssignale ausgebildet. Vorzugsweise sind an den Analogeingängen veränderbare innerhalb eines Impulses konstante Ströme oder Spannungen angelegt. Zum Schalten weist die Analogschaltvorrichtung Schaltmittel, wie beispielsweise Analogmultiplexer auf.
  • Jeder schaltbare Teilverstärker weist eine Schaltvorrichtung zum Schalten der Verstärkung auf. Die Schaltvorrichtung ist beispielsweise ein mittels eines Transistors schaltbarer Stromspiegel. Die Verstärkung ist vorzugsweise ein- und ausschaltbar. Jeder schaltbare Teilverstärker ist zum Schalten durch eines der digitalen Steuersignale ausgebildet.
  • Die Lasertreiberschaltung weist eine mit einem Eingang jeder Schaltvorrichtung verbundene Digitalschaltvorrichtung auf. Die Digitalschaltvorrichtung ist zur auswählbaren Verbindung des Eingangs der Schaltvorrichtung mit einem Steuereingang ausgebildet. Vorzugsweise ist die Digitalschaltvorrichtung ausgebildet genau einen der Steuereingänge zur Verbindung auszuwählen oder keinen Steuereingang auszuwählen. Demzufolge wirken sich bei Auswahl eines Steuereingangs das zugehörige digitale Eingangssignal auf die Schaltvorgänge im zugehörigen Teilverstärker der Verstärkervorrichtung aus. Ist kein Steuereingang ausgewählt, ist der zugehörige Teilverstärker deaktiviert.
  • Jeder schaltbare Teilverstärker weist einen Analogeingang auf, der mit der Analogschaltvorrichtung zum Schalten eines Analogeingangssignals auf den Analogeingang verbunden ist. Vorzugsweise ist der Analogeingang jedes Teilverstärkers an die Analogschaltvorrichtung direkt angeschlossen. Alternativ ist es möglich zum Schalten des Analogeingangssignals auf den Analogeingang des Teilverstärkers das Analogeingangssignal zusätzlich durch einen zwischengeschalteten Verstärker zu verstärken.
  • Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde ein möglichst verbessertes Verfahren zum Steuern einer Lasertreiberschaltung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
  • Demzufolge ist ein Verfahren zum Steuern einer Lasertreiberschaltung vorgesehen. Die Lasertreiberschaltung weist Analogeingänge und digitale Steuereingänge und eine Verstärkervorrichtung mit einer Mehrzahl von schaltbaren Teilverstärkern auf.
  • In dem Verfahren wird jeder schaltbare Teilverstärker keinem oder genau einem digitalen Steuereingang mittels Ansteuerung eines Multiplexers zugeordnet.
  • Jeder schaltbare Teilverstärker wird keinem oder genau einem Analogeingang mittels Ansteuerung eines Analogmultiplexers zugeordnet.
  • Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, eine Verwendung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.
  • Demzufolge ist eine Verwendung einer Mehrzahl von einzeln schaltbaren Teilverstärkern einer Verstärkervorrichtung zur Bereitstellung eines Ausgangsstroms für einen Laser durch Stromsummation der Ausgangsströme der schaltbaren Teilverstärker vorgesehen.
  • Zur Bereitstellung des Ausgangsstroms werden mehrere schaltbare Teilverstärker mittels Multiplexer mit genau einem digitalen Steuereingang und mittels Analogmultiplexer mit genau einem Analogeingang verbunden. Vorzugsweise werden die Multiplexer und die Analogmultiplexer voneinander abhängig angesteuert.
  • Die im Folgenden beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf die Lasertreiberschaltung, als auch auf die Verwendung als auch auf das Verfahren zum Steuern einer Lasertreiberschaltung.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Digitalschaltvorrichtung eine Anzahl von Multiplexern auf. Der jeweilige Multiplexer ist vorzugsweise an den Eingang der zugehörigen Schaltvorrichtung angeschlossen. Die Multiplexer sind mit den Steuereingängen vorzugsweise unmittelbar oder über eine Logik, beispielsweise zur Freigabe mittelbar verbunden. Alternativ zu Multiplexern kann die Digitalschaltvorrichtung eine Transistorlogik oder eine Gatterlogik aufweisen, die an jeden Eingang der Schaltvorrichtungen der Teilverstärker angeschlossen ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Analogschaltvorrichtung eine Mehrzahl von Analogmultiplexern auf. Vorzugsweise ist jeder Analogmultiplexer an genau einen Analogeingang eines zugeordneten schaltbaren Teilverstärkers angeschlossen.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Lasertreiberschaltung eine Steuerschaltung auf, die zur Einstellung der Multiplexer der Teilverstärker der Verstärkervorrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Steuerschaltung mit einem digitalen Eingang der Verstärkervorrichtung zu Einstellung verbunden. In einer anderen auch kombinierbaren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Steuerschaltung zur Einstellung der Analogmultiplexer ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Steuerschaltung mit einem digitalen Eingang der Analogschaltvorrichtung zur Einstellung verbunden.
  • Die Steuerschaltung kann beispielsweise eine Logik zur Einstellung aufweisen. Bevorzugt weist die Steuerschaltung eine Mehrzahl von Registern auf, wobei jedes Register einem Multiplexer eines Teilverstärkers und/oder einem Analogmultiplexer der Analogschaltvorrichtung zugeordnet ist. Weist der Multiplexer beispielsweise vier Schaltposition auf, weist das zugehörige Register zumindest eine zwei-Bit-Breite zur Einstellung aller vier Schaltpositionen auf.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Analogausgänge aller Teilverstärker zur Stromsummation mit dem Ausgang für den Anschluss des Lasers verbunden. Zur Stromsummation können dabei ein oder mehrere Stromsummationsknoten vorgesehen sein, die den Strom der Teilverstärker zusammenführen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zuordnung jedes schaltbaren Teilverstärkers zu keinem oder genau einem digitalen Steuereingang mittels eines Registerwerts in einem Speicher der Lasertreiberschaltung gespeichert wird. Vorzugsweise wird die Zuordnung jedes schaltbaren Teilverstärkers zu keinem oder genau einem Analogeingang mittels eines Registerwerts gespeichert. Vorteilhafterweise sind die Zuordnungen zu dem digitalen Steuereingang und zu dem Analogeingang miteinander logisch verknüpft.
  • Vorzugsweise sind die Teilverstärker gleich ausgebildet.
  • Die zuvor beschriebenen Weiterbildungsvarianten sind sowohl einzeln als auch in Kombination besonders vorteilhaft. Dabei können sämtliche Weiterbildungsvarianten untereinander kombiniert werden. Weiterbildungen des Verfahrens oder der Verwendung ergeben sich beispielsweise aus Funktionen der Lasertreiberschaltung. 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 eine schematische Darstellung einer Lasertreiberschaltung eines ersten Ausführungsbeispiels, und
  • 2 eine schematische Darstellung einer Lasertreiberschaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
  • In 1 ist eine Lasertreiberschaltung durch ein Blockschaltbild schematisch dargestellt. Die Lasertreiberschaltung weist eine Verstärkervorrichtung 100, eine Analogschaltvorrichtung 200, eine Digitalschaltvorrichtung 1000 und eine Steuerschaltung 300 auf. Die Analogschaltvorrichtung 200 ist mit einer Mehrzahl von Analogeingängen i1, i2 und i3 verbunden. Im Ausführungsbeispiel der 1 sind die Analogeingänge i1, i2 und i3 als Stromeingänge ausgebildet. Die Analogschaltvorrichtung 200 weist eine Mehrzahl von (vierzehn) analogen Ausgängen auf, die mit analogen Eingängen der Verstärkervorrichtung 100 verbunden sind. Die Analogschaltvorrichtung 200 ist ausgebildet jeden seiner Analogausgänge auf keinen oder genau einen der Analogeingänge i1, i2 oder i3 zu schalten.
  • Jedem analogen Eingang der Verstärkervorrichtung 100 ist ein schaltbarer Teilverstärker 101 bis 114 zugeordnet. Jeder Analogausgang jedes Teilverstärkers 101 bis 114 ist mit dem Anschluss 190 zum Anschluss einer Halbleiterlaserdiode (in 1 nicht dargestellt) verbunden. Zum Schalten der schaltbaren Teilverstärker 101 bis 114 ist die Verstärkervorrichtung 100 über die Digitalschaltvorrichtung 1000 mit Steuereingängen w1, w2, w3 verbunden über die dynamische digitale Steuersignale die einzelnen Teilverstärker 101 bis 114 schalten. Hierzu weist die Digitalschaltvorrichtung 1000 eine Multiplexfunktion auf, wodurch jeder schaltbare Teilverstärker 101 bis 114 mit keinem oder genau einem Steuereingang w1 oder w2 oder w3 verbindbar ist. Somit kann ein schaltbarer Teilverstärker 101 bis 114 nicht gleichzeitig mit zwei Steuereingängen verbunden sein, so dass zeitgleich lediglich die Auswahl eines einzigen Steuereingangs oder keines Steuereingangs möglich ist.
  • Die beiden Multiplexfunktionen der Analogschaltvorrichtung 200 und der Digitalschaltvorrichtung 1000 sind durch die Steuerschaltung 300 steuerbar. Hierzu ist die Steuerschaltung 300 durch eine erste Verbindung 310 mit einem Eingang der Digitalschaltvorrichtung 1000 und durch eine zweite Verbindung 320 mit der Analogschaltvorrichtung 200 verbunden. Vorzugsweise weist die Steuerschaltung 300 Register auf, deren Registerwerte die Schaltpositionen von Multiplexern der Digitalschaltvorrichtung 1000 und der Analogschaltvorrichtung 200 festlegen.
  • Vorzugsweise sind die Schaltpositionen der Digitalschaltvorrichtung 1000 und der Analogschaltvorrichtung 200 einander zugeordnet. Beispielsweise wird der erste Teilverstärker 101 mit dem ersten Steuereingang w1 zum Schalten durch das Steuersignal des ersten Steuereingangs verbunden. Zugleich ist die Analogschaltvorrichtung 200 derart geschaltet, dass der Analogeingang des ersten Teilverstärkers 101 über die Analogschaltvorrichtung 200 mit dem ersten Analogeingang i1 verbunden ist. Ist die Zuordnung von Analogeingang i1, i2, i3 zu den Steuereingängen w1 bzw. w2 bzw. w3 fest, wird über beide Verbindung 310 und 320 dasselbe Signal übertragen, so dass beide Verbindungen 310 und 320 auch miteinander verbunden sein können.
  • Weiterhin weist die Steuerschaltung 300 eine serielle oder parallele Schnittstelle 330, beispielsweise eine Bus-Schnittstelle auf, über die die Registerwerte in die Register geschrieben oder ausgelesen werden können. Die Schnittstelle 330 kann beispielsweise eine Verbindung zu einem Mikrocontroller (nicht dargestellt) bilden, der zusammen mit der Lasertreiberschaltung auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert sein kann. Die Analogeingänge i1, i2, i3 können mit Verstärkern, Digital-Analog-Umsetzern und/oder Stromquellen verbunden sein, die vorteilhafterweise zusammen mit der Lasertreiberschaltung auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert sind. Die Steuereingänge w1, w2, w3 sind vorteilhafterweise mit einer Signalgenerierungsschaltung und/oder einer digitalen Logik verbunden, die vorteilhafterweise zusammen mit der Lasertreiberschaltung auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert sind. Alternativ ist ein Anschluss von Schaltungen an mit den Steuereingängen w1, w2, w3 und Analogeingängen i1, i2, i3 verbundenen Pins der Lasertreiberschaltung möglich.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lasertreiberschaltung schematisch dargestellt. Die Verstärkervorrichtung 100 weist in diesem Ausführungsbeispiel sechzehn schaltbare Teilverstärker 101 bis 116 auf. Die Teilverstärker 101 bis 116 sind alle über einen Stromsummationsknoten mit einem Ausgang 190 für einen Anschluss eines Halbleiterlasers (nicht dargestellt) verbunden. Jeder schaltbare Teilverstärker 101 bis 116 weist eine Schaltvorrichtung 1012 bis 1162 beispielsweise in Form eines schaltbaren Transkonduktanz-Verstärkers oder eines schaltbaren Stromspiegels zur Stromverstärkung auf. Der Analogeingang der Schaltvorrichtung 1012 bis 1162 jedes Teilverstärkers 101 bis 116 ist mit einer Analogschaltvorrichtung 200 verbunden.
  • Im Ausführungsbeispiel der 2 ist eine Digitalschaltvorrichtung durch mehrere Multiplexer 1011 bis 1161 gebildet, wobei jeder Multiplexer 1011 bis 1161 in einen Teilverstärker 101 bis 116 integriert ist. Jeder Multiplexer 1011 bis 1161 ist mit einem Eingang der zugehörigen Schaltvorrichtung 1012 bis 1162 und mit jedem Steuereingang w1, w2 und w3 der Lasertreiberschaltung verbunden. Mittels einer Steuerung über eine 2-Bit-Leitung kann die Schaltposition des jeweiligen Multiplexers 1011 bis 1161 zwischen genau einem der drei Steuereingänge w1 oder w2 oder w3 oder einer Schaltposition ohne eine Verbindung zu den Steuereingängen umgeschaltet werden. Hierzu werden die zwei Steuer-Bits statisch in einem Register in der Steuerschaltung 300 gespeichert. Demzufolge ist für sechzehn Multiplexer 1011 bis 1161 der sechzehn Teilverstärker 101 bis 116 eine 32-Bit-breit Steuerverbindung erforderlich um alle Multiplexer 1011 bis 1161 unabhängig voneinander zu steuern.
  • Mittels der Programmierung der Registerwerte der Register in der Steuerschaltung 300 ist es möglich jedem dynamischen Steuersignal an einem der Steuereingänge w1, w2 bzw. w3 durch die Anzahl von zugeschalteten Teilverstärkern 101, ..., 116 einen maximalen Ausgangsstrom bzw. einem Skalierungsfaktor zuzuordnen. Mit Aktivierung von Teilverstärkern ändert sich dabei nicht nur der maximale Ausgangsstrom, sondern auch ein Verstärkungsfaktor, was als Skalierung bezeichnet werden kann. Der Effekt ist, dass der jeweilige maximale Ausgangsstrom immer (reproduzierbar) beim gleichen Eingangsstrom erzielbar ist.
  • Gegenüber herkömmlichen Lasertreibern werden durch das Ausführungsbeispiel der 2 mehrere Vorteile erzielt. Für die Verstärkungsfunktion wird in Summe eine kleinere Chipfläche benötigt. Dynamische Eigenschaften sind verbessert. Zudem wird durch die Skalierfunktion eine höhere Auflösung bei kleinen Ausgangsströmen erzielt.
  • Entsprechend werden über die Verbindung 320 und den Eingang 230 die Analogmultiplexer 2010 bis 2160 statisch angesteuert, so dass entsprechend Analogeingänge i1, i2, i3 für Analogsignale – wie beispielsweise statische Ströme – durch den jeweiligen Analogmultiplexer 2010 bis 2160 mit einem Analogausgang 2011 bis 2161 der Analogschaltvorrichtung 200 verbunden werden. Demzufolge weist jeder schaltbare Teilverstärker 101, ..., 116 einen Analogeingang auf, der mit der Analogschaltvorrichtung 200 zum Schalten eines Analogeingangssignals i1, i2, i3 auf den Analogeingang des schaltbaren Teilverstärkers 101, ..., 116 verbunden ist.
  • Beispielsweise ist es möglich dem Steuereingang w1 die ersten acht Teilverstärker 101 bis 108 zuzuordnen, so dass das Steuersignal am ersten Steuereingang w1 die acht Teilverstärker 101 bis 108 schaltet. Dem zweiten Steuereingang w2 werden entsprechend sechs weitere Teilverstärker 109 bis 114 zugeordnet. Dem dritten Steuereingang w3 wird der fünfzehnte Teilverstärker 115 zugeordnet. Der sechzehnte Teilverstärker 116 wird hingegen keinem Steuereingang zugeordnet. Mit dieser Programmierung ist der geringste Ausgangsstrom durch das dritte Steuersignal w3 also durch lediglich den Teilverstärker 115 und der größte Ausgangsstrom durch die gemeinsamen gleichzeitigen Steuersignale w1 und w2 und w3 also durch die Teilverstärker 101 bis 115 möglich.
  • Dies bewirkt den überraschenden Effekt, dass eine Überdimensionierung der Verstärkervorrichtung 100 nicht erforderlich ist. Die Verstärkervorrichtung 100 muss lediglich für den maximalen benötigen Strom ausgelegt werden, unabhängig davon, wie groß die Teilbeiträge durch die einzelnen Steuersignale w1, w2, w3 bewirkt werden sollen. Die Teilbeiträge können durch die flexible Zuordnung der schaltbaren Teilverstärker 101 bis 116 für jeden Laserdiodentyp individuell angepasst werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausgestaltungsvarianten der 1 oder 2 beschränkt. Beispielsweise ist es möglich eine größere oder kleinere Anzahl von Teilverstärkern vorzusehen. Auch ist es möglich weitere analoge Stufen den Analogeingängen i1, i2, i3 vorzuschalten. Ebenfalls ist es möglich den Steuereingängen eine digitale Logik vorzuschalten. Ebenfalls ist es möglich für mehrere Laserdioden eine Mehrzahl von Verstärkervorrichtungen oder eine Umschaltung der Verstärkervorrichtung auf mehrere Ausgänge vorzusehen.
  • 100
    Verstärkervorrichtung
    101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116
    schaltbarer Teilverstärker
    130, 230
    Eingang
    1000
    Digitalschaltvorrichtung
    1011, 1021, 1031, 1041, 1051, 1061, 1071, 1081, 1091, 1101, 1111, 1121, 1131, 1141, 1151, 1161
    Multiplexer
    1012, 1022, 1032, 1042, 1052, 1062,
    Schaltvorrichtung, schaltbarer
    1072, 1082, 1092, 1102, 1112, 1122, 1132, 1142, 1152, 1162
    Stromspiegel
    190
    Ausgang, Pin
    200
    Analogschaltvorrichtung
    2010, 2020, 2030, 2040, 2050, 2060, 2070, 2080, 2090, 2100, 2110, 2120, 2130, 2140, 2150, 2160
    Analogmultiplexer
    2011, 2021, 2031, 2041, 2051, 2061, 2071, 2081, 2091, 2101, 2111, 2121, 2131, 2141, 2151, 2161
    Ausgang
    300
    Steuerschaltung
    310, 320
    Verbindung
    330
    Schnittstelle, Bus
    i1, i2, i3
    Analogeingang
    w1, w2, w3
    Steuereingang

Claims (9)

  1. Lasertreiberschaltung – mit einer Verstärkervorrichtung (100) mit einer Mehrzahl von schaltbaren Teilverstärkern (101, ..., 116), die mit einem Ausgang (190) für einen Anschluss eines Lasers verbindbar oder verbunden sind, – mit einer Analogschaltvorrichtung (200) zum Schalten von Analogeingangssignalen, – mit einer Mehrzahl von Analogeingängen (i1, i2, i3) für die Analogeingangssignale, – mit einer Mehrzahl von Steuereingängen (w1, w2, w3) zum Empfang von digitalen Steuersignalen, – bei der jeder schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) eine Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) zum Schalten der Verstärkung durch eines der digitalen Steuersignale aufweist, – mit einer mit einem Eingang jeder Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) verbundenen Digitalschaltvorrichtung (1000, 1011, ..., 1161) zur auswählbaren Verbindung des Eingangs der Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) jedes schaltbaren Teilverstärkers (101, ..., 116) mit einem Steuereingang (w1, w2, w3), – bei der jeder schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) einen Analogeingang aufweist, der mit der Analogschaltvorrichtung (200) zum auswählbaren Schalten eines Analogeingangssignals auf den Analogeingang verbunden ist.
  2. Lasertreiberschaltung nach Anspruch 1, bei der die Digitalschaltvorrichtung eine Anzahl von Multiplexern (1011, ..., 1161) aufweist, wobei jeder Multiplexer (1011, ..., 1161) jeweils an den Eingang der Schaltvorrichtung (1012, ..., 1162) angeschlossen ist.
  3. Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei der die Analogschaltvorrichtung (200) eine Mehrzahl von Analogmultiplexern (2010, ..., 2160) aufweist, wobei jeder Analogmultiplexer (2010, ..., 2160) an einen Analogeingang eines zugeordneten schaltbaren Teilverstärkers (101, ..., 116) angeschlossen ist.
  4. Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – mit einer Steuerschaltung (300), die zur Einstellung der Multiplexer (1011, ..., 1161) der Teilverstärker (101, ..., 116) der Verstärkervorrichtung (100) mit einem Eingang (130) der Verstärkervorrichtung (100) verbunden ist und/oder die zur Einstellung der Analogmultiplexer (2010, ..., 2160) mit einem Eingang (230) der Analogschaltvorrichtung (200) verbunden ist.
  5. Lasertreiberschaltung nach Anspruch 4, – bei der die Steuerschaltung (300) eine Mehrzahl von Registern aufweist, wobei jedes Register einem Multiplexer (1011, ..., 1161) eines Teilverstärkers (101, ..., 116) zugeordnet ist.
  6. Lasertreiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei der Analogausgänge aller Teilverstärker zur Stromsummation mit dem Ausgang (190) für den Anschluss des Lasers verbunden sind.
  7. Verfahren zum Steuern einer Lasertreiberschaltung mit Analogeingängen (i1, i2, i3) und digitalen Steuereingängen (w1, w2, w3) und mit einer Verstärkervorrichtung (100) mit einer Mehrzahl von schaltbaren Teilverstärkern (101, ..., 116), – bei dem jeder schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) keinem oder genau einem digitalen Steuereingang (w1, w2, w3) mittels Ansteuerung eines Multiplexers (1011, ..., 1161) zugeordnet wird, – bei dem jeder schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) keinem oder genau einem Analogeingang (i1, i2, i3) mittels Ansteuerung eines Analogmultiplexers (2010, ..., 2160) zugeordnet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, – bei dem die Zuordnung jedes schaltbaren Teilverstärkers (101, ..., 116) zu keinem oder genau einem digitalen Steuereingang (w1, w2, w3) mittels eines Registerwerts gespeichert wird, und – bei dem die Zuordnung jedes schaltbaren Teilverstärkers (101, ..., 116) zu keinem oder genau einem Analogeingang (i1, i2, i3) mittels eines Registerwerts gespeichert wird.
  9. Verwendung einer Mehrzahl von einzeln schaltbaren Teilverstärkern (101, ..., 116) einer Verstärkervorrichtung (100) zur Bereitstellung eines Ausgangsstroms für einen Laser durch Stromsummation der Ausgangsströme der schaltbaren Teilverstärker (101, ..., 116), bei der zur Bereitstellung des Ausgangsstroms mehrere schaltbare Teilverstärker (101, ..., 116) mittels Multiplexer (1011, ..., 1161) mit genau einem digitalen Steuereingang (w1, w2, w3) und mittels Analogmultiplexer (2010, ..., 2160) mit genau einem Analogeingang (i1, i2, i3) verbunden werden.
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