DE102016116875A1

DE102016116875A1 - Gepulster Laserdiodentreiber

Info

Publication number: DE102016116875A1
Application number: DE102016116875.0A
Authority: DE
Inventors: Erik D. Barnes; Lawrence A. Singer; Harvey Weinberg
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2017-03-23
Also published as: US20190386460A1; US10158211B2; US20170085057A1; US10886697B2; CN106549301B; CN106549301A

Abstract

Optische Systeme können einen oder mehrere Züge von Lichtpulsen zu Objekten emittieren, um den Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Objekt abzuleiten. Für das Erreichen einer Meter- oder Zentimeterauflösung können sehr kurze Lichtpulse erforderlich sein. Es ist nicht trivial, eine Schaltung zu entwickeln, die schmale Strompulse für das Ansteuern einer Diode, welche die Lichtpulse emittiert, erzeugen kann. Eine verbesserte Treiberschaltung hat einen Vorladeweg, der ein oder mehrere induktive Elemente aufweist, und einen Zündweg, der die Diode aufweist. Schalter in der Treiberschaltung werden während verschiedener Intervalle mit vordefinierten Zuständen gesteuert, um Strom in einem oder in mehreren induktiven Elementen vorzuladen, bevor der Strom durch den Zündweg fließen gelassen wird, um die Diode zu pulsen.

Description

PRIORITÄTSDATEN
Diese nicht vorläufige Patentanmeldung beansprucht die Priorität und/oder den Vorteil aus der vorläufigen Anmeldung (Seriennummer 62/221708, eingereicht am 22. September 2015) mit dem Titel ”PULSED LASER DIODE DRIVER” und der vorläufigen Anmeldung (Seriennummer 62/351 651, eingereicht am 17. Juni 2016) mit dem Titel ”PULSED LASER DIODE DRIVER”.
TECHNISCHES GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet integrierter Schaltungen und insbesondere von Schaltungen für das Ansteuern von Laserdioden.
HINTERGRUND
Optische Systeme gibt es in vielen Arten. Optische Kommunikationen pulsen Dioden, um Informationen zu übertragen; optische Systeme, wie LIDAR-, Flugzeitkameras und Abstandsmessgeräte, können Dioden pulsen und reflektiertes Licht messen, um das Vorhandensein, Abstandsinformationen, Tiefeninformationen und/oder Geschwindigkeitsinformationen eines Objekts zu erfassen. Diese optischen Systeme können in Sicherheitssystemen, medizinischen Systemen, Automobilsystemen, Luft- und Raumfahrtsystemen usw. verwendet werden.
Dioden werden häufig als Lichtquelle für viele optische Anwendungen verwendet. Laserdioden werden häufig infolge ihrer Fähigkeit verwendet, eine große Lichtmenge zu erzeugen, wenngleich dies nicht für alle Anwendungen erforderlich ist, und die Auswahl der Lichtquelle kann natürlich von der Anwendung abhängen. Andere Dioden (beispielsweise Leuchtdioden) oder elektrisch angesteuerte Lichtquellen können verwendet werden.
Dioden können Licht als Funktion des durch die Diode geleiteten Stroms emittieren. Zur Implementation einer optischen Anwendung wird ein Treiber für das Ansteuern der Diode bereitgestellt, d. h. um diesen Strom der Diode zuzuführen, so dass Licht emittiert werden kann. Diodentreiber können von den Anforderungen der Anwendung, vom Systementwurf und von Randbedingungen, die von der die Dioden bereitstellenden Schaltung auferlegt werden, abhängen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Um ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Offenbarung und ihrer Merkmale und Vorteile bereitzustellen, wird auf die folgende Beschreibung in Zusammenhang mit den anliegenden Figuren Bezug genommen, wobei gleiche Bezugszahlen die gleichen Teile repräsentieren. Es zeigen:
die 1A–B Beispiele eines gepulsten Laserdiodentreibers und einer Diode,
2 eine der Erläuterung dienende gepulste Laserdioden-Treiberschaltung und Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
die 3–7 verschiedene Zustände der gepulsten Laserdioden-Treiberschaltung während verschiedener Intervalle gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Pulsen einer Laserdiode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
9 eine der Erläuterung dienende gepulste Laserdioden-Treiberschaltung und Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
10 ein Systemdiagramm einer der Erläuterung dienenden gepulsten Laserdioden-Treiberschaltung und Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
die 11–14 verschiedene Treiberschaltungen für das Ansteuern mehrerer Dioden gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
15 ein Zeitablaufdiagramm für die in 14 dargestellte Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung,
16 eine andere Treiberschaltung für das Ansteuern mehrerer Dioden gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung und
17 ein als Beispiel dienendes Verfahren für das Pulsen einer Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
BESCHREIBUNG ALS BEISPIEL DIENENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Kurzer Überblick
Optische Systeme können einen oder mehrere Züge (trains) von Lichtpulsen zu Objekten emittieren, um den Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Objekt abzuleiten. Für das Erreichen einer Meter- oder Zentimeterauflösung können sehr kurze Lichtpulse erforderlich sein. Es ist nicht trivial, eine Schaltung zu entwickeln, die schmale Strompulse für das Ansteuern einer Diode, welche die Lichtpulse emittiert, erzeugen kann. Eine verbesserte Treiberschaltung hat einen Vorladeweg, der ein oder mehrere induktive Elemente aufweist, und einen Zündweg, der die Diode aufweist. Schalter in der Treiberschaltung werden während verschiedener Intervalle mit vordefinierten Zuständen gesteuert, um Strom in einem oder in mehreren induktiven Elementen vorzuladen, bevor der Strom durch den Zündweg fließen gelassen wird, um die Diode zu pulsen.
Herausforderungen für das Pulsen von Laserdioden
Optische Systeme in der Art von LIDAR, Flugzeitkameras und Entfernungsmessgeräten emittieren typischerweise einen oder mehrere Züge von Lichtpulsen (beispielsweise von einer modulierten Lichtquelle) zu einem oder mehreren Objekten, und die Ankunftszeit des reflektierten Lichts wird aufgezeichnet. Auf der Grundlage der Ankunftszeit und der Lichtgeschwindigkeit kann der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Objekt abgeleitet werden.
Typischerweise wird eine Diode mit schmalen und einen hohen Strom aufweisenden Pulsen angesteuert, um einen Zug von Lichtpulsen zum Objekt (das einige Meter entfernt sein kann) zu emittieren. Die Lichtgeschwindigkeit ist sehr hoch, weshalb sehr kurze Lichtpulse erforderlich sind, um eine Meter- oder Zentimeterauflösung zu erreichen. Dementsprechend ist ein Zug schmaler Strompulse erforderlich, um die Diode so anzusteuern, dass der Zug kurzer Lichtpulse erzeugt wird. In einigen Fällen kann die gewünschte Pulsbreite kleiner als 5 Nanosekunden bei einem Spitzenstrom von mehr als 40 Ampere sein, so dass während der Pulsanstiegs- und -abfallzeiten di/dt-Werte von mehr als 20 Ampere pro Nanosekunde erforderlich sind. Bei solchen strengen Anforderungen ist es nicht trivial, eine Schaltung zu entwickeln, welche die schmalen Strompulse für das Ansteuern der Diode erzeugen kann.
Die 1A–B zeigen Beispiele eines gepulsten Laserdiodentreibers und einer gepulsten Diode in verschiedenen Konfigurationen, welche jedoch im Wesentlichen gleichwertige Funktionen bereitstellen. Während eines ersten Intervalls lädt und akkumuliert ein Kondensator C Pulsladung, während der Transistor Q (der als Schalter wirkt) ausgeschaltet ist, so dass kein Strom durch die Diode D und den Transistor Q fließt. Während eines zweiten Intervalls wird der Transistor Q eingeschaltet, um zu ermöglichen, dass die Ladung vom Transistor C durch die Laserdiode D fließt, um einen kurzen Lichtpuls zu emittieren. Wie zuvor erklärt wurde, sind schmale und einen hohen Strom aufweisende Pulse erforderlich und muss in einigen Fällen di/dt (Änderung des Stroms gegenüber der Änderung in der Zeit oder Stromänderungsrate) größer oder gleich 10 oder 20 Ampere pro Nanosekunde sein. Während des zweiten Intervalls kann di/dt durch die Schnelligkeit, mit der der Transistor Q einschaltet, und durch die Schnelligkeit, mit der der Strom durch den Schaltungsweg vom Kondensator C zur Diode D fließen kann, begrenzt werden.
Typischerweise sind diskrete integrierte Pegelverschiebungs- und Gate-Treiberschaltungen erforderlich ist, um den Transistor Q anzusteuern. Allgemein ausgedrückt, wird die Schnelligkeit, mit der der (Gate-gesteuerte) Transistor Q einschaltet (d. h. die FET-Einschaltzeit), durch die Gesamt-Gate-Ladung und die Miller-Kapazität des Transistors Q begrenzt. Eine Technik zum schnellen Einschalten des Transistors Q besteht darin, einen Gate-Treiber bereitzustellen, der einen hohen Betrag eines Ladestroms bereitstellen kann, um die Gate-Kapazität schneller zu laden. Bei Betrachtung des Transistors Q mit einer Miller-Kapazität von 5 Pikofarad kann für das Einschalten des Transistors Q innerhalb von 4 Nanosekunden mehr als ein Ampere Ladestrom erforderlich sein. Eine solche Gate-Treiberschaltung kann die Systemkapazität, die Systemkosten und die Systemkomplexität erhöhen. Eine weitere Technik besteht darin, Leistungs-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET), Galliumnitrid-Feldeffekttransistoren (GaNFET) oder Lawinentransistoren zu verwenden, die kurze Anstiegszeiten und hohe Spitzenströme aufweisen. Diese Transistortypen können jedoch kostspielig sein und die Komplexität der Treiberschaltung weiter erhöhen (wie sehr hohe Versorgungsspannungen).
Abgesehen von der Herausforderung, den Transistor Q schnell einzuschalten, begrenzen die Induktivität L_A (beispielsweise die Induktivität zwischen der Anode der Laserdiode D und dem Kondensator C aus 1A, die Induktivität zwischen dem Drain des Transistors Q und dem Kondensator C aus 1B) und die Induktivität L_B (beispielsweise die Induktivität zwischen der Kathode der Laserdiode D und dem Drain des Transistors Q aus 1A, die Induktivität zwischen der Source des Transistors Q und der Anode der Laserdiode D aus 1B) die Geschwindigkeit, mit der der Strom fließt, um die Diode D einzuschalten, weil diese Induktivitäten bewirken, dass der Strom vom Kondensator C verzögert wird. Diese Induktivitäten sind infolge unvermeidlich vorhandener Bonddrähte und/oder Leiter, welche diese Schaltungskomponenten verbinden, vorhanden. Weil der erforderliche Strom so hoch ist, kann jede kleine Induktivität die Geschwindigkeit begrenzen, mit der der Strom durch die Diode fließen kann. Eine Technik zum Adressieren dieses Problems verwendet fortschrittliche Baugruppentechniken, die potentiell die Induktivität ausreichend verringern können, um zu bewirken, dass die Schaltung schneller arbeitet, diese Techniken leiden jedoch an höheren Kosten und einer höheren Montagekomplexität. Ferner können diese Induktivitäten nie auf Null gesetzt werden, und zwar selbst bei fortschrittlichen Baugruppentechniken.
Verbesserte gepulste Laserdioden-Treiberschaltung
Zum Adressieren der vorstehend beschriebenen Beschränkungen (die beispielsweise durch eine in der Schaltung vorhandene Bonddrahtinduktivität und FET-Einschaltzeiten hervorgerufen werden) stellt eine verbesserte gepulste Laserdioden-Treiberschaltung eine elegante Lösung bereit. Die Treiberschaltung kann in einer Einzelchiplösung angeboten werden. 2 zeigt eine der Erläuterung dienende gepulste Laserdioden-Treiberschaltung und eine gepulste Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Die in 2 dargestellte Schaltung weist einige der gleichen Komponenten auf, die in den 1A–B dargestellt sind. Beispielsweise ist ein Kondensator C1 für das Akkumulieren von Pulsladung bereitgestellt und kann durch den Widerstand R1 geladen werden (beispielsweise während eines verhältnismäßig langen Intervalls zwischen Pulsen). Der Reihenwiderstand R1 ist optional. Die Schaltung in 2 unterscheidet sich jedoch von der Schaltung aus 1A, wobei die Schaltung in 2 nicht nur einen, sondern zwei Wege für das Fließen von Strom aufweist. Die Schaltung in 2 für das Pulsen einer (Laser)-Diode weist einen ersten Schaltungsweg, der ein oder mehrere induktive Elemente (beispielsweise L2, L1 und L3) und einen ersten Schalter M1 (beispielsweise den ersten Schalter M1, der zwischen den Induktivitäten und Masse liegt) aufweist, und einen zweiten Schaltungsweg, der die Diode D1 und einen zweiten Schalter M2 aufweist (beispielsweise den zweiten Schalter M2, der zwischen der Diode D1 und Masse liegt), auf. L1 und L3 modellieren Bonddrahtinduktivitäten. L2 modelliert die Induktivität zwischen dem ladenden Kondensator C1 und dem Bonddraht, oder es kann auch eine Induktivität innerhalb des Kondensators C1 aufweisen. L2 könnte kleiner als L1, L3 sein.
Zwei Schalter M1 und M2 sind bereitgestellt, um auszuwählen, über welchen Weg der Strom während verschiedener Intervalle fließt. Ein Schaltungsweg, d. h. ein Vorladeweg, kann für das Vorladen der Induktivität(en) während eines Intervalls verwendet werden, und die in der einen oder den mehreren Induktivitäten gespeicherte Energie oder der darin gespeicherte Strom kann sehr schnell unter Verwendung eines getrennten Schaltungswegs, d. h. eines Zündwegs, an die Diode D1 abgeführt werden, um die Diode D1 während eines nachfolgenden Intervalls einzuschalten. Eine Schaltzeit-Steuereinrichtung kann bereitgestellt werden, um die Schalter M1 und M2 zu steuern. Die Schaltzeit-Steuereinrichtung kann ihre Steuersignale für die Schalter M1 und M2 abhängig von den Eigenschaften des zu erzeugenden Pulses (beispielsweise Pulsbreite, Pulsperiode usw.) ändern.
Schalter können unter Verwendung eines geeigneten Transistors (beispielsweise der in 2 dargestellten komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS)-Vorrichtung) implementiert werden. Die Gate-Spannungen (beispielsweise VG1 und VG2, wie dargestellt) können während verschiedener Intervalle durch Steuersignale gesteuert werden, um den Transistor einzuschalten (so dass er Strom leitet) oder den Transistor auszuschalten (so dass er keinen Strom leitet). Ebenso können die Gate-Spannungen während verschiedener Intervalle durch Steuersignale gesteuert werden, um den Schalter zu schließen (so dass er Strom leitet) oder den Schalter zu öffnen (so dass er keinen Strom leitet). Wenn ein Schalter geschlossen wird, fließt Strom bei keinem oder einem nur geringen Widerstandswert durch den Schalter, und wenn ein Schalter offen ist, wird kein Strom durch den Schalter geleitet (der Schalter nimmt eine sehr hohe Impedanz/einen sehr hohen Widerstandswert an).
Es kann ein Schaltschema implementiert werden, um den ersten Schalter M1 und den zweiten Schalter M2 zu steuern, wobei das Schema vordefinierte Zustände des ersten Schalters M1 und des zweiten Schalters M2 während verschiedener Intervalle aufweist. Die Zustände des ersten Schalters M1 und des zweiten Schalters M2 ermöglichen das Vorladen von Energie oder Strom in einem oder in den mehreren induktiven Elementen im ersten Schaltungsweg, bevor die Energie oder der Strom durch den zweiten Schaltungsweg fließen gelassen wird, um die Diode zu pulsen.
Der erste Schaltungsweg kann Strom leiten, so dass die Induktivitäten L2, L1 und L3 vorgeladen werden können, bevor die Diode D1 eingeschaltet wird, um zu gewährleisten, dass das Einschalten der Diode nicht mehr oder in geringerem Maße durch die Verzögerung beeinflusst wird, die durch die Induktivitäten hervorgerufen wird. Nach einem gewissen Zeitraum des Vorladens der Induktivitäten wird der erste Schaltungsweg zu einem offenen Stromkreis, so dass kein Strom mehr durch den ersten Schaltungsweg fließt und ein Strom durch den zweiten Schaltungsweg fließt. Daher schaltet der durch den zweiten Schaltungsweg fließende Strom die Diode D1 schnell ein. Die sich ergebende Schaltung adressiert wirksam die Begrenzungen von Schaltungen in der Art derjenigen, die in den 1A–B dargestellt ist, d. h. die begrenzte Einschaltzeit eines FET-Treibers und die in der Schaltung vorhandenen Induktivitäten, welche den Treiber und die Laserdiode mit der Versorgung verbinden.
2 dient der Veranschaulichung, und es ist zu verstehen, dass Variationen der Schaltung von der Offenbarung vorgesehen sind. Es können andere Topologien und Mittel implementiert werden, um den einen oder die mehreren Schaltungswege für das Vorladen von Induktivitäten in der Schaltung vor dem Einschalten der Diode bereitzustellen.
Technische Verbesserungen und Vorteile des verbesserten Treibers
Die Gate-Treiberpulsbreite und -periode können von der Anwendung abhängen. In einigen Fällen kann die Pulsbreite ein Minimum von 4 Nanosekunden oder weniger und ein Maximum von 25 Nanosekunden bei einer Pulswiederholungsperiode mit minimal 100 Nanosekunden und maximal 1 Mikrosekunde (oder sogar 100 Mikrosekunden) aufweisen. Schmalere Pulse sind erforderlich, um die Messauflösung zu erhöhen und eine höhere Spitzenleistung zu ermöglichen, um das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu erhöhen. Die in 2 dargestellte Schaltung und ein geeignetes Schaltschema können diese Anwendungsanforderungen leicht erfüllen.
Eine technische Verbesserung der in 2 dargestellten Schaltung und anderer Ausführungsformen, die das gleiche oder ein ähnliches Schaltschema aufweisen, besteht darin, dass die Einschaltzeit der Diode nicht mehr von der FET-Einschaltzeit abhängt (die infolge der Gate-Ladung und Parasitärkapazitäten des Transistors begrenzt ist). Stattdessen wird der Schalter M1 der Schaltung in 2 zuerst eingeschaltet, um Energie oder Strom in den Induktivitäten L2 und L1 zwischen der Laserversorgungsspannung und der Anode der Laserdiode D1 zusammen mit L3 zwischen der Anode der Laserdiode D1 und dem Schalter M1 und L5 zwischen Masse und dem Schalter M1 vorzuladen. Die Laserdiode D1 bleibt während der Vorladephase durch Isolation durch Öffnen des Schalters M2 ausgeschaltet. Als nächstes wird der Schalter M2 eingeschaltet. Die Diode D1 bleibt ausgeschaltet, weil der Schalter M1 die Induktivitäten zur Masse kurzschließt und die Diode D1 einen ausreichenden Widerstandswert bereitstellt, um zu veranlassen, dass (praktisch der gesamte) Strom durch den Schalter M1 statt durch die Diode D1 und den Schalter M2 fließt. Dann wird der Schalter M1 ausgeschaltet. Der Widerstandswert von M1 nimmt zu, wenn M1 ausgeschaltet wird, wodurch die gespeicherte Energie oder der gespeicherte Strom, die oder der in den Induktivitäten (beispielsweise L2 und L1) vorgeladen wurde, gezwungen wird, sehr schnell durch den Weg zu fließen, der die Laserdiode D1 und den Schalter M2 aufweist. Der Einschaltwiderstand Rein der Laserdiode D1 kann weniger als einige hundert Milliohm oder sogar weniger als 100 Milliohm (abhängig vom Diodentyp) betragen. Dies bedeutet, dass die Laserdiode sehr schnell eingeschaltet werden kann und die FET-Einschaltzeit nicht mehr kritisch ist, weil sie die Geschwindigkeit des Einschaltens der Laserdiode D1 nicht begrenzt. Die Einschaltzeit der Laserdiode D1 hängt nun davon ab, wie schnell M1 ausschaltet (oder wie schnell der Widerstandswert ansteigt, wenn M1 ausschaltet), was sehr schnell geschehen kann (viel schneller als das Einschalten eines Transistors, das beispielsweise innerhalb von einigen 100 Pikosekunden geschieht). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schalter M2 gleich nach dem Öffnen des Schalters M1, gleichzeitig mit dem Öffnen von M1 oder kurz vor dem Öffnen des Schalters M1 geschlossen werden. Diese Ausführungsformen haben alle den Vorteil des Vorladens der Induktivitäten L2, L1 und L3 vor dem Zünden der Diode D1, solange der Schalter M1 während eines ausreichenden Zeitraums geschlossen ist, um die Energie in die Induktivitäten L2, L1 und L3 vorzuladen.
Eine weitere Verbesserung der in 2 dargestellten Schaltung besteht darin, dass die Induktivitäten kein begrenzender Faktor mehr für den di/dt-Wert des Stroms sind (Stromänderung gegenüber Zeitänderung), wenn die Diode gepulst eingeschaltet wird. Wie mit Bezug auf die 1A–B erklärt, können die Induktivitäten den di/dt-Wert des Stroms, der durch die Laserdiode fließen kann, begrenzen. Durch die Verwendung des Schalters M1 für das Vorladen der Schaltungsinduktivitäten können die Schaltungsinduktivitäten in den ”Vorladeweg” aufgenommen werden und während des Zeitraums kurz vor dem Einschalten der Laserdiode vorgeladen werden.
Auf 2 zurück verweisend sei bemerkt, dass gemäß einigen Ausführungsformen mehrere Induktivitäten in der Schaltung berücksichtigt werden können und in einen oder mehrere ”Vorladewege” aufgenommen werden können, wie die Induktivitäten L2 von der Versorgung, die Induktivitäten L1, L3 und/oder L4 von jeglichen Bonddrähten, welche die Laserdiode mit dem Treiber verbinden, und/oder die Induktivität L5 zwischen den Schaltern und der Masse, um die di/dt-Begrenzungen infolge der Induktivitäten stark abzumildern.
Selbst bei Vorhandensein dieser Induktivitäten kann die in 2 dargestellte Schaltung einen 20 Ampere pro Nanosekunde (A/ns) überschreitenden di/dt-Wert bei einer moderaten Versorgungsspannung V_CC von 10 Volt erreichen. Die Verwendung existierender Schaltungstopologien mit den gleichen Induktivitäten führt zu di/di-Werten, die viel kleiner als 10 A/ns sind. Für Flugzeitanwendungen verbessert sich die Tiefen-/Abstandsgenauigkeit bei schmaleren Pulsen, und die in 2 dargestellte Schaltung zusammen mit dem geeigneten Schaltschema kann die Funktionsweise des Gesamtsystems durch Bereitstellen der kürzestmöglichen Anstiegs- und Abfallzeiten bei hohen Spitzenströmen verbessern.
Ferner können die Schalter M1 und M2 der Schaltung aus 2 durch eine standardmäßige komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS)-Vorrichtung mit niedriger Spannung implementiert werden. Der CMOS-Prozess kann die Integration der Gate-Treiberschaltung und anderer Logik zusammen mit dem Hochstromtreiber erleichtern.
Das Schaftschema
Um das Schaltschema in weiteren Einzelheiten zu erklären, zeigen die 3–7 verschiedene Zustände der gepulsten Laserdioden-Treiberschaltung während verschiedener Intervalle gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Die 3–7 zeigen ein Modell der gepulsten Laserdioden-Treiberschaltung und der Diode. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Versorgungsspannung V_CC +10 V betragen. Die hier offenbarten Ausführungsformen können auch mit anderen Versorgungsspannungen arbeiten. Die gepulste Laserdioden-Treiberschaltung steuert die (Laser-)Diode D1 an, und die Treiberschaltung weist einen ersten Schalter S1 und einen zweiten Schalter S2 auf (welche die in 2 dargestellten Transistoren M1 und M2 modellieren). Die Induktivitäten werden aus Gründen der Einfachheit durch die Induktivität L modelliert. Entsprechend den 3–7 und verschiedenen hier offenbarten Ausführungsformen zeigt 8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Pulsen einer Laserdiode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
3 zeigt den Zustand der Schalter S1 und S2 zum Akkumulieren einer Pulsladung während eines ersten Intervalls (Aufgabe 802). Der Kondensator kann auf eine gewünschte Spannung für die Pulstreiberschaltung geladen werden. Das Akkumulieren der Pulsladung kann das Laden eines Kondensators einschließen. Der Kondensator C1 kann die Pulsladung akkumulieren und durch den (optionalen) Widerstand R1 geladen werden, der mit einer Versorgungsspannung (beispielsweise V_CC) verbunden ist. Die Pulsladung wird später als Strom oder Energie für das Vorladen der Induktivität L und das Zünden der Diode D1 zugeführt. Die Akkumulation der Pulsladung kann während eines verhältnismäßig langen Intervalls zwischen Pulsen geschehen. Während dieses Intervalls sind der erste Schalter S1 und der zweite Schalter S2 offen. Weder der erste Schalter S1 noch der zweite Schalter S2 leiten Strom. Die Diode D1 ist abgeschaltet.
4 zeigt das Schließen eines ersten Schalters S1 für das Leiten von Strom durch ein oder mehrere induktive Elemente und den ersten Schalter S1 während eines zweiten Intervalls (Aufgabe 804). Der erste Schalter S1 wird geschlossen, und der zweite Schalter S2 bleibt offen. Der erste Schalter S1 kann Strom leiten. Der erste Schalter S1 schließt die Induktivität L zur Masse kurz, wobei er die akkumulierte Ladung oder den Pulsstrom von C1 über die Induktivität L zur Masse zieht. Während dieses Intervalls fließt die akkumulierte Ladung oder der Pulsstrom vom Kondensator C1 über den Schaltungsweg 402, durch die Induktivität L und durch den ersten Schalter S1, um die Induktivität L vorzuladen (die beispielsweise die Induktivität des Bonddrahts zur Diode D1 einschließt). Der Schaltungsweg 402 wird hier als ”Vorladeweg” bezeichnet. Eine Energie oder ein Strom wird während dieses Intervalls an der Induktivität L gespeichert. Der zweite Schalter S2 ist offen, so dass kein Strom durch den zweiten Schalter S2 geleitet wird. Die Diode D1 ist ausgeschaltet. Durch das Schließen des ersten Schalters wird der erste Leitungsweg 402 vervollständigt, d. h. der ”Vorladeweg” für das Fließen des Stroms durch den ersten Schalter S1 und das eine oder die mehreren induktiven Elemente.
5 zeigt das Schließen eines zweiten Schalters S2 in Reihe mit der Diode D1 (zwischen der Diode und der Masse oder gemäß alternativen Ausführungsformen befindet sich der zweite Schalter S2 zwischen der Diode und dem Knoten 408) während eines dritten Intervalls (Aufgabe 806). Der erste Schalter S1 wird geschlossen, und der zweite Schalter S2 wird geschlossen. Während dieses Intervalls fließt der gesamte Strom weiter durch den Schaltungsweg 402, weil die Diode D1 noch in Sperrrichtung vorgespannt ist und ausgeschaltet bleibt.
6 zeigt das Öffnen des ersten Schalters S1 während eines vierten Intervalls, um Strom während eines vierten Intervalls durch die Diode D1 und den zweiten Schalter S2 fließen zu lassen (Aufgabe 808). Der erste Schalter S1 ist offen, und der zweite Schalter S2 bleibt geschlossen. Während dieses Intervalls bewirkt das Öffnen des ersten Schalters S1, dass die Energie oder der Strom (beispielsweise in der Induktivität L gespeichert) über den Schaltungsweg 602 durch die Diode D1 und den Schalter S2 fließt. Der Schaltungsweg 602 wird hier als ”Zündweg” bezeichnet. Das Abführen des Stroms über den Schaltungsweg 602 pulst und zündet die Diode D1 schnell, und die Diode D1 wird eingeschaltet. Der di/dt-Wert während dieses Intervalls kann bei einer als Beispiel dienenden V_CC = +10 V-Versorgung 20 A/ns erreichen.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird der zweite Schalter S2 zur selben Zeit geschlossen, zu der der erste Schalter S1 geöffnet wird. Gemäß einigen Ausführungsformen wird der zweite Schalter S2, kurz nachdem der erste Schalter S1 geöffnet wurde, geschlossen. Die in den 5–6 dargestellten Schritte weisen das Schließen des zweiten Schalters S2 und das Öffnen des ersten Schalters S1, das Öffnen des ersten Leitungswegs (d. h. des ”Vorladewegs”) und das Vervollständigen eines zweiten Leitungswegs (d. h. ”des Zündwegs”) für das Fließen des Stroms durch die Diode D1. Das Schließen des zweiten Schalters S2 vervollständigt einen zweiten Schaltungsweg (d. h. ”den Zündweg”) mit der Diode, und das Öffnen des ersten Schalters S1 öffnet einen ersten Schaltungsweg (d. h. ”den Vorladeweg”), um zu ermöglichen, dass der Strom (der zuvor durch den ”Vorladeweg” geflossen ist) durch den zweiten Schaltungsweg fließt. Die relativen Zeiten der beiden Aufgaben 806 und 808, die durch die 5–6 dargestellt sind, können variieren, und das Gesamtschema kann noch den Vorteil haben, dass dadurch die Induktivitäten in der Schaltung vorgeladen werden können.
7 zeigt das Öffnen des zweiten Schalters S2 während eines fünften Intervalls (Aufgabe 810). Der erste Schalter S1 ist offen, und der zweite Schalter S2 ist offen. Keiner der Schalter leitet Strom. Sowohl der ”Vorladeweg” als auch der ”Zündweg” sind offen und leiten keinen Strom. Ein getrenntes Intervall kann nicht erforderlich sein, weil die Zustände des ersten Schalters S2 und des zweiten Schalters S2 die Schaltung in die Darstellung aus 3 zurückführen. Während dieses fünften Intervalls (oder gleichwertig beim Zurückkehren zum ersten Intervall) akkumuliert der Kondensator C1 wiederum Pulsladung für den nächsten Puls. Das Schaltschema wird fortgesetzt.

Die folgende Tabelle fasst ein als Beispiel dienendes Schaltschema zusammen:

	Intervall 1	Intervall 2	Intervall 3	Intervall 4	Intervall 5*
FIGUR	3	4	5	6	7
Aufgabe	802	804	806	808	810
Beispieldauer	10 ns–1 us	einige ns	einige ns	4 ns–25 ns	hängt von der Anwendung ab
S1	Offen	Geschlossen	Geschlossen	Offen	Offen
S2	Offen	Offen	Geschlossen	Geschlossen	Offen
D1	Aus	Aus	Aus	Ein	Aus

* kann fortgelassen werden, weil es dem gleichen Zweck dient wie Intervall 1

Der Erläuterung dienende Schaltungstopologie für das Vorladen von Induktivitäten
Es sind auch komplexere Variationen dieser Schaltung möglich. Beispielsweise sind zusätzliche Schalter für das differenzielle Laden der zusätzlichen einen oder mehreren Induktivitäten zwischen der Laserdiodenkathode und der Masse möglich. Andere geeignete Topologien, welche den ”Vorladeweg”, den ”Zündweg” und ein geeignetes Schaltschema für das Implementieren des Vorladens von Induktivitäten und des schnellen Zündens der Diode aufweisen, sind von der Offenbarung vorgesehen.
Auf 2 zurück verweisend sei bemerkt, dass die Induktivitäten L4 und L5 typischerweise keine Bonddrähte sind, dass die Induktivitäten L4 und L5 jedoch bei einer anderen Baugruppenlösung in einigen Fällen Bonddrähte sind und von einem Vorladen profitieren könnten.
9 zeigt eine der Erläuterung dienende gepulste Laserdioden-Treiberschaltung und eine Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Wenn die Schalter S1 und S2 offen sind, akkumuliert der Kondensator C1 Strom. Wenn die Schalter S1 und S2 geschlossen werden, werden die Induktivitäten L2, L1, L3, L7, L4 und L5 (des Vorladewegs 902) an Masse kurzgeschlossen und durch die Pulsladung von C1 vorgeladen. Die geschlossenen Schalter S1 und S2 vervollständigen den Vorladeweg 902, der die Induktivitäten L2, L1, L3, L7, L4 und L5 (in Reihe) aufweist. Die Diode D1 wird durch sorgfältiges Steuern der Schaltzeit der Schalter S1 und S2, wenn sie geschlossen sind, so vorgespannt, dass sie nicht eingeschaltet wird, wenn die Induktivitäten vorgeladen werden. Beispielsweise kann der Vorladeweg durch Schließen von S1 und S2 vervollständigt werden. S1 kann kurz vor dem Schließen von S2 geschlossen werden, oder S1 und S2 werden gleichzeitig geschlossen. Zu dieser Zeit wirkt die Diode D1 wie ein offener Stromkreis, weil sie nicht eingeschaltet ist (d. h. ausgeschaltet oder in Sperrrichtung vorgespannt ist). Dementsprechend kann der Zündweg 904, der die Induktivität L2, die Induktivität L2, die Diode D1, die Induktivität L4 und die Induktivität L5 (in Reihe) aufweist, nicht vervollständigt werden. Nach einem Vorladezeitraum kann der Schalter S1 geöffnet werden, was bewirkt, dass der Pulsstrom von C1 und die in L2 und L1 gespeicherte Energie zur Diode D1 fließen, wodurch die Diode D1 eingeschaltet wird. Anders ausgedrückt kann der Schalter S2 geschlossen werden, um den Zündweg zu vervollständigen, und kann durch Öffnen von S1 ermöglicht werden, dass der Strom durch den Zündweg fließt. Das Öffnen des Schalters S1 öffnet den Vorladeweg, und der Strom wird durch den Zündweg 904 geleitet. Das Öffnen des Schalters S2 kann die Schaltung in den Zustand zurück versetzen, in dem die Kondensatoren C1 Pulsstrom akkumulieren können.
Variationen und Implementationen
10 zeigt ein Systemdiagramm einer der Erläuterung dienenden gepulsten Laserdioden-Treiberschaltung und einer Diode gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Ähnlich anderen Figuren sind R1 und C1 bereitgestellt, um Pulsladung zu akkumulieren. R1 und C1 sind gewöhnlich nicht auf demselben Substrat wie D1 bereitgestellt, und R1 und C1 können durch Bonddrähte oder Leiter mit D1 verbunden sein. Die Diode D1 kann durch den gepulsten Laserdiodentreiber 1102 angesteuert werden. Der gepulste Laserdiodentreiber 1102 ist eine integrierte Schaltung oder ein Chip, der Schalter M1, M2, Gate-Treiber 1106a–b und eine Schaltzeitsteuereinrichtung 1104 aufweist. Die Schalter M1, M2, die Gate-Treiber 1106a–b und eine Schaltzeitsteuereinrichtung 1104 sind auf demselben Substrat bereitgestellt. Die Schaltzeitsteuereinrichtung 1104 kann eine Laserpulseingabe (Logikpegel), d. h. ein logisches Eingangssignal, als Eingabe empfangen. Die Laserpulseingabe kann signalisieren, dass D1 einschalten sollte (beispielsweise kann ein hoher Logikpegel signalisieren, dass D1 einschalten sollte). Auf der Grundlage der Laserpulseingabe kann die Schaltzeitsteuereinrichtung 1104 geeignete Steuersignale, beispielsweise Spannungen, für das Steuern der Gate-Treiber 1106a–b erzeugen, um M1 und M2 während Intervallen ansprechend auf das logische Eingangssignal entsprechend dem hier beschriebenen Schaltschema ein- oder auszuschalten (beispielsweise um M1 oder M2 zu öffnen oder zu schließen). Gemäß einigen Ausführungsformen können die Laserdiode D1 und der gepulste Laserdiodentreiber 1102 als eine einzige integrierte Baugruppe gemeinsam gekapselt sein.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Pulslaserdiodentreiber, statt eine Laserdiode anzusteuern, mehrere Laserdioden ansteuern. Bei einer solchen Mehrkanalimplementation gilt noch der Hauptvorgang, der darin besteht, verschiedene Schaltungswege für das Vorladen und das schnelle Zünden der Laserdiode bereitzustellen. Insbesondere weist der Hauptvorgang weiter wenigstens zwei Phasen auf, nämlich das Vorladen über einen Schaltungsweg (d. h. den ”Vorladeweg”) und das Zünden über einen anderen Schaltungsweg (d. h. den ”Zündweg”). Schaltungskonfigurationen können zur Verwendung mit gemeinsamen Kathoden- oder gemeinsamen Anodenverbindungen der Laserdioden implementiert werden, weil die Laserdioden so verbunden werden können, dass ihre Kathoden oder Anoden kurzgeschlossen sind. Diese Konfiguration kann eine Herausforderung darstellen, weil der Treiber möglicherweise den Betrieb jedes Kanals isolieren muss. Anders ausgedrückt, kann die Schaltung so implementiert sein, dass sie, wenn Kanal 1 vorgeladen wird und zündet (d. h. Laserdiode 1), verhindert, dass die anderen Kanäle (d. h. andere Laserdioden) zünden. Bei einigen Mehrkanalanwendungen können die Laser mit verschiedenen Raten (d. h. 10 kHz, 100 kHz, 1 M usw.) getrennt gepulst werden und kann der geeignete Betrieb durch Isolieren der Kanäle gewährleistet werden. Die Versorgungsspannungen der verschiedenen Laser können auch verschieden sein. Die integrierte Schaltung aus 10 kann so ausgelegt werden, dass sie mehr Eingänge, Schalter und Gate-Treiber aufweist, weil mehr Dioden ausgewählt und/oder angesteuert werden müssen. Die Schaltzeitsteuereinrichtung 1104 aus 10 kann auch so ausgelegt werden, dass sie nicht nur das Öffnen/Schließen von Schaltern für das Öffnen/Vervollständigen der Vorlade- und Zündwege implementiert, sondern auch eine Auswahl einer oder mehrerer zu zündender Dioden implementiert, während der Rest der Dioden ausgeschaltet gehalten wird (d. h. das Isolieren der Kanäle).
Die 11–14 und 16 zeigen verschiedene Treiberschaltungen für das Ansteuern mehrerer Dioden. Die als Beispiel dienenden Schaltungen zeigen das Bereitstellen wenigstens eines Vorladewegs und mehrerer Zündwege, die einen zu zündenden Kanal/eine zu zündende Diode auswählen können.
11 zeigt eine Mehrkanal-Schaltungsarchitektur für das Ansteuern von (beispielsweise 4, es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Kanälen aufgenommen werden) Laserdioden mit einer gemeinsamen Kathodenverbindung (oder Konfiguration). Vor dem Vorladen von Induktivitäten wird der Kondensator C auf eine gewünschte Spannung geladen. C ist mit der Laserversorgung (beispielsweise einer geeigneten Spannungsquelle, Spannungsversorgung) und mit Masse verbunden. Der Vorladeweg wird von allen Laserdioden gemeinsam verwendet. Ein oder mehrere Schalter, die jeder Laserdiode eigens zugewiesen sind, können verwendet werden, um eine entsprechende Laserdiode auszuwählen und zu zünden. Die Schalter werden abhängig vom zu implementierenden Weg, der zu einer gegebenen Zeit zu verwenden ist, geöffnet oder geschlossen. Der Vorladeweg ist durch den Weg eines als ”Vorladeweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Bei diesem Beispiel weist der Vorladeweg die Induktivitäten L1, L2 und L3 (in Reihe) auf, und der Vorladeweg kann durch Schließen des Schalters S1 vervollständigt werden. Ein als Beispiel dienender Zündweg für die Diode D1 ist durch den Weg eines anderen als ”Zündweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Bei diesem Beispiel weist der Zündweg die Induktivität L1, den Schalter S2, die Induktivität L4, die Diode D1 und die Induktivität L3 (in Reihe) auf. Diese Schaltungsarchitektur, d. h. der Vorladeweg, kann die Induktivität im Erdschleifenweg kompensieren. Durch Schließen des Schalters S2 (während andere Schalter in Reihe mit den anderen Dioden offen gehalten werden) und Öffnen des Schalters S1 (nachdem das Vorladen von Induktivitäten aufgetreten ist) kann die Diode D1 aus mehreren Dioden ausgewählt werden und kann die Diode D1 gezündet werden.
12 zeigt eine andere Mehrkanal-Schaltungsarchitektur zum Ansteuern von Laserdioden mit einer gemeinsamen Kathodenverbindung (oder Konfiguration). Jeder Kanal hat einen entsprechenden Vorladeweg und einen entsprechenden Zündweg. Schalter werden abhängig vom zu einer gegebenen Zeit zu implementierenden Weg geöffnet oder geschlossen. Indem ein oder mehrere Schalter in einem bestimmten Weg geöffnet gehalten werden, kann gewährleistet werden, dass durch diesen bestimmten Weg kein Strom fließt, oder gewährleistet werden, dass ein bestimmter Kanal ausgeschaltet wird. Ein als Beispiel dienender für die Laserdiode D1 bereitgestellter Vorladeweg ist durch den Weg eines als ”Vorladeweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Der als Beispiel dienende Vorladeweg weist die Induktivitäten L1, L5, L6 und L3 (in Reihe) auf. Ein als Beispiel dienender Zündweg für die Laserdiode D1 ist durch den Weg eines anderen als ”Zündweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Der als Beispiel dienende Zündweg weist die Induktivität L1, die Induktivität L5, die Diode D1, die Induktivität L4 und die Induktivität L3 auf (in Reihe). Ein Satz aus dem Vorladeweg und dem Zündweg ist für den Rest der jeweiligen Laserdioden repliziert/bereitgestellt. Um zu vermeiden, dass die Figur überladen wird, sind einige der Induktivitäten in der Art von L5, L6 und L4 und der Schalter S3, die für den Kanal mit der Diode D1 dargestellt sind, für den Rest der Kanäle nicht dargestellt, wenngleich sie auch in der Schaltung für andere Kanäle vorhanden sind. Diese als Beispiel dienende Schaltungsarchitektur, d. h. der Vorladeweg, kann Induktivitäten im Laseranodenweg und im Erdschleifenweg kompensieren. Ein oder mehrere Schalter, die für jede Laserdiode oder für jeden Kanal eigens zugewiesen sind, können verwendet werden, um einen gegebenen Vorladeweg auszuwählen und zu verwenden. Beispielsweise kann der Vorladeweg für die Diode D1 vervollständigt werden, indem die Schalter S2 und S1 geschlossen werden. Ein oder mehrere Schalter, die jeder Laserdiode eigens zugewiesen sind, können verwendet werden, um eine entsprechende Laserdiode auszuwählen und zu zünden. Durch Schließen der Schalter S2 und S3 kann der Zündweg für die Diode D1 vervollständigt werden. Zur Verwendung des Vorladewegs werden die Schalter S1 und S2 geschlossen, während der Schalter S3 in Reihe mit der Diode D1 offen ist. Der Schalter S3 wird geschlossen, um den Zündweg zu vervollständigen (es ist jedoch möglich, dass an diesem Punkt kein Strom durch den Zündweg fließt). Um das Leiten von Strom durch den Vorladeweg zum Zündweg umzuschalten, wird der Schalter S1 geöffnet (der Schalter S2 bleibt geschlossen), um zu ermöglichen, dass der Strom durch den Zündweg fließt. Der Schalter S2 kann den Kanal mit der Diode D1 auswählen, der Schalter S7 kann den Kanal mit der Diode D7 auswählen usw.
13 zeigt eine andere Mehrkanal-Schaltungsarchitektur zum Ansteuern von Laserdioden mit einer gemeinsamen Kathodenverbindung (oder Konfiguration). 13 unterscheidet sich in der Hinsicht von 12, dass die Induktivität L4 und der Schalter S3 aus 12 in 13 nicht vorhanden sind und L7 aus 12 in 12 nicht vorhanden ist. Jeder Kanal hat einen entsprechenden Vorladeweg und einen entsprechenden Zündweg. Schalter werden abhängig vom zu einer gegebenen Zeit zu implementierenden Weg geöffnet oder geschlossen. Indem ein oder mehrere Schalter in einem bestimmten Vorlade- oder Zündweg geöffnet gehalten werden, kann gewährleistet werden, dass kein Strom durch diesen bestimmten Weg fließt, oder gewährleistet werden, dass ein bestimmter Kanal ausgeschaltet wird. Ein als Beispiel dienender Vorladeweg für die Diode D1 ist durch den Weg eines als ”Vorladeweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Der als Beispiel dienende Vorladeweg weist die Induktivitäten L1, L5, L6, L7 und L3 (in Reihe) auf. Ein als Beispiel dienender Zündweg für die Diode D1 ist durch den Weg eines anderen als ”Zündweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Der als Beispiel dienende Zündweg weist die Induktivität L1, die Induktivität L5, die Diode D1 und die Induktivität L3 (in Reihe) auf. Ein Satz aus dem Vorladeweg und dem Zündweg ist für den Rest der jeweiligen Laserdioden repliziert/bereitgestellt. Um das Überladen der Figur zu vermeiden, sind einige der Induktivitäten in der Art von L5, L6, die für den Kanal mit der Diode D1 dargestellt sind, wenngleich sie auch in der Schaltung für andere Kanäle vorhanden sind, für den Rest der Kanäle nicht dargestellt. Diese als Beispiel dienende Schaltungsarchitektur kompensiert Induktivitäten im Laseranodenweg, im Laserkathodenweg und im Erdschleifenweg. Ein oder mehrere Schalter, die für jede Laserdiode oder für jeden Kanal eigens zugewiesen sind, können verwendet werden, um einen gegebenen Vorladeweg auszuwählen und zu verwenden. Beispielsweise kann der Vorladeweg für die Diode D1 vervollständigt werden, indem die Schalter S2 und S1 geschlossen werden. Ein oder mehrere Schalter, die jeder Laserdiode eigens zugewiesen sind, können verwendet werden, um eine entsprechende Laserdiode auszuwählen und zu zünden. Durch Schließen des Schalters S2 kann der Zündweg für die Diode D1 vervollständigt werden. Zur Verwendung des Vorladewegs werden die Schalter S1 und S2 geschlossen, während D1 in Sperrrichtung vorgespannt ist oder ausgeschaltet ist. Weil die Diode D1 nicht eingeschaltet ist (d. h. ausgeschaltet ist oder in Sperrrichtung vorgespannt ist), wirkt die Diode D1 als ein offener Stromkreis, so dass kein Strom durch den Zündweg für die Diode D1 fließt. Der sich in einem geschlossenen Zustand befindende Schalter S2 kann den Zündweg für die Diode D1 vervollständigen, es fließt an diesem Punkt jedoch kein Strom durch den Zündweg, weil die Diode D1 ausgeschaltet ist. Um das Leiten von Strom durch den Vorladeweg zum Zündweg umzuschalten, wird der Schalter S1 geöffnet (der Schalter S2 bleibt geschlossen), um zu ermöglichen, dass der Strom durch den Zündweg fließt. Der Schalter S2 kann den Kanal mit der Diode D1 auswählen, der Schalter S7 kann den Kanal mit der Diode D7 auswählen usw.
14 zeigt eine andere Mehrkanal-Schaltungsarchitektur zum Ansteuern von Laserdioden mit einer gemeinsamen Kathodenverbindung (oder Konfiguration). Bei diesem Beispiel ermöglichen getrennte Speicherkondensatoren getrennte Versorgungsspannungsknoten für die Laserdioden. Ein weiterer Weg mit einem Speicherkondensator und einem Schalter zum Auswählen dieses weiteren Wegs sind für jede Laserdiode implementiert. Der Schalter S2 kann den Kanal auswählen, der LD1 aufweist, und der Schalter S7 kann den Kanal auswählen, der LD2 aufweist. Die Isolation oder die Auswahl verschiedener Dioden geschieht am Versorgungsknoten, indem sichergestellt wird, dass die Speicherkondensatoren für die Kanäle, die nicht für die Zündung ausgewählt wurden, eine Spannung von Null aufweisen. Durch Bereitstellen verschiedener Speicherkondensatoren für die verschiedenen Dioden können verschiedene Spannungen (durch unterschiedliche Größen von Speicherkondensatoren, die auf eine gewünschte Spannung aufgeladen werden, bereitgestellt) für das Zünden der Laserdioden verwendet werden. Jeder Kanal hat einen entsprechenden Vorladeweg, einen entsprechenden Zündweg und einen entsprechenden Kondensatorladeweg. Schalter werden abhängig vom zu einer gegebenen Zeit zu implementierenden Weg geöffnet oder geschlossen. Indem ein oder mehrere Schalter in einem bestimmten Weg geöffnet gehalten werden, kann gewährleistet werden, dass durch diesen bestimmten Weg kein Strom fließt, oder gewährleistet werden, dass ein bestimmter Kanal ausgeschaltet wird. Ein als Beispiel dienender Vorladeweg für die Diode LD1 ist durch den Weg eines als ”Vorladeweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Ein als Beispiel dienender Zündweg für die Diode LD1 ist durch den Weg eines anderen als ”Zündweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Ein als Beispiel dienender Kondensatorladeweg für die Diode LD1 ist durch den Weg eines anderen als ”Kondensatorladeweg” bezeichneten Pfeils mit einem als VCC_1 bezeichneten Speicherkondensator dargestellt. Ein Satz eines Vorladewegs, Zündwegs und Kondensatorladewegs ist für den Rest der jeweiligen Laserdioden repliziert/bereitgestellt. Um das Überladen der Figur zu vermeiden, sind Induktivitäten, wenngleich sie in der Schaltung vorhanden sind, aus der Figur fortgelassen. Ein oder mehrere Schalter, die jeder Laserdiode eigens zugewiesen sind, können für das Laden des entsprechenden Kondensators verwendet werden. Beispielsweise wird der Schalter S2 geschlossen, um den Kondensatorladeweg zu vervollständigen und zu ermöglichen, dass der Kondensator VCC_1 auf eine bestimmte Versorgungsspannung aufgeladen wird. Zur Verwendung des Kondensatorladewegs wird der Schalter S2 geschlossen, um den Speicherkondensator VCC_1 mit der Laserversorgung zu verbinden. Nachdem der Speicherkondensator VCC_1 auf die bestimmte Versorgungsspannung geladen wurde, wird der Schalter S2 geöffnet. Ein oder mehrere Schalter, die für jede Laserdiode oder für jeden Kanal eigens zugewiesen sind, können verwendet werden, um einen gegebenen Vorladeweg auszuwählen und zu verwenden. Durch Schließen des Schalters S3 kann der Vorladeweg für die Diode LD1 vervollständigt werden. Ein oder mehrere Schalter können verwendet werden, um eine entsprechende Laserdiode auszuwählen und zu zünden. Beispielsweise kann der Zündweg für die Diode LD1 durch Schließen des Schalters S1 vervollständigt werden. Bei diesem Beispiel wird der Schalter S1 zwischen den Kanälen gemeinsam verwendet, und durch Schließen des Schalters S1 können auch die Zündwege für andere Dioden/Kanäle vervollständigt werden. Indem gewährleistet wird, dass die Speicherkondensatoren für die anderen Kanäle bei null Volt liegen (d. h. diese Speicherkondensatoren nicht geladen werden), bleiben die Dioden in anderen Kanälen ausgeschaltet, während ein Kanal für das Zünden ausgewählt wird. Zur Verwendung des Vorladewegs wird der Schalter S3 geschlossen, während der Schalter S1 in Reihe mit der Diode LD1 offen ist und auch der Schalter S2 offen ist. Der Schalter S1 wird geschlossen, um den Zündweg zu vervollständigen (an diesem Punkt fließt jedoch kein Strom durch den Zündweg). Um vom Fließen von Strom durch den Vorladeweg zum Zündweg zu wechseln, wird der Schalter S3 geöffnet (der Schalter S1 bleibt geschlossen, und der Schalter S2 bleibt offen), um zu ermöglichen, dass der Strom durch den Zündweg fließt. 15 zeigt ein Zeitablaufdiagramm für die in 14 dargestellte Schaltung.
16 zeigt eine weitere Treiberschaltung für das Ansteuern mehrerer Dioden. Statt Laserdioden mit einer gemeinsamen Kathodenkonfiguration anzusteuern, steuert diese Schaltung Laserdioden mit einer gemeinsamen Anodenkonfiguration an. Die prinzipielle Operation für das schnelle Zünden einer ausgewählten Diode ist die gleiche, selbst wenn die Laserdioden eine gemeinsame Anodenkonfiguration aufweisen. Ein als Beispiel dienender Vorladeweg ist durch den Weg eines als ”Vorladeweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Ein als Beispiel dienender Zündweg für eine der Laserdioden ist durch den Weg eines anderen als ”Zündweg” bezeichneten Pfeils dargestellt. Schalter werden abhängig vom zu einer gegebenen Zeit zu implementierenden Weg geöffnet oder geschlossen. Hier werden verschiedene Schemata für das Ansteuern von Laserdioden offenbart, und abgesehen davon kann das in 16 dargestellte Schema (das einen gemeinsam verwendeten Vorladeweg aufweist) leicht an Schaltungen angepasst werden, bei denen die Laserdioden eine gemeinsame Anodenkonfiguration aufweisen. Hier dargestellte Schaltungen mit einer gemeinsamen Kathodenkonfiguration können in Entsprechungen mit gemeinsamen Anoden umgewandelt werden, wie beispielsweise in 16 dargestellt ist.
Allgemein ausgedrückt, sind die hier offenbarten Ausführungsformen auf optische Systeme anwendbar, bei denen ein schnelles di/dt erforderlich ist, um eine Diode zu pulsen. Wie zuvor erwähnt wurde, umfassen diese optischen Systeme LIDAR-, Flugzeit- und Entfernungsmesssysteme. Optische Systeme, die für das Bestimmen einer Tiefe, einer Entfernung und/oder einer Geschwindigkeit ausgelegt sind, können auch in vielen anderen Systemen vorgefunden werden, einschließlich Sportelektronik, Verbraucherelektronik, medizinischer Geräte, Luftfahrt-/Militärgeräte, Automobilelektronik, Sicherheitssysteme usw.
Bei den Erörterungen der hier vorgestellten Ausführungsformen können elektrische Komponenten in der Art von Kondensatoren, Induktoren, Widerständen, Schaltern, Transistoren und/oder anderen Komponenten leicht ausgetauscht, ersetzt oder auf andere Weise modifiziert werden, um bestimmten Schaltungsanforderungen Rechnung zu tragen. Überdies ist zu bemerken, dass die Verwendung von komplementären Schaltungsvorrichtungen, Hardware, Software usw. eine ebenso gültige Option für das Implementieren der Lehren der vorliegenden Offenbarung bietet.
Wenngleich die Offenbarung die Implementationen unter Verwendung von NMOS-Transistor-(n-Metall-Oxid-Halbleitertransistor(en))-Vorrichtungen beschreibt, ist vorgesehen, dass komplementäre Konfigurationen, bei denen ein oder mehrere PMOS-Transistoren (ein oder mehrere p-Metall-Oxid-Halbleitertransistoren) oder äquivalente Bipolar-Sperrschichttransistoren (BJT) verwendet werden, auch einen oder mehrere der NMOS-Transistoren (oder Transistorvorrichtungen) ersetzen können, um die offenbarten Schalter bereitzustellen. Fachleute werden verstehen, dass eine Transistorvorrichtung als eine Vorrichtung mit drei (Haupt-)Anschlüssen verallgemeinert werden kann. Ferner werden Fachleute verstehen, dass eine Transistorvorrichtung während des Betriebs ein charakteristisches Verhalten von Transistoren aufweisen kann, das Vorrichtungen in der Art von NMOS-, PMOS-, NPN-BJT-, PNP-BJT-Vorrichtungen (und anderen äquivalenten Transistorvorrichtungen) entspricht. Verschiedene Implementationen entsprechen den offenbarten Implementationen unter Verwendung von NMOS-Transistorvorrichtungen, weil die verschiedenen Implementationen im Wesentlichen in der gleichen Weise im Wesentlichen die gleiche Funktion ausführen würden, um im Wesentlichen das gleiche Ergebnis zu erhalten.
Es ist auch wichtig zu bemerken, dass alle Spezifikationen, Abmessungen und Beziehungen, die hier dargelegt sind (beispielsweise Schaltungskomponenten), nur als Beispiel und der Erläuterung dienen. Diese Informationen können erheblich abgeändert werden, ohne vom Schutzumfang der anliegenden Ansprüche (falls überhaupt) und/oder Beispiele abzuweichen. Die Spezifikationen gelten nur für ein nicht einschränkendes Beispiel und sollten daher so ausgelegt werden. In der vorstehenden Beschreibung wurden als Beispiel dienende Ausführungsformen mit Bezug auf bestimmte Komponentenanordnungen beschrieben. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der anliegenden Ansprüche (falls überhaupt) und/oder Beispiele abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend in einem erläuternden statt in einem einschränkenden Sinne anzusehen.
Es sei bemerkt, dass bei den zahlreichen hier bereitgestellten Beispielen eine Interaktion in Bezug auf zwei, drei, vier oder mehr elektrische Komponenten beschrieben werden kann. Dies diente jedoch nur der Klarheit und als Beispiel. Es ist zu verstehen, dass das System in einer geeigneten Weise konsolidiert werden kann. Entsprechend ähnlichen Entwurfsalternativen können beliebige der dargestellten Komponenten aus den Figuren in verschiedenen möglichen Konfigurationen kombiniert werden, die alle klar innerhalb des breiten Schutzumfangs dieser Patentschrift liegen. In bestimmten Fällen kann es einfacher sein, eine oder mehrere der Funktionalitäten eines gegebenen Satzes von Abläufen zu beschreiben, indem nur auf eine begrenzte Anzahl elektrischer Elemente Bezug genommen wird. Es sei bemerkt, dass die elektrischen Schaltungen aus den Figuren und ihre Lehren leicht skalierbar sind und eine große Anzahl von Komponenten sowie kompliziertere/hochentwickeltere Anordnungen und Konfigurationen ermöglichen können. Dementsprechend sollen die bereitgestellten Beispiele den Schutzumfang nicht einschränken oder die breiten Lehren der elektrischen Schaltungen, die möglicherweise auf eine große Vielzahl anderer Architekturen angewendet werden, nicht beschränken.
Es sei bemerkt, dass in dieser Patentschrift Bezüge auf verschiedene Merkmale (beispielsweise Elemente, Strukturen, Module, Komponenten, Schritte, Operationen, Eigenschaften usw.), die in ”einer einzigen Ausführungsform”, ”einer als Beispiel dienenden Ausführungsform”, ”einer Ausführungsform”, ”einer anderen Ausführungsform”, ”einigen Ausführungsformen”, ”verschiedenen Ausführungsformen”, ”anderen Ausführungsformen”, ”einer alternativen Ausführungsform” und dergleichen enthalten sind, bedeuten sollen, dass jedes solche Merkmal in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten ist, jedoch nicht notwendigerweise in den gleichen Ausführungsformen kombiniert sein muss.
Es ist auch wichtig zu bemerken, dass die Funktionen, die sich auf das Pulsen einer (Laser-Diode) beziehen, nur einige der möglichen Funktionen veranschaulichen, die durch die in den Figuren dargestellten Schaltungen ausgeführt werden können. Einige dieser Operationen können, wo dies angemessen ist, fortgelassen oder entfernt werden, oder diese Operationen können erheblich modifiziert oder geändert werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich kann der Zeitablauf dieser Operationen erheblich geändert werden. Die Operationsabläufe dienten als Beispiel und der Erörterung. Durch hier beschriebene Ausführungsformen wird in der Hinsicht eine erhebliche Flexibilität bereitgestellt, dass geeignete Anordnungen, Chronologien, Konfigurationen und Zeitsteuerungsmechanismen bereitgestellt werden können, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Zahlreiche andere Änderungen, Substitutionen, Variationen, Abänderungen und Modifikationen werden Fachleuten einfallen, und es ist vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung all diese Änderungen, Substitutionen, Variationen, Abänderungen und Modifikationen einschließt, sofern sie in den Schutzumfang der anliegenden Ansprüche (falls überhaupt) und/oder der Beispiele fallen. Es sei bemerkt, dass alle optionalen Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtung auch in Bezug auf das hier beschriebene Verfahren oder den hier beschriebenen Prozess implementiert werden können und dass spezifische Einzelheiten in den Beispielen an beliebigen Stellen in einer oder mehreren Ausführungsformen verwendet werden können.
Beispiele
Beispiel A ist ein Verfahren zum Pulsen einer (Laser-)Diode, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Laden eines Kondensators zum Akkumulieren einer Pulsladung während eines ersten Intervalls, Schließen eines ersten Schalters zum Leiten von Strom durch ein oder mehrere induktive Elemente und den ersten Schalter während eines zweiten Intervalls, Schließen eines zweiten Schalters in Reihe mit der Diode während eines dritten Intervalls, Öffnen des ersten Schalters während eines vierten Intervalls, um einen Strom durch die Diode und den zweiten Schalter fließen zu lassen, während eines vierten Intervalls, und Öffnen des zweiten Schalters während eines fünften Intervalls.
Beispiel X ist eine Schaltung zum Pulsen einer sich darin befindenden (Laser-)Diode, wobei die Schaltung Folgendes aufweist: einen ersten Schaltungsweg, der ein oder mehrere induktive Elemente und einen oder mehrere erste Schalter aufweist, einen zweiten Schaltungsweg, der die Diode und einen oder mehrere zweite Schalter aufweist, einen Kondensator zum Akkumulieren einer Pulsladung, wobei bei vordefinierten Zuständen des ersten Schalters und des zweiten Schalters während verschiedener Intervalle Strom unter Verwendung der Pulsladung durch den ersten Schaltungsweg in das eine oder die mehreren induktiven Elemente vorgeladen wird, bevor der Strom durch den zweiten Schaltungsweg fließen gelassen wird, um die Diode zu pulsen.
Beispiel Y weist Beispiel X und eine Schaltzeitsteuereinrichtung zum Steuern des ersten Schalters und des zweiten Schalters auf.
Andere Beispiele weisen ein Verfahren und eine Schaltung zum Pulsen mehrerer Laserdioden auf, die eine gemeinsame Kathoden- oder eine gemeinsame Anodenkonfiguration aufweisen können.
Beispiel 1 ist eine Diodentreiberschaltung, welche Folgendes aufweist: einen ersten Schaltungsweg, der ein oder mehrere induktive Elemente und einen oder mehrere erste Schalter aufweist, einen zweiten Schaltungsweg, der die Diode und einen oder mehrere zweite Schalter aufweist, einen Kondensator zum Akkumulieren einer Pulsladung, wobei bei vordefinierten Zuständen des ersten Schalters und des zweiten Schalters während verschiedener Intervalle Strom unter Verwendung der Pulsladung durch den ersten Schaltungsweg in das eine oder die mehreren induktiven Elemente vorgeladen wird, bevor der Strom durch den zweiten Schaltungsweg fließen gelassen wird, um die Diode zu pulsen.
In Beispiel 2 kann Beispiel 1 ferner Folgendes aufweisen: eine Schaltzeitsteuereinrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen für den einen oder die mehreren ersten Schalter und den einen oder die mehreren zweiten Schalter, um die vordefinierten Zustände des einen oder der mehreren ersten Schalter und des einen oder der mehreren zweiten Schalter während verschiedener Intervalle zu implementieren.
In Beispiel 3 kann Beispiel 1 oder 2 ferner Folgendes aufweisen: einen dritten Schalter zum Auswählen des Kondensators aus mehreren Kondensatoren, die der Diode und einer oder mehreren weiteren Dioden entsprechen, um den ausgewählten Kondensator auf eine vorgegebene Versorgungsspannung für die Diode aufzuladen.
In Beispiel 4 kann eines der Beispiele 1 bis 3 ferner Folgendes aufweisen: einen dritten Schaltungsweg parallel zum zweiten Schaltungsweg mit einer weiteren Diode und einem oder mehreren dritten Schaltern, wobei vordefinierte Zustände des einen oder der mehreren zweiten Schalter und des einen oder der mehreren dritten Schalter einen vom zweiten Schaltungsweg und vom dritten Schaltungsweg auswählen, um den Strom fließen zu lassen.
In Beispiel 5 kann Beispiel 4 ferner aufweisen, dass die Diode und die weitere Diode an die Kathode angeschlossen sind oder die Diode und die weitere Diode an die Anode angeschlossen sind.
In Beispiel 6 kann eines der Beispiele 1 bis 5 ferner aufweisen, dass zumindest ein Teil des ersten Schaltungswegs und zumindest ein Teil des zweiten Schaltungswegs parallel zueinander sind. Bei anderen Aspekten stellt der ”Vorladeweg” einen zur Diode parallelen Schaltungsweg bereit. Strom kann durch diesen parallelen Schaltungsweg fließen, um zumindest einige der Induktivitäten, die im Zündweg für das Zünden der Diode vorhanden sind, vorzuladen, während kein Strom durch die Diode fließt.
In Beispiel 7 kann eines der Beispiele 1 bis 6 ferner aufweisen, dass das eine oder die mehreren induktiven Elemente sowohl im ersten Schaltungsweg als auch im zweiten Schaltungsweg liegen.
In Beispiel 8 kann eines der Beispiele 1 bis 7 ferner aufweisen, dass das eine oder die mehreren induktiven Elemente eine Bonddrahtinduktivität aufweisen.
Beispiel 9 ist eine Vorrichtung zum Pulsen einer Diode, welche Folgendes aufweist: Mittel zum Vorladen von Energie in einem oder mehreren induktiven Elementen in einem ersten Schaltungsweg (entsprechend Schritt 1702 aus 17) und Mittel zum Leiten der vorgeladenen Energie zu einem zweiten Schaltungsweg, der die Diode aufweist, um die Diode zu pulsen (entsprechend Schritt 1704 aus 17).
In Beispiel 10 kann Beispiel 9 ferner Mittel zum Leiten der vorgeladenen Energie aufweisen, welche Mittel zum Vervollständigen des zweiten Schaltungswegs und zum anschließenden Öffnen des ersten Schaltungswegs aufweisen.
In Beispiel 11 kann Beispiel 8 oder 9 ferner Mittel zum Vorladen der Energie in einem oder in mehreren induktiven Elementen aufweisen, welche Mittel zum Leiten von Strom durch einen ersten Schaltungsweg aufweisen.
In Beispiel 12 kann eines der Beispiele 8 bis 11 ferner Mittel zum Leiten der vorgeladenen Energie aufweisen, welche Folgendes aufweisen: Mittel zum Auswählen des zweiten Schaltungswegs aus mehreren zweiten Schaltungswegen, welche die Diode bzw. eine oder mehrere weitere Dioden aufweisen, um nur die Diode und nicht die eine oder die mehreren weiteren Dioden zu pulsen, und wobei die Diode und eine oder mehrere weitere Dioden in einer gemeinsamen Kathoden- oder Anodenkonfiguration sind.
Die Mittel für diese Vorrichtungen in den Beispielen 9–12 können eine durch die Figuren dargestellte Schaltungsanordnung aufweisen, um das in 17 dargestellte Verfahren zu implementieren.

Claims

Verfahren zum Pulsen einer Diode, mit den Schritten: Akkumulieren einer Pulsladung während eines ersten Intervalls, Schließen eines ersten Schalters zum Leiten von Strom durch ein oder mehrere induktive Elemente und den ersten Schalter während eines zweiten Intervalls, Schließen eines zweiten Schalters in Reihe mit der Diode während eines dritten Intervalls; und Öffnen des ersten Schalters während eines vierten Intervalls, um einen Strom durch die Diode und den zweiten Schalter fließen zu lassen, während eines vierten Intervalls.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner den Schritt aufweist: Öffnen des zweiten Schalters während eines fünften Intervalls.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Akkumulieren einer Pulsladung das Laden eines Kondensators aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das Schließen des zweiten Schalters die Diode aus mehreren Dioden mit einer gemeinsamen Kathodenkonfiguration oder einer gemeinsamen Anodenkonfiguration ausgewählt und gezündet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das Schließen des ersten Schalters ein erster Leitungsweg für das Fließen des Stroms durch den ersten Schalter und das eine oder die mehreren induktiven Elemente vervollständigt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei durch das Schließen des zweiten Schalters und das Öffnen des ersten Schalters der erste Leitungsweg geöffnet und ein zweiter Leitungsweg für das Fließen des Stroms durch die Diode vervollständigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner die Schritte aufweist: Empfangen eines logischen Eingangssignals und Erzeugen von Spannungen für Gate-Treiber, um den ersten Schalter und den zweiten Schalter während der Intervalle ansprechend darauf, dass das logische Eingangssignal einen spezifizierten Logikpegel aufweist, zu öffnen oder zu schließen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: durch das Schließen des zweiten Schalters ein zweiter Schaltungsweg, der die Diode aufweist, vervollständigt wird, und durch das Öffnen des ersten Schalters ein erster Schaltungsweg geöffnet wird, um das Fließen des Stroms durch den zweiten Schaltungsweg zu ermöglichen.
Diodentreiberschaltung, welche Folgendes aufweist: einen ersten Schaltungsweg, der ein oder mehrere induktive Elemente und einen oder mehrere erste Schalter aufweist, einen zweiten Schaltungsweg, der die Diode und einen oder mehrere zweite Schalter aufweist, einen Kondensator zum Akkumulieren einer Pulsladung, wobei bei vordefinierten Zuständen des ersten Schalters und des zweiten Schalters während verschiedener Intervalle Strom unter Verwendung der Pulsladung durch den ersten Schaltungsweg in das eine oder die mehreren induktiven Elemente vorgeladen wird, bevor der Strom durch den zweiten Schaltungsweg fließen gelassen wird, um die Diode zu pulsen.
Diodentreiberschaltung nach Anspruch 9, welche ferner Folgendes aufweist: eine Schaltzeitsteuereinrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen für den einen oder die mehreren ersten Schalter und den einen oder die mehreren zweiten Schalter, um die vordefinierten Zustände des einen oder der mehreren ersten Schalter und des einen oder der mehreren zweiten Schalter während verschiedener Intervalle zu implementieren.
Diodentreiberschaltung nach Anspruch 9 oder 10, welche ferner Folgendes aufweist: einen dritten Schalter zum Auswählen des Kondensators aus mehreren Kondensatoren, die der Diode und einer oder mehreren weiteren Dioden entsprechen, um den ausgewählten Kondensator auf eine vorgegebene Versorgungsspannung für die Diode aufzuladen.
Diodentreiberschaltung nach Anspruch 9 oder 10, welche ferner Folgendes aufweist: einen dritten Schaltungsweg parallel zum zweiten Schaltungsweg mit einer weiteren Diode und einem oder mehreren dritten Schaltern, wobei vordefinierte Zustände des einen oder der mehreren zweiten Schalter und des einen oder der mehreren dritten Schalter einen vom zweiten Schaltungsweg und vom dritten Schaltungsweg auswählen, um den Strom fließen zu lassen.
Diodentreiberschaltung nach Anspruch 12, wobei die Diode und die weitere Diode an die Kathode angeschlossen sind oder die Diode und die weitere Diode an die Anode angeschlossen sind.
Diodentreiberschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei zumindest ein Teil des ersten Schaltungswegs und zumindest ein Teil des zweiten Schaltungswegs parallel zueinander sind.
Diodentreiberschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das eine oder die mehreren induktiven Elemente sowohl im ersten Schaltungsweg als auch im zweiten Schaltungsweg sind.
Diodentreiberschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das eine oder die mehreren induktiven Elemente eine Bonddrahtinduktivität aufweisen.
Vorrichtung zum Pulsen einer Diode, welche Folgendes aufweist: Mittel zum Vorladen von Energie in einem oder mehreren induktiven Elementen in einem ersten Schaltungsweg; und Mittel zum Leiten der vorgeladenen Energie zu einem zweiten Schaltungsweg, der die Diode aufweist, um die Diode zu pulsen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Mittel zum Leiten der vorgeladenen Energie Folgendes aufweisen: Mittel zum Vervollständigen des zweiten Schaltungswegs und zum anschließenden Öffnen des ersten Schaltungswegs.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Mittel zum Vorladen der Energie in einem oder in mehreren induktiven Elementen Folgendes aufweisen: Mittel zum Leiten von Strom durch einen ersten Schaltungsweg.
Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei die Mittel zum Leiten der vorgeladenen Energie Folgendes aufweisen: Mittel zum Auswählen des zweiten Schaltungswegs aus mehreren zweiten Schaltungswegen, welche die Diode bzw. eine oder mehrere weitere Dioden aufweisen, um nur die Diode und nicht die eine oder die mehreren weiteren Dioden zu pulsen, und wobei die Diode und eine oder mehrere weitere Dioden in einer gemeinsamen Kathoden- oder Anodenkonfiguration sind.