JP6703030B2 - 高速オーバードライブ回復機能付きトランスインピーダンス増幅器 - Google Patents
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Description
801 PNPベース接地段
803 入力端子
804 ダイオードマトリックス
805 プログラマブル電流源
Claims (20)
- 複数の検出チャネルを備える光検出および測距(LIDAR)システムであって、各検出チャネルが、光を感知して入力信号を提供するためのアバランシェフォトダイオード(APD)と、前記入力信号を増幅するためのトランスインピーダンス増幅器(TIA)と、増幅された入力信号内の事象を検出するためのタイミング弁別器と、を有し、前記TIAが、
コレクタ端子およびベース端子を有するエミッタ接地構成のトランジスタを含む入力段であって、前記エミッタ接地構成のトランジスタの前記ベース端子が、前記APDから前記入力信号を受け取るように結合される、入力段と、
エミッタ端子、コレクタ端子、およびベース端子を有するベース接地構成のトランジスタを含む出力段であって、前記ベース接地構成のトランジスタの前記コレクタ端子が、前記増幅された入力信号を提供するように結合され、前記ベース接地構成のトランジスタの前記ベース端子が、第1のバイアス電圧を受け取る、出力段と、
前記TIAの前記入力段と前記出力段との間に結合された抵抗器と、
電流制限回路であって、前記ベース接地構成のトランジスタの前記エミッタ端子に結合されたプログラマブル電流源と、前記ベース接地構成のトランジスタの前記エミッタ端子と前記エミッタ接地構成のトランジスタの前記コレクタ端子との間に結合されたダイオードマトリックスと、を備える、電流制限回路と、を備え、
前記ダイオードマトリックスは、第1のダイオード、第2のダイオード、および第3のダイオードを含み、前記第1のダイオードのアノード端子は、前記第2のダイオードのカソード端子および前記プログラマブル電流源に結合され、前記第2のダイオードのアノード端子は、前記第3のダイオードのカソード端子および前記ベース接地構成のトランジスタのベース端子に結合され、前記第3のダイオードのアノード端子は、前記第1のダイオードのカソード端子および前記エミッタ接地構成のトランジスタのコレクタ端子に結合されている、
LIDARシステム。 - 前記ダイオードマトリックスは、前記ベース接地構成のトランジスタが線形領域で動作するように、前記ベース接地構成のトランジスタのエミッタ電流を制限する、請求項1に記載のLIDARシステム。
- 前記入力段が、差動入力段の一部である、請求項1に記載のLIDARシステム。
- 前記差動入力段が、前記エミッタ接地構成のトランジスタにおけるエミッタ電流を制限する電流源を備える、請求項3に記載のLIDARシステム。
- 前記差動入力段が、第2のバイアス電圧を受け取るベース端子を有する第2のエミッタ接地構成のトランジスタをさらに備える、請求項3に記載のLIDARシステム。
- 前記入力信号を第1の所定の電圧以上または第2の所定の電圧以下で維持する電圧クランプ回路をさらに備える、請求項1に記載のLIDARシステム。
- 前記TIAが、第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に結合され、前記第1の所定の電圧および前記第2の所定の電圧が各々、前記電源電圧または基準電圧のうちの1つであり得る、請求項6に記載のLIDARシステム。
- 前記電圧クランプ回路が、ダイオードを備える、請求項6に記載のLIDARシステム。
- 前記電圧クランプ回路が、バイポーラトランジスタを備える、請求項6に記載のLIDARシステム。
- 前記ベース接地構成のトランジスタが、SiGe PNPトランジスタを含む、請求項1に記載のLIDARシステム。
- 入力端子および出力端子を有するトランスインピーダンス増幅器(TIA)であって、
コレクタ端子およびベース端子を有するエミッタ接地構成のトランジスタを含む入力段であって、前記エミッタ接地構成のトランジスタの前記ベース端子が、前記TIAの前記入力端子に結合される、入力段と、
エミッタ端子、コレクタ端子、およびベース端子を有するベース接地構成のトランジスタを含む出力段であって、前記ベース接地構成のトランジスタの前記コレクタ端子が、前記TIAの前記出力端子に結合され、前記ベース接地構成のトランジスタの前記ベース端子が、第1のバイアス電圧を受け取る、出力段と、
前記TIAの前記入力端子と前記出力端子との間に結合された抵抗器と、
電流制限回路であって、前記ベース接地構成のトランジスタの前記エミッタ端子に結合されたプログラマブル電流源と、前記ベース接地構成のトランジスタの前記エミッタ端子と前記エミッタ接地構成のトランジスタの前記コレクタ端子との間に結合されたダイオードマトリックスと、を備える、電流制限回路と、を備え、
前記ダイオードマトリックスは、第1のダイオード、第2のダイオード、および第3のダイオードを含み、前記第1のダイオードのアノード端子は、前記第2のダイオードのカソード端子および前記プログラマブル電流源に結合され、前記第2のダイオードのアノード端子は、前記第3のダイオードのカソード端子および前記ベース接地構成のトランジスタのベース端子に結合され、前記第3のダイオードのアノード端子は、前記第1のダイオードのカソード端子および前記エミッタ接地構成のトランジスタのコレクタ端子に結合されている、
TIA。 - 前記ダイオードマトリックスは、前記ベース接地構成のトランジスタが線形領域で動作するように、前記ベース接地構成のトランジスタのエミッタ電流を制限する、請求項11に記載のTIA。
- 前記入力段が、差動入力段の一部である、請求項11に記載のTIA。
- 前記差動入力段が、前記エミッタ接地構成のトランジスタにおけるエミッタ電流を制限する電流源を備える、請求項13に記載のTIA。
- 前記差動入力段が、第2のバイアス電圧を受け取るベース端子を有する第2のエミッタ接地構成のトランジスタをさらに備える、請求項13に記載のTIA。
- 前記TIAの前記入力端子を第1の所定の電圧以上または第2の所定の電圧以下で維持する電圧クランプ回路をさらに備える、請求項11に記載のTIA。
- 前記TIAが、第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に結合され、前記第1の所定の電圧および前記第2の所定の電圧が各々、前記電源電圧または基準電圧のうちの1つであり得る、請求項16に記載のTIA。
- 前記電圧クランプ回路が、ダイオードを備える、請求項16に記載のTIA。
- 前記電圧クランプ回路が、バイポーラトランジスタを備える、請求項16に記載のTIA。
- 前記ベース接地構成のトランジスタが、SiGe PNPトランジスタを含む、請求項11に記載のTIA。
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