WO2019158518A1 - Circuit for distance determination and vehicle - Google Patents

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WO2019158518A1
WO2019158518A1 PCT/EP2019/053410 EP2019053410W WO2019158518A1 WO 2019158518 A1 WO2019158518 A1 WO 2019158518A1 EP 2019053410 W EP2019053410 W EP 2019053410W WO 2019158518 A1 WO2019158518 A1 WO 2019158518A1
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diode
circuit
stub
laser
cathode
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Thomas Bellingrath
Wolfgang Heinrich
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Thomas Bellingrath
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2176Class E amplifiers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser

Definitions

  • the present invention relates to a circuit, a distance determining system and a vehicle.
  • systems are often used to determine the distance, which include a laser and, for the pulsed driving of the laser, a pulse amplifier driver.
  • the circuit comprises a voltage source VO, a diode D1 and a load output for connecting a load ZL.
  • An anode of the diode D1 is connected to a first side of the voltage source VO.
  • the load output is connected to a cathode of the diode D1 via a capacitor CBT.
  • the circuit comprises a bootstrapping resistor RBT and a transistor T 1 which serves as a pulse amplifier driver transistor and whose source is connected to the load output.
  • the bootstrapping resistor RBT thereby connects the cathode of the diode D1 with a gate of the transistor T1.
  • a second terminal of the voltage source VO is connected to the drain of the transistor T1.
  • the holding current lin must be so large that at least the required for safe shutdown of the transistor T1 voltage swing is achieved at the resistor RBT, on the other hand, the resistor RBT must be small enough to reach the necessary switching speed when switching on. In the case of fast pulse amplifiers for pulses with a small duty cycle, as required for example for laser drivers, this leads to the fact that a continuous current is necessary to keep the pulse amplifier driver switched off. Due to switching speed specifications, this current must be in some cases so large that it contributes significantly to the power loss of the overall circuit. According to the invention, a circuit with potential-free output for driving a potential-free amplifier or switching element is proposed.
  • a pulse amplifier driver with the circuit according to the invention a bodybuilder for pulse amplifier circuits, a driver circuit, a system with a laser and / or a bodybuilder and a vehicle according to the system according to the invention are proposed.
  • the circuit comprises a pulsed current source, a first diode and a load output for connecting a load, wherein an anode of the first diode with a
  • Reference potential and the first side of the power source and the first pin of the load output are connected to a cathode of the first diode.
  • the circuit comprises a second diode, wherein a second pin of the load output is connected to a cathode of the second diode and an anode of the second diode is connected to a second side of the current source.
  • An impedance connects the cathode of the first diode to the cathode of the second diode.
  • the circuit further includes a stub that connects the cathode of the first diode to the anode of the second diode, wherein the stub is configured and / or arranged to prevent, attenuate, or suppress common mode reflections in the stub line to prevent the stub Reference potential for the running inside the stub electromagnetic wave can be varied without
  • Wave propagation in common mode of the two signal conductors of the stub line together leads to ground by reflection at the end of the stub line to interference.
  • the stub itself has a short circuit at the far end of the circuit
  • the drive can namely be inverted to avoid a quiescent current for the circuit.
  • a current flow in the drive is required only for the duration of the output pulse, so that in particular with a small duty cycle of the
  • the amplifier or switching element comprises at least one transistor, wherein the load output is connected to a source terminal of the at least one transistor, wherein a drain of the transistor with the second Side of the voltage source and a gate of the transistor is connected to the cathode of the second diode.
  • the amplifier or switching element may have two input terminals and two
  • Output terminals include, with the input side potential-free and the
  • Reference potential of the input side is determined by the output voltage.
  • One of the load outputs can be connected to one of the input connections via a feedback path.
  • the feedback path may include: a conductive connection, a capacitor, or other combination of devices that transmits a high bandwidth output potential change to the input, particularly one or more source follower stages.
  • the stub line is low-resistance or short-circuited.
  • the reference or phase conductor potential in the application is varied to match the signal reflected at the short or under termination after returning to the
  • Stub line input to implement a floating voltage source which represents functional negative impedance with delay by the reflection at the short-circuit end.
  • Common mode rejection may be accomplished, for example, by winding or folding the low capacitance stub of the outside of the outer conductor as a bulked element to ground, designing a high common mode impedance of the stub to ground, suppressing common mode excitation by ferrite bead at the circuit-side end of the spur line or implementation of the spur line as an inner part of a line type with third screen conductor, eg Triax or Twinax, where the common mode waveguide with an impedance close to the
  • the stub line can be wound or folded such that a longest electrically effective outer dimension of the stub line is small compared to the inner line length of the stub line.
  • the energy contained in the common mode with respect to ground can be reduced by high-impedance design of the common mode with respect to ground.
  • the stub may in particular comprise a twinax cable and / or a triax cable, wherein the outer outer conductor against the inner conductor according to the characteristic impedance is completed.
  • the terminating impedance can implement parts of the load resistance in terms of circuitry.
  • the stub line may comprise a ferrite bead on the input side, by means of which the supply of the common mode is attenuated or suppressed in the stub line.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows a fifth exemplary embodiment
  • FIG. 8 shows a sixth exemplary embodiment
  • Figure 9 shows a seventh exemplary embodiment
  • FIG. 10 shows an eighth exemplary embodiment
  • FIG. 11 shows a ninth exemplary embodiment
  • FIG. 12 shows a tenth exemplary embodiment
  • Figure 13 shows an eleventh exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a circuit for a pulse amplifier driver.
  • the circuit comprises a voltage source VO, a first diode D1 and a load output for connecting a load ZL.
  • An anode of the first diode D1 is connected to a first side of the voltage source VO.
  • the load output is connected to a cathode of the first diode D1.
  • the circuit for a pulse amplifier driver includes a second diode D2 and a stub TL.
  • the stub line TL connects the cathode of the first diode D1 to the anode of the second diode D2.
  • a second load output is connected to a cathode of the second diode D2 and an anode of the second diode D2 to a second side of the second diode D2
  • the stub line TL is designed and / or arranged such that reflections in the common mode of the stub line are attenuated or suppressed with respect to ground.
  • the circuit for a pulse amplifier driver further comprises an impedance ZT, which connects the cathode of the first diode D1 with the cathode of the second diode D2.
  • the circuit for a pulse amplifier driver in Figure 3 further includes, as an example of a floating amplifier or switching element, a normally-off transistor T1, wherein the load output is connected to a source terminal of the transistor T1.
  • a drain of the transistor T1 is connected to the second side of the voltage source VO and a gate of the transistor T1 is connected to the cathode of the second diode D2.
  • the T ransistor T 1 is locked.
  • a current is drawn for the duration of the desired output voltage pulse. This generates a voltage drop - lin - ZO at the input side terminal of the stub line.
  • the first diode D1 conducts and the second diode D2 blocks.
  • the resulting voltage wave passes through the stub line and is reflected in reverse at the short-circuited or low-impedance terminated end.
  • the input current can be switched off, so that the stub line TL now drives approximately a voltage + lin ⁇ ZO on the input terminal.
  • the second diode D2 is operated in the forward direction and the impedance ZT is formed
  • the transistor T1 can be driven inverted by the circuit according to the invention in comparison to the simple voltage drop of lin at a load resistor according to the prior art. An operating point adjustment of the switching element takes place when necessary by still adding circuit parts.
  • a current flow in the drive is required only for the duration of the output pulse, so that in particular with a small duty cycle of the
  • the circuit of the embodiment in Figure 4 further comprises a feedback path FBP with positive feedback, wherein the load output is connected via the feedback path FBP to the cathode of the first diode D1.
  • the transistor T1 which merely serves as an example of a potential-free amplifier or switching element, is self-blocking.
  • the feedback path may include, for example, a conductive connection, a resistor, a capacitor, a source follower or a combination of several such circuit parts.
  • Pulsvertownrtreibertreiber a capacitor CBT, wherein the load output is connected via the capacitor CBT to the cathode of the first diode D1. Since the feedback path thus transmits only changes of the potential, can be added by adding
  • Circuit parts a separate operating point setting for the input and output side transistor, eg for self-conducting types done.
  • An optional extension of this exemplary embodiment is a resistor RAP connected in parallel with the capacitor, which is shown in dashed lines in FIG.
  • the feedback path may also include other active components such as another
  • Sourcefolder included. This is shown in the embodiment of Figure 6. Here arise u. U. several - shown here: two - possible tapping points Voutl and Vout2 for the output voltage. Again, analogous to the preceding example, an AC coupling to the operating point setting is possible.
  • the circuit signal can be triggered by the current from a bipolar transistor having two cascodes, of which the upper one has the voltage stability necessary for the output voltage.
  • the first and second diodes may be implemented as Schottky diodes to minimize the forward voltage.
  • a drive can be effected for example via a bipolar transistor with bipolar cascode and further cascode consisting of a HEMT transistor.
  • the present invention relates to a short-circuited or similar low-resistance termination of a conductivity type with a clearly defined outer conductor or reference conductor (eg, coaxial, coplanar, grounded, striped, or the like), the outer / Reference potential conductor has floating reference potential, that is not identical to ground, the total capacitance between outer conductor and ground is kept small by compact design and the way of wave propagation inside by wound or folded arrangement is designed such that the longest electrically effective outer dimension of Stub line is small compared to the line length inside the stub line.
  • the potential of the outer conductor may then be varied by bootstrapping, for example, to provide an input-free amplifier or switching element, e.g. to control a transistor in source follower configuration by bootstrapping.
  • the present invention relates to a shorted or similar low resistance stub whose common mode is not a lumped element, but in which common mode reflections are otherwise reduced, either by Completion of wave propagation in common mode (eg a triax line where the two inner conductors implement the shorted stub and the outer line
  • External conductor or the common mode to ground eg a balanced line with high common-mode impedance or ferrite bead suppressed common-mode impedance Feeding, with the outer conductor to ground floating coax line geometrically far from ground or not necessarily designed as a waveguide high impedance to ground), so that little energy is stored in a common mode wave propagation respectively the reactive impedance.
  • the financial statements may partially or completely replace the burden of the source follower.
  • a capacitor may be replaced by a conductive connection in the case of a normally-off transistor.
  • the limitation of the possible output pulse width can, as shown in FIG. 8, be canceled out by multiplexing a plurality of elements in order to drive signals whose
  • Pulse width is not limited in time, for example, for use in supply modulators for power amplifiers, as a modulator driver or for pulsed measurement.
  • Figure 1 1 shows a building carrier 1 1f and a laser 1 1 g.
  • the laser is simplified cuboid shown, but may alternatively have the shape of a general prism or general cylinder.
  • the build-up substrate for a laser whose electrodes extend at different locations along the circumference of the length (eg, bar laser): by (eg, partially) embedding the laser in recesses 11a or 1 1 b or attaching to contact regions 1 1 c, 1 1 d (eg planar side surfaces) of the mounting substrate with a conductive connection, the supply line currents in the layer structure can flow in opposite directions over a wide range, which can reduce the lead inductance.
  • Conductor planes of the signals alternately present in the layer structure are then sorted out according to signal type as far as the surface of the building support 1 1 e, 1 1j and after insertion of the laser - if necessary with additional conductive material 12d
  • FIG. 12 shows a building carrier with an inserted laser and one attached to the edge, each connected in a conductive manner.
  • FIG. 13 shows a laser with associated build-up substrate with longitudinal sectioning of an electrode of the laser.
  • the electrodes of which at least one is to be connected separately within a plurality of longitudinal sections 13b, 13c and its electrodes extend in each case at different points of the circumference of the length, this can be realized inductively low with a body builder according to claim 1 1.
  • a feedback loop is implemented via follower stages.
  • the circuit for a pulse amplifier driver PVT may be used in a system to drive (optionally via one or more source follower or emitter follower stages SFS, EFS) an output stage AGS and thus a laser LAS to form short optical pulses to create.
  • a LIDAR system such as a flash LIDAR, which is characterized in that scene illumination with semiconductor laser LAS and optical system OPT is realized, can be driven by the pulse amplifier driver PVT.
  • Such a system can be used, for example, for distance determination, for example in a vehicle.

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  • Amplifiers (AREA)

Abstract

The invention relates to a circuit for activating a potential-free amplifying or switching element, which circuit comprises a voltage source (V0), a first diode (D1) and a load output for the connection of a load (ZL). An anode of the first diode (D1) is connected to a reference potential, and a first side of the current source and the first pin of the load output are connected to a cathode of the first diode (D1). A second pin of the load output is connected to a cathode of the second diode (D2), and an anode of the second diode (D2) is connected to a second side of the current source. An impedance (ZT) connects the cathode of the first diode (D1) to the cathode of the second diode (D2). The circuit comprises a second diode (D2) and a spur line (TL), which connects the cathode of the first diode (D1) to the anode of the second diode (D2). The spur line (TL) is formed and/or arranged such that common-mode reflections in the spur line are prevented, damped or suppressed.

Description

Schaltung, System zur Entfernungsbestimmung und ein Fahrzeug  Circuit, distance determination system and a vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung, ein System zur Entfernungsbestimmung und ein Fahrzeug. The present invention relates to a circuit, a distance determining system and a vehicle.
In Fahrzeugen werden oft zur Entfernungsbestimmung Systeme eingesetzt, die einen Laser und, zum gepulsten Treiben des Lasers, einen Pulsverstärkertreiber umfassen. Zum In vehicles, systems are often used to determine the distance, which include a laser and, for the pulsed driving of the laser, a pulse amplifier driver. To the
Ansteuern eines potenzialfreien Verstärker- oder Schaltelements, beispielsweise in Schalt- Endstufen an hoher Betriebsspannung in Technologien ohne Komplementärtransistoren, umfassen Pulsverstärker oft spezielle Schaltungen. Driving a potential-free amplifier or switching element, for example in switching power amplifiers at high operating voltage in technologies without complementary transistors, pulse amplifiers often include special circuits.
Nach dem Stand der Technik werden dabei oft Schaltungen verwendet, in denen das Abschalten eines Haltestromes zum Aufsteuern eines Pulsverstärkertreiber-Transistors führt. Figur 1 zeigt eine solche Schaltung nach Stand der Technik. In the prior art circuits are often used, in which the switching off of a holding current leads to the Aufsteuern a pulse amplifier driver transistor. Figure 1 shows such a circuit according to the prior art.
Die Schaltung umfasst eine Spannungsquelle VO, eine Diode D1 und einen Lastausgang zum Anschließen einer Last ZL. Eine Anode der Diode D1 ist mit einer ersten Seite der Spannungsquelle VO verbunden. Der Lastausgang ist mit einer Kathode der Diode D1 über einen Kondensator CBT verbunden. Die Schaltung umfasst einen Bootstrapping-Widerstand RBT und einen T ransistor T 1 , der als Pulsverstärkertreiber-T ransistor dient und dessen Source mit dem Lastausgang verbunden ist. Der Bootstrapping-Widerstand RBT verbindet dabei die Kathode der Diode D1 mit einem Gate des Transistors T1. Ein zweiter Anschluss der Spannungsquelle VO ist mit dem Drain des Transistors T1 verbunden. The circuit comprises a voltage source VO, a diode D1 and a load output for connecting a load ZL. An anode of the diode D1 is connected to a first side of the voltage source VO. The load output is connected to a cathode of the diode D1 via a capacitor CBT. The circuit comprises a bootstrapping resistor RBT and a transistor T 1 which serves as a pulse amplifier driver transistor and whose source is connected to the load output. The bootstrapping resistor RBT thereby connects the cathode of the diode D1 with a gate of the transistor T1. A second terminal of the voltage source VO is connected to the drain of the transistor T1.
Zwischen dem Gate des Transistors T1 und Masse oder niedrigerer Spannung ist ein Haltestrom lin ziehbar. Zwischen dem Lastausgang und Masse ist eine Ausgangsspannung abnehmbar. Between the gate of the transistor T1 and ground or lower voltage, a holding current is lin drawable. Between the load output and ground, an output voltage is removable.
Der Haltestrom lin muss dabei so groß sein, dass am Widerstand RBT mindestens der zur sicheren Abschaltung des Transistors T1 nötige Spannungshub erreicht wird, wobei der Widerstand RBT andererseits klein genug sein muss, um die nötige Schaltgeschwindigkeit beim Anschalten zu erreichen. Im Fall von schnellen Pulsverstärkern für Pulse mit kleinem Tastverhältnis, wie sie z.B. für Lasertreiber benötigt werden, führt dies dazu, dass ein Dauerstrom nötig ist, um den Pulsverstärkertreiber ausgeschaltet zu halten. Auf Grund von Vorgaben zur Schaltgeschwindigkeit muss dieser Strom zum Teil so groß sein, dass er signifikant zur Verlustleistung der Gesamtschaltung beiträgt. Erfindungsgemäß wird eine Schaltung mit potenzialfreiem Ausgang zum Ansteuern eines potenzialfreien Verstärker- oder Schaltelements vorgeschlagen. Weiterhin werden erfindungsgemäß ein Pulsverstärkertreiber mit der erfindungsgemäßen Schaltung, ein Aufbauträger für Pulsverstärkerschaltungen, eine Treiberschaltung, ein System mit einem Laser und/oder einem Aufbauträger und ein Fahrzeug gemäß mit dem erfindungsgemäßen System vorgeschlagen. The holding current lin must be so large that at least the required for safe shutdown of the transistor T1 voltage swing is achieved at the resistor RBT, on the other hand, the resistor RBT must be small enough to reach the necessary switching speed when switching on. In the case of fast pulse amplifiers for pulses with a small duty cycle, as required for example for laser drivers, this leads to the fact that a continuous current is necessary to keep the pulse amplifier driver switched off. Due to switching speed specifications, this current must be in some cases so large that it contributes significantly to the power loss of the overall circuit. According to the invention, a circuit with potential-free output for driving a potential-free amplifier or switching element is proposed. Furthermore, according to the invention, a pulse amplifier driver with the circuit according to the invention, a bodybuilder for pulse amplifier circuits, a driver circuit, a system with a laser and / or a bodybuilder and a vehicle according to the system according to the invention are proposed.
Die Schaltung umfasst eine gepulste Stromquelle, eine erste Diode und einen Lastausgang zum Anschließen einer Last, wobei eine Anode der ersten Diode mit einem The circuit comprises a pulsed current source, a first diode and a load output for connecting a load, wherein an anode of the first diode with a
Referenzpotenzial und der ersten Seite der Stromquelle und der erste Pin des Lastausgangs mit einer Kathode der ersten Diode verbunden sind. Die Schaltung umfasst eine zweite Diode, wobei ein zweiter Pin des Lastausgangs mit einer Kathode der zweiten Diode verbunden ist und eine Anode der zweiten Diode mit einer zweiten Seite der Stromquelle verbunden ist. Eine Impedanz verbindet die Kathode der ersten Diode mit der Kathode der zweiten Diode. Die Schaltung umfasst weiterhin eine Stichleitung, die die Kathode der ersten Diode mit der Anode der zweiten Diode verbindet, wobei die Stichleitung so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass Common-Mode-Reflexionen in der Stichleitung verhindert, gedämpft oder unterdrückt werden, damit das Bezugspotenzial für die im Inneren der Stichleitung laufende elektromagnetische Welle variiert werden kann, ohne dass Reference potential and the first side of the power source and the first pin of the load output are connected to a cathode of the first diode. The circuit comprises a second diode, wherein a second pin of the load output is connected to a cathode of the second diode and an anode of the second diode is connected to a second side of the current source. An impedance connects the cathode of the first diode to the cathode of the second diode. The circuit further includes a stub that connects the cathode of the first diode to the anode of the second diode, wherein the stub is configured and / or arranged to prevent, attenuate, or suppress common mode reflections in the stub line to prevent the stub Reference potential for the running inside the stub electromagnetic wave can be varied without
Wellenausbreitung im Common-Mode der beiden Signalleiter der Stichleitung zusammen gegenüber Masse durch Reflexion am Ende der Stichleitung zu Störungen führt. Wave propagation in common mode of the two signal conductors of the stub line together leads to ground by reflection at the end of the stub line to interference.
Implementierungsbeispiele für Stichleitungen mit Common-Mode-Unterdrückung sind in den Ausführungsbeispielen angegeben. Implementation examples for common mode rejection stubs are given in the exemplary embodiments.
Die Stichleitung selbst hat am schaltungsfernen Ende einen Kurzschluss oder The stub itself has a short circuit at the far end of the circuit
niederohmigen Abschluss, an dem das Eingangssignal der Stichleitung spannungsmäßig invertiert reflektiert wird. Damit kann die Ansteuerung nämlich invertiert erfolgen, um einen Ruhestrom für die Schaltung zu vermeiden. Low-impedance termination, at which the input signal of the stub line is reflected voltage-inverted. Thus, the drive can namely be inverted to avoid a quiescent current for the circuit.
Damit ist erfindungsgemäß ein Stromfluss in der Ansteuerung nur für die Dauer des Ausgangspulses erforderlich, so dass insbesondere bei kleinem Tastverhältnis der Thus, according to the invention, a current flow in the drive is required only for the duration of the output pulse, so that in particular with a small duty cycle of the
Ausgangsspannung signifikant Verlustleistung eingespart werden kann. Output voltage significant power loss can be saved.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verstärker- oder Schaltelement mindestens einen Transistor, wobei der Lastausgang mit einem Sourceanschluss des mindestens einen Transistors verbunden ist, wobei ein Drain des Transistors mit der zweiten Seite der Spannungsquelle und ein Gate des Transistors mit der Kathode der zweiten Diode verbunden ist. In a preferred embodiment, the amplifier or switching element comprises at least one transistor, wherein the load output is connected to a source terminal of the at least one transistor, wherein a drain of the transistor with the second Side of the voltage source and a gate of the transistor is connected to the cathode of the second diode.
Das Verstärker- oder Schaltelement kann zwei Eingangsanschlüsse und zwei The amplifier or switching element may have two input terminals and two
Ausgangsanschlüsse umfassen, wobei die Eingangsseite potenzialfrei ist und das Output terminals include, with the input side potential-free and the
Bezugspotenzial der Eingangsseite durch die Ausgangsspannung festgelegt wird. Einer der Lastausgänge kann dazu mit einem der Eingangsanschlüsse über einen Rückkoppelpfad verschaltet werden. Reference potential of the input side is determined by the output voltage. One of the load outputs can be connected to one of the input connections via a feedback path.
Der Rückkoppelpfad kann enthalten: Eine leitende Verbindung, einen Kondensator oder eine andere Kombination von Bauelementen, die eine Ausgangspotenzialänderung mit hoher Bandbreite auf den Eingang überträgt, insbesondere ein oder mehrere Sourcefolgerstufen. The feedback path may include: a conductive connection, a capacitor, or other combination of devices that transmits a high bandwidth output potential change to the input, particularly one or more source follower stages.
Die Stichleitung ist am Ende niederohmig oder mit Kurzschluss abgeschlossen. Das Referenz- oder Außenleiterpotenzial wird in der Anwendung variiert, um mit dem am Kurzschluss bzw. Unterabschluss reflektierten Signal nach dem Zurücklaufen zum At the end the stub line is low-resistance or short-circuited. The reference or phase conductor potential in the application is varied to match the signal reflected at the short or under termination after returning to the
Stichleitungseingang eine floatende Spannungsquelle zu implementieren, die durch die Reflektion am Kurzschluss-Ende funktional negative Impedanz mit Delay darstellt. Stub line input to implement a floating voltage source, which represents functional negative impedance with delay by the reflection at the short-circuit end.
Die Common-Mode-Unterdrückung kann beispielsweise erfolgen durch aufgewickelte oder gefaltete Anordnung der Stichleitung mit geringer Kapazität der Außenseite des Außenleiters als konzentriertem Element gegenüber Masse, Design einer hohen Common-Mode- Impedanz der Stichleitung gegenüber Masse, Unterdrückung der Common-Mode Anregung durch Ferritperle am schaltungsseitigen Ende der Stichleitung oder Implementierung der Stichleitung als innerem Teil eines Leitungstyps mit drittem Schirmleiter, z.B. Triax oder Twinax, wobei die Common-Mode-Wellenleitung mit einer Impedanz nahe dem Common mode rejection may be accomplished, for example, by winding or folding the low capacitance stub of the outside of the outer conductor as a bulked element to ground, designing a high common mode impedance of the stub to ground, suppressing common mode excitation by ferrite bead at the circuit-side end of the spur line or implementation of the spur line as an inner part of a line type with third screen conductor, eg Triax or Twinax, where the common mode waveguide with an impedance close to the
Wellenwiderstand abgeschlossen ist. Characteristic impedance is completed.
Zur Implementierung der Außenseite des Außenleiters als konzentriertem Element gegenüber Masse kann die Stichleitung so aufgewickelt oder gefaltet ausgestaltet sein, dass eine längste elektrisch wirksame Außenabmessung der Stichleitung klein gegenüber der inneren Leitungslänge der Stichleitung ist. To implement the outer side of the outer conductor as a concentrated element with respect to ground, the stub line can be wound or folded such that a longest electrically effective outer dimension of the stub line is small compared to the inner line length of the stub line.
Zusätzlich oder alternativ kann, die im Common Mode gegenüber Masse enthaltene Energie durch hochohmige Ausgestaltung des Common Mode gegenüber Masse reduziert sein. Additionally or alternatively, the energy contained in the common mode with respect to ground can be reduced by high-impedance design of the common mode with respect to ground.
Die Stichleitung kann insbesondere ein Twinaxkabel und/oder ein Triaxkabel umfassen, wobei der äußere Außenleiter gegen die Innenleiter entsprechend dem Wellenwiderstand abgeschlossen ist. Die Abschlussimpedanz kann dabei schaltungstechnisch Teile des Lastwiderstandes implementieren. The stub may in particular comprise a twinax cable and / or a triax cable, wherein the outer outer conductor against the inner conductor according to the characteristic impedance is completed. The terminating impedance can implement parts of the load resistance in terms of circuitry.
Die Stichleitung kann eingangsseitig eine Ferritperle umfassen, mittels der die Speisung des Common-Mode in die Stichleitung gedämpft oder unterdrückt wird. The stub line may comprise a ferrite bead on the input side, by means of which the supply of the common mode is attenuated or suppressed in the stub line.
Es wird ein Aufbauträger vorgeschlagen. Ferner wird ein System zur It is proposed a builder. Furthermore, a system for
Entfernungsbestimmung umfassend einen Aufbauträger vorgeschlagen. Distance determination comprising a bodybuilder proposed.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der Embodiments of the invention will be described with reference to the drawings and the
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: explained in more detail below description. Show it:
Figur 1 eine Schaltung nach Stand der Technik, 1 shows a circuit according to the prior art,
Figur 2 eine erste beispielhafte Ausführungsform, FIG. 2 shows a first exemplary embodiment,
Figur 3 eine zweite beispielhafte Ausführungsform, FIG. 3 shows a second exemplary embodiment,
Figur 4 eine dritte beispielhafte Ausführungsform, FIG. 4 shows a third exemplary embodiment,
Figur 5 eine weitere beispielhafte Ausführungsform, FIG. 5 shows a further exemplary embodiment,
Figur 6 eine vierte beispielhafte Ausführungsform, FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment,
Figur 7 eine fünfte beispielhafte Ausführungsform, FIG. 7 shows a fifth exemplary embodiment,
Figur 8 eine sechste beispielhafte Ausführungsform, FIG. 8 shows a sixth exemplary embodiment,
Figur 9 eine siebte beispielhafte Ausführungsform Figure 9 shows a seventh exemplary embodiment
Figur 10 eine achte beispielhafte Ausführungsform FIG. 10 shows an eighth exemplary embodiment
Figur 1 1 eine neunte beispielhafte Ausführungsform Figur 12 eine zehnte beispielhafte Ausführungsform und FIG. 11 shows a ninth exemplary embodiment FIG. 12 shows a tenth exemplary embodiment and
Figur 13 eine elfte beispielhafte Ausführungsform. Figure 13 shows an eleventh exemplary embodiment.
Figur 2 zeigt eine Schaltung für einen Pulsverstärkertreiber. Die Schaltung umfasst eine Spannungsquelle VO, eine erste Diode D1 und einem Lastausgang zum Anschließen einer Last ZL. Eine Anode der ersten Diode D1 ist mit einer ersten Seite der Spannungsquelle VO verbunden. Der Lastausgang ist mit einer Kathode der ersten Diode D1 verbunden. Die Schaltung für einen Pulsverstärkertreibertreiber umfasst eine zweite Diode D2 und eine Stichleitung TL. Die Stichleitung TL verbindet dabei die Kathode der ersten Diode D1 mit der Anode der zweiten Diode D2. Ein zweiter Lastausgang ist mit einer Kathode der zweiten Diode D2 und eine Anode der zweiten Diode D2 mit einer zweiten Seite der FIG. 2 shows a circuit for a pulse amplifier driver. The circuit comprises a voltage source VO, a first diode D1 and a load output for connecting a load ZL. An anode of the first diode D1 is connected to a first side of the voltage source VO. The load output is connected to a cathode of the first diode D1. The circuit for a pulse amplifier driver includes a second diode D2 and a stub TL. In this case, the stub line TL connects the cathode of the first diode D1 to the anode of the second diode D2. A second load output is connected to a cathode of the second diode D2 and an anode of the second diode D2 to a second side of the second diode D2
Spannungsquelle VO verbunden. Voltage source VO connected.
Die Stichleitung TL ist so ausgebildet und/oder angeordnet, dass Reflexionen im Common- Mode der Stichleitung gegenüber Masse gedämpft oder unterdrückt werden. The stub line TL is designed and / or arranged such that reflections in the common mode of the stub line are attenuated or suppressed with respect to ground.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 umfasst die Schaltung für einen Pulsverstärkertreiber weiterhin eine Impedanz ZT, die die Kathode der ersten Diode D1 mit der Kathode der zweiten Diode D2 verbindet. Die Schaltung für einen Pulsverstärkertreiber in Figur 3 umfasst weiterhin, als Beispiel eines potenzialfreien Verstärker- oder Schaltelements, einen selbstsperrenden Transistor T1 , wobei der Lastausgang mit einem Sourceanschluss des Transistors T1 verbunden ist. Ein Drain des Transistors T1 ist dabei mit der zweiten Seite der Spannungsquelle VO und ein Gate des Transistors T1 ist dabei mit der Kathode der zweiten Diode D2 verbunden. In the embodiment of Figure 3, the circuit for a pulse amplifier driver further comprises an impedance ZT, which connects the cathode of the first diode D1 with the cathode of the second diode D2. The circuit for a pulse amplifier driver in Figure 3 further includes, as an example of a floating amplifier or switching element, a normally-off transistor T1, wherein the load output is connected to a source terminal of the transistor T1. A drain of the transistor T1 is connected to the second side of the voltage source VO and a gate of the transistor T1 is connected to the cathode of the second diode D2.
Zunächst ist der T ransistor T 1 gesperrt. Am Schaltungseingang wird für die Dauer des gewünschten Ausgangs-Spannungspulses ein Strom gezogen. Dieser erzeugt am eingangsseitigen Terminal der Stichleitung einen Spannungsabfall - lin · ZO. Die erste Diode D1 leitet und die zweite Diode D2 sperrt. Die resultierende Spannungswelle durchläuft die Stichleitung und wird am kurzgeschlossenen oder niederohmig abgeschlossenen Ende invertiert reflektiert. Bis zur Rückkehr der geführten Welle ans Eingangsterminal der Stichleitung kann der Eingangsstrom abgeschaltet werden, so dass die Stichleitung TL nun ungefähr eine Spannung + lin · ZO aufs Eingangsterminal treibt. Dadurch wird die zweite Diode D2 in Vorwärtsrichtung betrieben und an der Impedanz ZT entsteht ein First, the T ransistor T 1 is locked. At the circuit input, a current is drawn for the duration of the desired output voltage pulse. This generates a voltage drop - lin - ZO at the input side terminal of the stub line. The first diode D1 conducts and the second diode D2 blocks. The resulting voltage wave passes through the stub line and is reflected in reverse at the short-circuited or low-impedance terminated end. Until the return of the guided wave to the input terminal of the stub line, the input current can be switched off, so that the stub line TL now drives approximately a voltage + lin · ZO on the input terminal. As a result, the second diode D2 is operated in the forward direction and the impedance ZT is formed
entsprechender Spannungsabfall, der den Transistor T1 aufsteuert. Die Stichleitung TL sieht dabei über die zweite Diode D2 die Abschlussimpedanz ZT, an der wenig Rückreflexion in die Stichleitung TL hinein erfolgt. Damit kann der Transistor T1 im Vergleich zum einfachen Spannungsabfall von lin an einem Lastwiderstand nach dem Stand der Technik durch die erfindungsgemäße Schaltung invertiert angesteuert werden. Eine Arbeitspunkteinstellung des Schaltelements erfolgt bei Bedarf durch noch hinzuzufügende Schaltungsteile. corresponding voltage drop, which aufsteuert the transistor T1. In this case, the stub line TL sees the terminating impedance ZT via the second diode D2 and the little backreflection in FIG the stub TL is made in. In this way, the transistor T1 can be driven inverted by the circuit according to the invention in comparison to the simple voltage drop of lin at a load resistor according to the prior art. An operating point adjustment of the switching element takes place when necessary by still adding circuit parts.
Erfindungsgemäß ist damit ein Stromfluss in der Ansteuerung nur für die Dauer des Ausgangspulses erforderlich, so dass insbesondere bei kleinem Tastverhältnis der According to the invention, a current flow in the drive is required only for the duration of the output pulse, so that in particular with a small duty cycle of the
Ausgangsspannung signifikant Verlustleistung eingespart werden kann. Da das Output voltage significant power loss can be saved. Since that
Eingangssignal an der Stichleitung mit Kurzschluss oder mit niedrigohmigem Abschluss invertiert wird, ist nur für die Dauer des Ausgangspulses ein Eingangsstrom nötig. If the input signal at the stub line is inverted with short circuit or with low impedance termination, an input current is only required for the duration of the output pulse.
Die Schaltung des Ausführungsbeispiels in Figur 4 umfasst weiterhin einen Feedback-Pfad FBP mit Mitkopplung, wobei der Lastausgang über den Feedback-Pfad FBP mit der Kathode der ersten Diode D1 verbunden ist. Dabei ist der Transistor T1 , der lediglich als Beispiel eines potenzialfreien Verstärker- oder Schaltelements dient, selbstsperrend. The circuit of the embodiment in Figure 4 further comprises a feedback path FBP with positive feedback, wherein the load output is connected via the feedback path FBP to the cathode of the first diode D1. In this case, the transistor T1, which merely serves as an example of a potential-free amplifier or switching element, is self-blocking.
Der Feedback-Pfad kann beispielsweise eine leitende Verbindung, einen Widerstand, einen Kondensator, einen Sourcefolger oder eine Kombination mehrerer solcher Schaltungsteile enthalten. The feedback path may include, for example, a conductive connection, a resistor, a capacitor, a source follower or a combination of several such circuit parts.
Durch Mitkopplung des Schaltungsausganges auf den Schaltungsknoten an der Kathode von D1 erhöht sich mit der Spannung am Schaltungsausgang auch die Spannung am Schaltungsknoten oberhalb der Impedanz ZT, so dass die treibende Stichleitung eine floatende Signalquelle darstellt, die den Transistor T1 wie beim einfachen Bootstrapping solange weiter aufsteuert, bis die Ausgangsspannung durch die Höhe der By co-coupling of the circuit output to the circuit node at the cathode of D1 increases with the voltage at the circuit output and the voltage at the circuit node above the impedance ZT, so that the driving stub line is a floating signal source, as long as the transistor T1 as in simple bootstrapping aufsteuert until the output voltage by the height of the
Spannungsversorgung begrenzt wird. Wenn das Ende der Spannungswelle aus der Stichleitung TL das Transistorgate erreicht, erfährt der Transistor T1 am Steuerterminal einen negativen Spannungssprung und schließt, so dass nun der Strom durch die Last ZL die Spannung am Schaltungsausgang wieder nach unten treibt. Power supply is limited. When the end of the voltage wave from the stub line TL reaches the transistor gate, the transistor T1 at the control terminal experiences a negative voltage jump and closes, so that now the current through the load ZL again drives the voltage at the circuit output downwards.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 umfasst die Schaltung für einen In the embodiment of Figure 5, the circuit for a
Pulsverstärkertreibertreiber einen Kondensator CBT, wobei der Lastausgang über den Kondensator CBT mit der Kathode der ersten Diode D1 verbunden ist. Da der Feedback- Pfad somit nur Änderungen des Potenzials überträgt, kann durch hinzuzufügende Pulsverstärkertreibertreiber a capacitor CBT, wherein the load output is connected via the capacitor CBT to the cathode of the first diode D1. Since the feedback path thus transmits only changes of the potential, can be added by adding
Schaltungsteile eine separate Arbeitspunkteinstellung für die Eingangs- und Ausgangsseite Transistors, z.B. für selbstleitende Typen, erfolgen. Eine optionale Erweiterung dieses Ausführungsbeispiels ist ein zum Kondensator parallel geschalteter Widerstand RAP, der in der Figur 5 gestrichelt dargestellt ist. Der Feedbackpfad kann auch weitere aktive Komponenten wie z.B. einen weiteren Circuit parts a separate operating point setting for the input and output side transistor, eg for self-conducting types done. An optional extension of this exemplary embodiment is a resistor RAP connected in parallel with the capacitor, which is shown in dashed lines in FIG. The feedback path may also include other active components such as another
Sourcefolger enthalten. Dies ist im Ausführungsbeispiel der Figur 6 dargestellt. Hier ergeben sich u. U. mehrere - hier dargestellt: zwei - mögliche Abgriffspunkte Voutl und Vout2 für die Ausgangsspannung. Auch hier ist analog zum vorgehenden Beispiel eine AC-Kopplung zur Arbeitspunkteinstellung möglich. Sourcefolder included. This is shown in the embodiment of Figure 6. Here arise u. U. several - shown here: two - possible tapping points Voutl and Vout2 for the output voltage. Again, analogous to the preceding example, an AC coupling to the operating point setting is possible.
Der Schaltungseigang kann in einer beispielhaften Weiterentwicklung der Erfindung, die in Figur 7 gezeigt ist, vom Strom aus einem Bipolar-Transistor mit zwei Kaskoden angesteuert werden, von denen die obere die für die Ausgangsspannung nötige Spannungsfestigkeit aufweist. Die erste und die zweite Diode können zur Minimierung der Durchlassspannung als Schottky-Dioden implementiert sein. Eine Ansteuerung kann beispielsweise über einen Bipolar-Transistor mit Bipolar-Kaskode und weiterer Kaskode bestehend aus einem HEMT Transistor erfolgen. In an exemplary development of the invention shown in FIG. 7, the circuit signal can be triggered by the current from a bipolar transistor having two cascodes, of which the upper one has the voltage stability necessary for the output voltage. The first and second diodes may be implemented as Schottky diodes to minimize the forward voltage. A drive can be effected for example via a bipolar transistor with bipolar cascode and further cascode consisting of a HEMT transistor.
In einer beispielhaften Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Stichleitung mit Kurzschluss oder ähnlichem niederohmigem Abschluss eines Leitungstyps mit klar definiertem Außenleiter bzw. Referenzleiter (z.B. Koaxial-, Koplanar-, mit-Masse-, Streifen- Leitung o.ä.), wobei der Außen/Referenzpotenzial-Leiter floatendes Bezugspotenzial hat, also nicht mit Masse identisch ist, die Gesamtkapazität zwischen Außenleiter und Masse durch kompakte Gestaltung klein gehalten ist und der Weg der Wellenausbreitung im Inneren durch aufgewickelte oder gefaltete Anordnung derart gestaltet ist, dass die längste elektrisch wirksame Außenabmessung der Stichleitung klein gegenüber der Leitungslänge im Inneren der Stichleitung ist. Das Potenzial des Außenleiters kann dann beispielsweise durch Bootstrapping variiert werden, um ein am Eingang potenzialfreies Verstärker- oder Schaltelement, z.B. einen Transistor in Sourcefolger-Konfiguration, per Bootstrapping anzusteuern. In an exemplary embodiment, the present invention relates to a short-circuited or similar low-resistance termination of a conductivity type with a clearly defined outer conductor or reference conductor (eg, coaxial, coplanar, grounded, striped, or the like), the outer / Reference potential conductor has floating reference potential, that is not identical to ground, the total capacitance between outer conductor and ground is kept small by compact design and the way of wave propagation inside by wound or folded arrangement is designed such that the longest electrically effective outer dimension of Stub line is small compared to the line length inside the stub line. The potential of the outer conductor may then be varied by bootstrapping, for example, to provide an input-free amplifier or switching element, e.g. to control a transistor in source follower configuration by bootstrapping.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Stichleitung mit Kurzschluss oder ähnlichem niederohmigem Abschluss, deren Außenleiter bzw. Common-Mode nicht als konzentriertes Element ausgeführt ist, bei der Common-Mode- Reflexionen aber auf andere Weise reduziert sind, und zwar entweder durch Abschluss der Wellenausbreitung im Common Mode (z.B. eine Triax- Leitung, bei der die beiden inneren Leiter die kurzgeschlossene Stichleitung implementieren und die äußere Leitung In a further exemplary embodiment, the present invention relates to a shorted or similar low resistance stub whose common mode is not a lumped element, but in which common mode reflections are otherwise reduced, either by Completion of wave propagation in common mode (eg a triax line where the two inner conductors implement the shorted stub and the outer line
näherungsweise abgeschlossen ist) oder durch hochohmige Implementierung des approximately completed) or by high-impedance implementation of the
Außenleiters bzw. des Common Mode gegenüber Masse (z.B. eine symmetrische Leitung mit hoher Common-Mode-Impedanz oder durch Ferritperle unterdrückter Common-Mode- Speisung, mit dem Außenleiter gegenüber Masse floatende Koax-Leitung geometrisch fernab von Masse oder auch nicht notwendigerweise als Wellenleiter ausgeführt hochohmig gegenüber Masse), so dass wenig Energie in einer Common Mode Wellenausbreitung respektive der reaktiven Impedanz gespeichert wird. Zudem kann der Abschluss die Last des Sourcefolgers ganz oder teilweise ersetzen. Ein Kondensator kann im Fall eines selbstsperrenden Transistors durch eine leitende Verbindung ersetzt werden. External conductor or the common mode to ground (eg a balanced line with high common-mode impedance or ferrite bead suppressed common-mode impedance Feeding, with the outer conductor to ground floating coax line geometrically far from ground or not necessarily designed as a waveguide high impedance to ground), so that little energy is stored in a common mode wave propagation respectively the reactive impedance. In addition, the financial statements may partially or completely replace the burden of the source follower. A capacitor may be replaced by a conductive connection in the case of a normally-off transistor.
Die Limitierung der möglichen Ausgangspulsbreite kann, wie in Figur 8 gezeigt, durch Multiplexing mehrerer Elemente aufgehoben werden, um Signale zu treiben, deren The limitation of the possible output pulse width can, as shown in FIG. 8, be canceled out by multiplexing a plurality of elements in order to drive signals whose
Pulsbreite nicht zeitlich begrenzt ist, beispielsweise zur Verwendung in Supply-Modulatoren für Leistungsverstärker, als Modulatortreiber oder für gepulste Messtechnik. Pulse width is not limited in time, for example, for use in supply modulators for power amplifiers, as a modulator driver or for pulsed measurement.
Figur 1 1 zeigt einen Aufbauträger 1 1f und einen Laser 1 1 g. Der Laser ist vereinfachend quaderförmig dargestellt, kann aber alternativ die Form eines allgemeinen Prisma oder allgemeinen Zylinders haben. Figure 1 1 shows a building carrier 1 1f and a laser 1 1 g. The laser is simplified cuboid shown, but may alternatively have the shape of a general prism or general cylinder.
Beim Aufbau eines Lasertreibers für hohe Ströme im Kurzpulsbetrieb ist beispielsweise auf eine induktivitätsarme Zuführung der gepulsten Ströme zum Laser zu achten. Dies kann für einen Laser, dessen Elektroden 1 1 h, 1 1 i sich an verschiedenen Stellen des Umfangs der Länge nach erstrecken(z.B. Barrenlaser) durch den Aufbauträger erreicht werden: Durch (z.B. teilweises) Einbetten des Lasers in Aussparungen 1 1 a oder 1 1 b oder Anfügen an Kontaktbereiche 1 1 c, 1 1 d (z.B. planare Seitenflächen) des Aufbauträgers mit einer leitfähigen Verbindung können die Zuleitungsströme in der Schichtstruktur in weiten Bereichen gegenläufig fließen, was die Zuleitungsinduktivität verringern kann. Die When constructing a laser driver for high currents in short-pulse mode, for example, attention must be paid to low-inductance feeding of the pulsed currents to the laser. This may be achieved by the build-up substrate for a laser whose electrodes extend at different locations along the circumference of the length (eg, bar laser): by (eg, partially) embedding the laser in recesses 11a or 1 1 b or attaching to contact regions 1 1 c, 1 1 d (eg planar side surfaces) of the mounting substrate with a conductive connection, the supply line currents in the layer structure can flow in opposite directions over a wide range, which can reduce the lead inductance. The
Leiterebenen der in der Schichtstruktur abwechselnd vorliegenden Signale werden dazu nach Signaltyp sortiert bis an die Oberfläche des Aufbauträgers herausgeführt 1 1 e, 1 1j und nach Einsetzen des Lasers - ggf. mit zusätzlichem leitfähigem Material 12d zur Conductor planes of the signals alternately present in the layer structure are then sorted out according to signal type as far as the surface of the building support 1 1 e, 1 1j and after insertion of the laser - if necessary with additional conductive material 12d
Verbesserung eines Anschlusskontakts - leitfähig mit dessen Elektroden verbunden. Improvement of a terminal - conductively connected to its electrodes.
Figur 12 zeigt einen Aufbauträger mit einem eingesetzten und einem an der Kante angefügten, je leitfähig verbundenen Laser. FIG. 12 shows a building carrier with an inserted laser and one attached to the edge, each connected in a conductive manner.
Figur 13 zeigt einen Laser mit zugehörigem Aufbauträger mit Längssektionierung einer Elektrode des Lasers. Um die Laserdynamik von Lasern im Pulsbetrieb zu beeinflussen, kann es erforderlich sein, einzelne Längsabschnitte des Lasers separat zu treiben. Für einen der Länge nach sektionierten Laser, von dessen Elektroden mindestens eine innerhalb mehrerer Längs-Teilabschnitte 13b, 13c separat anzuschließen ist und dessen Elektroden sich jeweils an verschiedenen Stellen des Umfangs der Länge nach erstrecken, ist dies mit einem Aufbauträger nach Anspruch 1 1 induktivitätsarm realisierbar. FIG. 13 shows a laser with associated build-up substrate with longitudinal sectioning of an electrode of the laser. In order to influence the laser dynamics of lasers in pulse mode, it may be necessary to drive individual longitudinal sections of the laser separately. For a laser which is sectioned lengthwise, of the electrodes of which at least one is to be connected separately within a plurality of longitudinal sections 13b, 13c and its electrodes extend in each case at different points of the circumference of the length, this can be realized inductively low with a body builder according to claim 1 1.
In beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ist ein Feedbackloop über Folgerstufen realisiert. Die Schaltung für einen Pulsverstärkertreibertreiber PVT kann beispielsweise, wie in Figur 9 gezeigt, in einem System verwendet werden, um (optional über ein oder mehrere Sourcefolger- oder Emitterfolgerstufen SFS, EFS) eine Ausgangsstufe AGS und damit einen Laser LAS anzusteuern, um kurze optische Pulse zu erzeugen. In exemplary embodiments of the invention, a feedback loop is implemented via follower stages. For example, as shown in FIG. 9, the circuit for a pulse amplifier driver PVT may be used in a system to drive (optionally via one or more source follower or emitter follower stages SFS, EFS) an output stage AGS and thus a laser LAS to form short optical pulses to create.
Zum Beispiel kann, wie in Figur 10 gezeigt, ein LIDAR-System, etwa ein Flash-LIDAR, welches sich dadurch auszeichnet, dass eine Szenen-Beleuchtung mit Halbleiterlaser LAS und optischen System OPT realisiert wird, durch den Pulsverstärkertreiber PVT angesteuert werden. For example, as shown in FIG. 10, a LIDAR system, such as a flash LIDAR, which is characterized in that scene illumination with semiconductor laser LAS and optical system OPT is realized, can be driven by the pulse amplifier driver PVT.
Ein solches System kann beispielsweise zur Entfernungsbestimmung beispielsweise in einem Fahrzeug eingesetzt werden. Such a system can be used, for example, for distance determination, for example in a vehicle.

Claims

Ansprüche claims
1. Schaltung zum Ansteuern eines potenzialfreien Verstärker- oder Schaltelements, umfassend: eine gepulste Stromquelle, eine erste Diode (D1 ), eine zweite Diode (D2) und einen Lastausgang zum Anschließen einer Last (ZL), wobei eine Anode der ersten Diode (D1 ) mit einem Referenzpotenzial und einer ersten Seite der Stromquelle und der erste Pin des Lastausgangs mit einer Kathode der ersten Diode (D1 ) verbunden ist, wobei ein zweiter Pin des Lastausgangs mit einer Kathode der zweiten Diode (D2) verbunden ist und eine Anode der zweiten Diode (D2) mit einer zweiten Seite der Stromquelle verbunden ist, wobei eine Impedanz (ZT) die Kathode der ersten Diode (D1 ) mit der Kathode der zweiten Diode (D2) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung eine zweite Diode (D2) und eine Stichleitung (TL) umfasst, die die Kathode der ersten Diode (D1 ) mit der Anode der zweiten Diode (D2) verbindet, wobei die Stichleitung (TL) so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass Common-Mode-Reflexionen in der Stichleitung (TL) verhindert, gedämpft oder unterdrückt werden, damit das Bezugspotenzial für die im Inneren der Stichleitung (TL) laufende elektromagnetische Welle variiert werden kann, ohne dass Wellenausbreitung im Common-Mode der beiden Signalleiter der Stichleitung (TL) zusammen gegenüber Masse durch Reflexion am Ende der Stichleitung (TL) zu Störungen führt. A circuit for driving a floating amplifier or switching element, comprising: a pulsed current source, a first diode (D1), a second diode (D2) and a load output for connecting a load (ZL), an anode of the first diode (D1 ) is connected to a reference potential and a first side of the power source and the first pin of the load output is connected to a cathode of the first diode (D1), a second pin of the load output being connected to a cathode of the second diode (D2) and an anode of the second one Diode (D2) is connected to a second side of the current source, an impedance (ZT) connecting the cathode of the first diode (D1) to the cathode of the second diode (D2), characterized in that the circuit comprises a second diode (D2) and a stub line (TL) connecting the cathode of the first diode (D1) to the anode of the second diode (D2), wherein the stub line (TL) is formed and / or arranged such that common mode reflections in the stub (TL) can be prevented, attenuated or suppressed so that the reference potential for the electromagnetic wave traveling inside the stub (TL) can be varied without the common mode wave propagation of the two stub line signal conductors (TL) together Ground by reflection at the end of the stub (TL) leads to interference.
2. Schaltung nach Anspruch 1 , wobei das angesteuerte Verstärker- oder Schaltelement mindestens einen Transistor (T1 ) umfasst, wobei der Lastausgang mit einem 2. The circuit of claim 1, wherein the controlled amplifier or switching element comprises at least one transistor (T1), wherein the load output with a
Sourceanschluss des mindestens einen Transistors (T1 ) verbunden ist, wobei ein Drain des Transistors (T1 ) mit der zweiten Seite der Spannungsquelle (VO) und ein Gate des Source terminal of the at least one transistor (T1) is connected, wherein a drain of the transistor (T1) to the second side of the voltage source (VO) and a gate of the
T ransistors (T 1 ) mit der Kathode der zweiten Diode (D2) verbunden ist.  Transistor (T 1) is connected to the cathode of the second diode (D2).
3. Schaltung nach Anspruch 1 , weiterhin umfassend ein eingangsseitig potenzialfreies Verstärker- oder Schaltelement, welches zwei Eingangsanschlüsse und zwei 3. The circuit of claim 1, further comprising an input side potential-free amplifier or switching element, which has two input terminals and two
Ausgangsanschlüsse umfasst, wobei das eingangsseitige Bezugspotenzial und das Ausgangspotential der Schaltung nach Anspruchl bei Änderungen der Ausgangsspannung durch positive Rückkopplung der Ausgangsspannung des Verstärker- oder Schaltelementes auf das Bezugspotenzial des Eingangs des Verstärker- oder Schaltelementes mitgeführt werden. Output terminals comprises, wherein the input-side reference potential and the output potential of the circuit according Anspruchl with changes in the output voltage by positive feedback of the output voltage of the amplifier or switching element are carried to the reference potential of the input of the amplifier or switching element.
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, weiterhin umfassend einen Feedback-Pfad, der einen Kondensator (CBT) oder eine leitende Verbindung (RAP) enthält, und der geeignet ist, Potenzialänderungen am Lastausgang auf den Schaltungsknoten mit der Kathode der ersten Diode (D1 ) zu übertragen bzw. mitzukoppeln, wobei der Transistor selbstsperrend ist, wenn eine AC-Kopplung mit dem Kondensator (CBT) nicht verwendet wird. A circuit according to claim 2 or 3, further comprising a feedback path including a capacitor (CBT) or a conductive connection (RAP) and adapted to provide potential changes at the load output to the circuit node with the cathode of the first one Diode (D1), wherein the transistor is self-blocking when AC coupling to the capacitor (CBT) is not used.
5. Schaltung nach Anspruch 2, 3, oder 4, weiterhin umfassend einen oder mehrere zusätzliche Sourcefolger, die in den Feedback-Pfad eingeschoben sind. The circuit of claim 2, 3, or 4, further comprising one or more additional source followers inserted in the feedback path.
6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Stichleitung (TL) so aufgewickelt, gefaltet und/oder ausgestaltet ist, dass eine längste elektrisch wirksame Außenabmessung der Stichleitung (TL) klein gegenüber der Leitungslänge im Inneren der Stichleitung (TL) ist und die Wellenleitung auf der Stichleitung mit Kurzschluss oder niederohmig im Vergleich zum Wellenwiderstand der Stichleitungabgeschlossen ist, wobei die Impedanz des Außenleiters der Stichleitung gegenüber Masse hochohmig realisiert ist. 6. A circuit according to any one of the preceding claims, wherein the stub (TL) is wound, folded and / or configured such that a longest electrically effective outer dimension of the stub (TL) is small compared to the length of the line inside the stub (TL) and the Waveguide on the stub line with short circuit or low impedance compared to the characteristic impedance of the stub line is completed, the impedance of the outer conductor of the stub is realized with respect to ground high impedance.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stichleitung Twinax, Triax oder einen anderen Leitungstyp mit drittem Schirmleiter umfasst, wobei dieser dritte Schirmleiter am Ende der Stichleitung entsprechend dem Wellenwiderstand des Common-Mode der Innenleiter gegenüber dem Schirmleiter abgeschlossen ist. 7. A circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein the stub Twinax, Triax or another type of line with third shield conductor comprises, said third shield conductor is completed at the end of the stub corresponding to the characteristic impedance of the common mode of the inner conductor relative to the shield conductor.
8. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Stichleitung (TL) schaltungsseitig eine Ferritperle umfasst, mittels der die Common-Mode-Speisung in der Stichleitung gedämpft oder unterdrückt wird. 8. A circuit according to any one of the preceding claims, wherein the stub line (TL) circuit side comprises a ferrite bead, by means of which the common mode supply is attenuated or suppressed in the stub line.
9. Aufbauträger für eine Schaltung, mit einem Laserinterface für einen Laser, dessen Elektroden sich an verschiedenen Stellen des Umfangs der Länge nach erstrecken, wobei der mittels der Schaltung zu treibende Laser mindestens teilweise in einer 9. Structural support for a circuit, comprising a laser interface for a laser whose electrodes extend at different points along the circumference of the length, wherein the means of the circuit to be driven laser at least partially in one
Aussparung an einer Kante oder im Inneren von mehreren flächig ausgeführten Recess on one edge or inside of several flat executed
Leiterschichten des Aufbauträgers senkrecht zu diesen Leiterschichten angeordnet ist, wobei die Leiterschichten mindestens in Teilbereichen mehrfach abwechselnd mit einem Signal eines Anoden- und eines Kathodenkontaktes belegt sind und an separaten Bereichen der Kante des Aufbauträgers zur Laserkontaktierung bis zur Kantenoberfläche herausgeführt sind. Conductor layers of the structural support is arranged perpendicular to these conductor layers, wherein the conductor layers are at least partially repeatedly alternately occupied with a signal of an anode and a cathode contact and led out at separate areas of the edge of the building carrier for laser contacting to the edge surface.
10. Aufbauträger für eine Schaltung, mit einem Laserinterface für einen Laser, dessen Elektroden sich an verschiedenen Stellen des Umfangs der Länge nach erstrecken, wobei der mittels der Schaltung zu treibende Laser mindestens teilweise an mehrere flächig ausgeführte Leiterschichten des Aufbauträgers senkrecht zu diesen kantenbündig angeordnet ist, wobei die Leiterschichten mindestens in Teilbereichen mehrfach abwechselnd mit einem Signal eines Anoden- und eines Kathodenkontaktes belegt sind und an separaten Bereichen der Kante des Aufbauträgers zur Laserkontaktierung bis zur Kantenoberfläche herausgeführt sind. 10. Structural support for a circuit, with a laser interface for a laser, the electrodes extend at different points along the circumference of the length, wherein the means of the circuit to be driven laser is at least partially disposed on a plurality of surface running conductor layers of the building support perpendicular to this edge-flush , wherein the conductor layers at least partially in several areas alternately with a signal of an anode and a cathode contact are occupied and are led out at separate areas of the edge of the building carrier for laser contacting to the edge surface.
1 1. Aufbauträger nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Laserinterface für den Laser wie folgt ausgeführt ist: 1 1. A building support according to claim 9 or 10, wherein the laser interface for the laser is designed as follows:
Die Leiterschichten sind mindestens innerhalb eines Unterbereichs mehrerer, für mindestens eine der Laserelektroden separat angesteuerter Teil-Bereiche mehrfach abwechselnd mit dem Signal des jeweils bereichszugehörigen Anoden- und des Kathodenkontaktes belegt und an separaten Bereichen der Kante des Aufbauträgers zur Laserkontaktierung eines der Länge nach sektioniert zu treibenden Lasers herausgeführt.  The conductor layers are at least within a subregion of a plurality of, for at least one of the laser electrodes separately driven sub-areas repeatedly alternately occupied with the signal of the respective region associated anode and cathode contact and sectioned at separate areas of the edge of the building carrier for laser contacting one of the length to be driven Lasers brought out.
12. Aufbauträger nach Anspruch 9, 10 oder 1 1 umfassend eine Lasertreiber-Schaltung. 12. A construction carrier according to claim 9, 10 or 11 comprising a laser driver circuit.
13.Aufbauträger nach Anspruch 12, wobei die Lasertreiber-Schaltung eine Schaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst. 13.The building support according to claim 12, wherein the laser driver circuit comprises a circuit according to one of claims 1 to 8.
14. System zur Entfernungsbestimmung, umfassend einen Laser und einen 14. System for determining distance, comprising a laser and a
Pulsverstärkertreiber mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Pulse amplifier driver with a circuit according to one of claims 1 to 8.
15. Fahrzeug mit einem System zur Entfernungsbestimmung nach Anspruch 14. 15. A vehicle with a system for determining distance according to claim 14.
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