[發明專利]猝滅偏置電路裝置及包括該裝置的單光子檢測器

在審

• 申請號: 202110587960.2
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN114252165A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 權炅椿;樸希漢;范鎮旭
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞株式會社;西江大學校產學協力團
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬

1.一種猝滅偏置電路裝置，包括：

光接收元件；

反饋電流鏡電路，布置在電源電壓與所述光接收元件之間，所述反饋電流鏡電路被配置為感應無源猝滅操作，以使在所述光接收元件中流動的電流保持恒定；以及

偏置猝滅電路，連接到所述光接收元件的感測節點并且被配置為執行有源猝滅操作。

2.根據權利要求1所述的猝滅偏置電路裝置，其中，所述反饋電流鏡電路包括：

第一反饋電流鏡電路，被配置為接收電源電流；以及

第二反饋電流鏡電路，被配置為將通過所述第一反饋電流鏡電路感應的電流感應到所述光接收元件。

3.根據權利要求2所述的猝滅偏置電路裝置，其中，所述第一反饋電流鏡電路包括設置并彼此匹配的多個NPN晶體管；并且

所述第二反饋電流鏡電路包括設置并彼此匹配的多個PNP晶體管。

4.根據權利要求1所述的猝滅偏置電路裝置，其中，所述光接收元件包括單光子光接收元件。

5.根據權利要求1所述的猝滅偏置電路裝置，進一步包括：反饋操作控制電路，所述反饋操作控制電路被配置為：

將所述感測節點的感測電壓與參考值進行比較，并且

根據所述感測電壓的比較結果確定所述無源猝滅操作。

6.根據權利要求5所述的猝滅偏置電路裝置，其中，所述反饋操作控制電路包括：

第一比較器，被配置為將所述感測電壓與所述參考值中的第一參考值進行比較；

第二比較器，被配置為將所述感測電壓與小于所述第一參考值的預設第二參考值進行比較；以及

控制邏輯，被配置為根據所述第一比較器和所述第二比較器的比較結果生成用于所述無源猝滅操作的控制信號。

7.根據權利要求6所述的猝滅偏置電路裝置，其中，所述控制信號包括執行所述無源猝滅操作的猝滅路徑控制信號和不執行所述無源猝滅操作的非猝滅路徑控制信號中的至少一個。

8.根據權利要求6所述的猝滅偏置電路裝置，其中，任意地設置所述第一參考值和所述第二參考值以感測所述光接收元件的靈敏度。

9.根據權利要求7所述的猝滅偏置電路裝置，進一步包括：反饋操作控制電路，所述反饋操作控制電路被配置為執行所述無源猝滅操作，所述無源猝滅操作根據所述無源猝滅操作的確定使在所述光接收元件中流動的電流保持恒定。

10.根據權利要求7所述的猝滅偏置電路裝置，進一步包括：反饋操作執行電路，所述反饋操作執行電路包括：

第一開關元件，被配置為響應于所述猝滅路徑控制信號從第一電荷泵傳導第一功率；

第一電容器，并聯連接到所述第一開關元件并且被配置為用所述第一功率充電；以及

第二電容器，并聯連接到所述第一電容器并且被配置為使用所述電源電壓和所述第一功率輸出施加到所述反饋電流鏡電路的施加電壓。

11.根據權利要求9所述的猝滅偏置電路裝置，其中，所述反饋操作執行電路包括：

第二開關元件，被配置為響應于所述非猝滅路徑控制信號從第二電荷泵傳導第二功率；

第三電容器，并聯連接到所述第二開關元件并且被配置為用所述第二功率充電；以及

第三比較器，并聯連接到所述第三電容器并且被配置為使用所述電源電壓和所述第二功率生成用于所述反饋電流鏡電路的保持操作的保持操作信號。

12.根據權利要求11所述的猝滅偏置電路裝置，其中，當未生成所述保持操作信號時，被配置為將所述第三電容器的輸出連接到所述第二電容器的第三開關元件設置在所述第三比較器與所述第二電容器之間。

13.根據權利要求11所述的猝滅偏置電路裝置，其中，并聯接地的第四開關元件設置在所述第一電容器、所述第二電容器和所述第三電容器的前級。