eToF™ 雷射驅動ICs 用於先進自駕雷達
技術分享雜談GaN技術 – John Glaser , Ph.D.
三月 22, 2021
共同撰寫：Steve Colino
用於光距離和測距（lidar）的雷射驅動器使用脈衝功率模式。這些雷射驅動器的基本需求是什麼？
一個新的整合雷射驅動IC家族滿足所有這些需求。首款推出的產品，EPC21601雷射驅動IC，在單個晶片中整合了40 V、10 A的FET，帶有整合閘極驅動器和3.3 V邏輯電平輸入，用於機器人、監控系統、無人機、自動駕駛汽車和吸塵器中的飛行時間（ToF）雷達系統。這款晶片在低電感、經濟實惠的1 mm x 1.5 mm BGA封裝中提供高達200 MHz的頻率能力。
EPC21601 IC由5 V電源供電以驅動邏輯。IC只需一個旁路電容來為5 V電源供電，並且需要邏輯電平輸入。以下波形顯示IC在不到20 MHz的頻率下通過2歐姆電阻負載切換10 A。上升和下降時間為300到400皮秒，而且非常乾淨。
為了展示頻率能力，該設備超過規格限制運行，以查看其極限。以下波形是在室溫下測得的，可以看到波形有些失真。設備運行遠超規格範圍，但仍在工作。即使在200 MHz的運行下也不會損壞！
為了簡單評估EPC21601，EPC9154演示板使用了最佳佈局和高頻測量技術，在20 V和10 A電阻負載下實現了410 ps的開啟時間和320 ps的關閉時間。演示板配有一個過渡板，可安裝VCSEL或邊緣發射雷射。
EPC21601是即將推出的一系列集成雷射驅動IC家族中的第一款產品，這些產品將以晶片級封裝（CSP）形式提供。下一款將是EPC21603，它具有與EPC21601相同的規格，但提供低電壓差分信號（LVDS）輸入，用於噪音免疫性至關重要的ToF應用，如增強現實。
集成在單個晶片中的設備設計更簡單，佈局更容易，組裝更方便，節省PCB空間，提高效率，並降低成本。這一系列產品將促進ToF解決方案在更廣泛的終端應用中的更快採用和更廣泛的普及。