[发明专利]一种脉冲峰值保持电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种脉冲峰值保持电路及控制方法，所述脉冲峰值保持电路包括：第一节点；第二节点；第一脉冲峰值保持支路，所述第一脉冲峰值保持支路包括增益放大模块、第一峰值保持器、增益衰减模块和第一门控单元；第二脉冲峰值保持支路，所述第二脉冲峰值保持支路包括第二峰值保持器和第二门控单元；路径选择模块。本发明通过第一峰值保持支路和第二峰值保持支路对输入的高速脉冲信号进行峰值保持处理，路径选择模块根据输入的高速脉冲信号确定第一峰值保持支路的第一保持值或第二峰值保持支路的第二保持值作为最终输出，扩大了峰值保持电路的动态范围，可广泛应用于电子电路技术领域。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种脉冲峰值保持电路及控制方法。

背景技术

基于激光飞行时间的脉冲式激光雷达，为了达到更高的测距精度，发射的激光脉冲信号的脉冲宽度通常只有几个纳秒，为了获得被测物体的表面反射率等数据，对激光脉冲信号的回波信号的幅度进行测量必不可少。使用超高速的模数转换器(ADC)对回波信号进行采样可以得到精确的激光脉冲回波信号幅度，然而满足这种需求的ADC芯片需要极高的采样率，这样的ADC不仅昂贵，且功耗巨大。因此对于大多数脉冲式激光雷达，通常使用峰值保持电路，将激光脉冲回波信号的峰值大小保存下来，再由后级的ADC进行采样，这样便可以大幅降低对ADC的性能要求，进而有效地降低整体电路的功耗和成本。

但现有技术中包括二极管的脉冲峰值保持电路，由于二极管的两端具有一定的电压降，电容上储存的电压与输入电压始终有一定的差别，这使得峰值保持电路的精度被降低，并且由于输入信号的幅度必须大于二极管的压降才能被存储电容保持，因此峰值保持电路的输出动态范围也受到限制。常用的克服二极管电压降的方法是引入跨导放大器(OTA)和一对电流镜来代替二极管对存储电容进行充电，由于使用电流镜避免了引入二极管的电压降，因此，引入了OTA和电流镜的脉冲峰值保持电路比包括二极管的脉冲峰值保持电路具有更高的准确度和更大的动态范围。但引入了OTA和电流镜的脉冲峰值保持电路的小信号精度受制于峰值保持电路的响应速度以及OTA的失调电压，若要想进一步改善其小信号下的准确度并增大其动态范围，则需要进一步增加OTA的跨导值，然而过大的跨导值会导致OTA的静态电流显著增加并使得OTA的输出摆幅降低，从而在增加了电路功耗的同时降低了大信号的动态范围，并不能达到提升准确度和增加动态范围的目的。因此，现有技术中的这两种脉冲峰值保持电路均无法同时实现对高速脉冲信号的高准确度和宽动态范围峰值检测。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于：提供一种脉冲峰值保持电路及控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种脉冲峰值保持电路，包括：

第一节点；

第二节点；

第一脉冲峰值保持支路，所述第一脉冲峰值保持支路包括增益放大模块、第一峰值保持器、增益衰减模块和第一门控单元；

所述增益放大模块的输入端与所述第一节点连接，所述增益放大模块的输出端与所述第一峰值保持器的输入端连接，所述第一峰值保持器的输出端与所述增益衰减模块的输入端连接，所述增益衰减模块的输出端与第一门控单元的输入端连接，所述第一门控单元的输出端与所述第二节点连接；

第二脉冲峰值保持支路，所述第二脉冲峰值保持支路包括第二峰值保持器和第二门控单元；

所述第二峰值保持器的输入端与所述第一节点连接，所述第二峰值保持器的输出端与所述第二门控单元的输入端连接，所述第二门控单元的输出端与所述第二节点连接；

路径选择模块，所述路径选择模块的输入端与所述增益放大模块的输出端连接，所述路径选择模块的输出端与所述第一门控单元的控制端连接，所述路径选择模块的输出端还与所述第二门控单元的控制端连接。