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12 Elektronik 21 2023 AnAlog Power Bias-Spannung und Geschwindigkeit für den Anschluss von GaN-HEMT-Transistoren bereitzustellen Sie bieten noch weitere Vorteile wie zwei Ausgänge und die Möglichkeit den Ausgang zu aktivieren Der Aufbau eines LiDAR-Systems mit all diesen optimierten Bauteilen für die Steuerung Ansteuerung und Erzeugung der Lichtpulse am Ausgang garantiert eine höhere Auflösung im endgültigen Ausgangsbild Die genaue Schaltungstopologie für eine bestimmte Anwendung wird oft aus folgenden zwei Typen ausgewählt Zweiflanken-Rechteck oder Einflanken-Resonanz Zweiflanken-Rechteck-GaN-HEMT-Schaltung Die einfachste Methode zum Takten einer Laserdiode besteht darin den Strom mit einem Serienschalter zu steuern Bild 4 In Bild 4 ist U1 ein GaN-HEMT der über eine 35-W-Laserdiode RLD90QZWD direkt Strom von der Versorgungsspannung Vin bezieht Wenn das Gate von U1 auf High geschaltet wird schaltet sich der Laser ein und wenn es auf Low geschaltet wird schaltet sich der Laser aus Diese beiden Flanken steuern die Pulsbreite des optischen Ausgangs daher die Bezeichnung Zweiflankenoder Rechteck-Konfiguration Die simulierte Signalform für dieses Steuerschema ist in Bild 5 dargestellt Die Gate-Spannung am HEMT ist in rot der Strom durch den HEMT ist in grün abgebildet In Bild 6 ist die optische Ausgangsleistung der Laserdiode in blauer Farbe dargestellt Diese Art von Topologie ist zwar einfach zu implementieren und bietet Flexibilität bei der Ausgangspulsbreite doch gibt es mehrere Nachteile die sie zu einer eher unbeliebten Wahl für Hochleistungs-LiDAR machen ➔ ➔ Die Einschaltgeschwindigkeit des Lasers wird direkt durch die Einschaltgeschwindigkeit des HEMT und durch die Serieninduktivität in der Schaltung begrenzt ➔ ➔ Die Pulsform ist asymmetrisch wobei sowohl die Einschaltals auch die Ausschaltflanken eine sorgfältige Bild 5 Gate-Spannung rot und Drain-Strom grün bei Verwendung eines Rechteck-HEMT-Gate-Treibers Bild 3 Verwendung eines speziellen Hochgeschwindigkeits-Gate-Treiber-ICs für HEMT-Schaltungen Bild 4 Simulationsschaltplan unter Verwendung einer Rechteck-HEMT-Treiberkonfiguration Bild Roh m Sem ic on du ct or Bild Roh m Sem ic on du ct or Bild Roh m Sem ic on du ct or