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静态和动态激光束转向


What is MEMS?

微机电系统(MEMS)是一种允许使用硅制造技术制造微型机械和机电设备的技术. 因为它们是用与制造半导体集成电路相同的技术制造的, 可以可靠而又经济地制造不同的MEMS结构. MEMS系统被发现在包括传感器在内的各种领域, 射频时机, 光学信号处理用微流体和反射镜.

What is MEMS Mirror Steering?

鉴于激光在许多应用中的扩散, 镜像是MEMS技术的一个不断增长的市场. MEMS反射镜转向采用基于MEMS的反射镜在静态和动态操作中偏转激光束. 静态操作要求反射镜精确地偏转到一个已知的角度,并几乎无限期地保持这个角度,没有明显的漂移. 动态操作要求反射镜能够精确地跟踪编程路径,具有快速响应和高分辨率.

MEMS反射镜转向有以下应用:

  • 光网络:MEMS镜像用于光纤到光纤的光交换
  • 投影显示器:平视显示器和激光投影机(微型投影机)
  • 汽车安全与自动驾驶汽车:光探测与测距(LIDAR)、激光前照灯
  • AR/VR:跟踪和位置测量
  • 3 d打印技术
观看这个视频,可以看到我们在CES上展示的mems支持技术.

一个典型的MEMS镜像系统看起来像什么?


MEMS反射镜通常需要一个高压驱动芯片来控制反射镜的位置. 例如,一个典型的MEMS镜像需要在200V-300V范围内的驱动电压. 该高压镜像驱动器将从系统中的微控制器或FPGA获得其输入, 谁负责确定需要应用的驱动电压. 该微控制器还控制激光二极管驱动器,使激光二极管和反射镜的运行同步. 高分辨率的数模转换器(DAC)用于接口控制器的数字输出到放大器的模拟输入. DAC的要求取决于系统的分辨率和速度要求. 在闭环系统的情况下,可以使用光电二极管进行反馈.

MEMS镜像转向应用挑战


成功实现MEMS镜面转向系统需要多个模块:

  • 实现基于反馈信号的快速计算, 主控制器必须能够高速处理数据. 它还需要具有高采样率的模数转换器(adc),以收集具有足够分辨率的反馈信号. 它还需要足够的内存,以允许存储和处理大量的样品.
  • DAC还应该有足够的速度和分辨率,以保证对镜子的高速和精确控制.
  • 高压驱动器需要将低压DAC输出放大到操作反射镜所需的高压. 操作MEMS反射镜所需的典型电压在200-300V之间. 放大器还应具有高带宽和转换速率,以快速转向在动态操作, 以及一个低漂移,以保持镜像位置的静态操作. 
  • 高压电源必须从一个非常低的输入电压(例如)产生200-300V直流电压, 3.基于锂离子电池的微型投影仪(3V). 因为这些应用程序通常空间有限, 整体解决方案必须有一个小的形式因素.
  • 激光驱动器需要以像素速率改变激光的强度,以投射高分辨率的图像. 这对于像HDMI视频这样的应用来说是相当快的. 该驱动器从外部接口获取并行数字数据,并将其转换为激光的受控模拟电流, 与MEMS的水平和垂直扫描同步.

MEMS Laser Demo Available:

介绍了MEMS镜像供应商开发的激光Demo-01 Mirrorcle技术公司. 具有来自微芯片技术公司的控制和驱动电子Products. 

 该开发工具提供了一种评价激光束导向技术的方法, 同时为许多不同的用户提供解决方案开发, 工业, 汽车, 和其他应用程序.

主打Products


HV56264

HV56264是AEC-Q100额定四路高压放大器阵列集成电路. 它工作在一个225V高压电源和一个5.0 v低电压供应.

  • 四个独立的高压放大器(225 V swing)
  • 11 V/µs的典型旋转速率(C负载 = 15 pF)
  • 可调增益芯片外高压电阻
  • AEC-Q100 1级合格
  • 工作温度(TJ)温度范围:−40℃~ +125℃

HV265

HV265是一种四通道高压运放栅阵列,具有可选的内部反馈电阻网络.

  • 四个独立的高压放大器(205 V swing)
  • 0.02v /µs C负载 到200pf(和Z < 1 kOhm)
  • 固定增益82 V/V, 30 kHz增益带宽积
  • 高值内部反馈SiCr电阻来设置增益(如果使用内部增益设置)

HV264

HV264是一种四路高压放大阵列集成电路. 它工作在一个225V高压电源和一个5.0 v低电压供应. 它有可选的内部增益设置电阻.

  • 4个独立的高压放大器(215v swing)
  • 9.0 V/µs的典型输出摆速
  • 固定增益为66.7 V/V
  • 工作温度(TJ)温度范围:−40℃~ +125℃

HV9150

HV9150是一个高输出电压滞后模式升压DC/DC控制器,具有内置的电荷泵转换器和一个线性稳压器的宽范围的输入电压. 电荷泵转换模式是理想的电池供电应用.

  • 2 .输入电压低.7V
  • 输出电压范围宽:6V ~ 500V
  • 5W最大输出功率与外部MOSFET驱动器
  • 内置电荷泵转换器的门驱动器

MCP1633

MCP1633高速PWM控制器是为独立电源应用开发的脉宽调制器. 它可以作为一个升压变换器来产生高压驱动器所需要的高压电源.

  • 输入电压范围:3V ~ 5.5V
  • 欠压锁定电路
  • 输出过压保护
  • 输出短路保护
  • 超温保护
  • 小16针QFN在3 × 3mm包装

PIC32MZ Controller

  • 32位MCU性能高达252 MHz/415 DMIPS
  • 高达2 MB的Flash和512 KB的RAM
  • 12位ADC @18 Msps,最多48个通道
  • 全功能的硬件加密引擎
  • MPLAB® 一个全面的、可互操作的PIC32 mcu软件开发框架