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[发明专利]一种硅基全集成单光子雪崩二极管的定时抖动建模方法-CN202310559922.5在审
发明人：刘阳;赵依晗;胡进;马瑞;王夏宇;李栋;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种硅基全集成单光子雪崩二极管的定时抖动建模方法，包括：获取单光子雪崩二极管的电学仿真数据和单光子雪崩二极管的光学仿真数据；获取电子的微观电离率、电子的宏观电离率、空穴的微观电离率、空穴的宏观电离率和初始雪崩电流前沿传播速度；使用预设的雪崩建立时间分布模型进行处理，得到雪崩建立时间分布；使用预设的雪崩传播时间分布模型进行处理，得到雪崩传播时间分布；使用预设漂移扩散时间分布模型进行处理，得到中性区漂移扩散时间分布；将雪崩建立时间分布、雪崩传播时间分布和中性区漂移扩散时间分布进行离散卷积操作，获取单光子雪崩二极管的定时抖动。本发明能够提高单光子二极管的定时抖动计算效率。
一种硅基全集成光子雪崩二极管定时抖动建模方法

[发明专利]一种应用于时间数字转换器的门控环形振荡器-CN202310526545.5在审
发明人：刘阳;李临杰;胡进;马瑞;王夏宇;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-05-10 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H03K3/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于时间数字转换器的门控环形振荡器，包括级联的多级延时单元，每级延时单元包括门控使能模块、交叉耦合反相器模块、复位模块和输入输出模块，其中，门控使能模块用于控制门控环形振荡器的起振与停振；交叉耦合反相器模块用于在门控使能模块的使能信号EN为低电平时储存整个门控环形振荡器的输出节点信息，在使能信号EN为高电平时加快输出节点VOUT与输出节点VOUT_N的波形翻转速度；复位模块用于将当前延时单元的输出节点VOUT的电平恢复至高电平，输出节点VOUT_N的电平恢复至低电平；输入输出模块用于将上一级延时单元的信号输入当前延时单元并反向输出。本发明电路结构简单、功耗低，能够实现门控、暂时储存数据、复位的功能。
一种应用于时间数字转换器门控环形振荡器

[发明专利]一种用于激光雷达的硅光电倍增管读出电路-CN202011419041.6有效
发明人：马瑞;王夏宇;黄子轩;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学芜湖研究院;西安电子科技大学
申请日： 2020-12-07 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01S7/4861 文献下载
摘要：本发明提供的一种用于激光雷达的硅光电倍增管读出电路，有源淬灭有源复位单元中的光电二极管SPAD在接收到光子后，通过正反馈进行有源淬灭所述SPAD，并有源复位所述SPAD，所述全差分电流输出单元用于将有源淬灭有源复位单元输出的负向电压脉冲进行脉冲压缩，并输出与压缩后的负向电压脉冲宽度相同的差分电流脉冲至后级电路。因此本发明的读出电路可以降低SPAD的死区时间，减少噪声和毛刺干扰，降低后续时刻鉴别电路的误触发概率，使得时刻鉴别结果准确度更高。
一种用于激光雷达光电倍增管读出电路

[发明专利]一种高精度多事件时间数字转换器及转换方法-CN202211007366.2有效
发明人：朱樟明;周朝阳;王夏宇;胡进;李栋;马瑞 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G04F10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高精度多事件时间数字转换器，包括：锁相环，用于生成多相位时钟簇信号；低位转换电路，以多相位时钟簇信号为基准对START信号与STOP信号之间的时间间隔进行初步量化，输出低位转换结果，同时将START信号、STOP信号与多相位时钟簇信号进行同步处理，输出高位转换START信号、高位转换STOP信号以及高位转换时钟信号；高位转换电路，以高位转换时钟信号为基准对START信号与STOP信号之间的时间间隔进行量化，输出高位转换结果；数据接口，用于整合低位转换结果与高位转换结果。本发明的高精度多事件时间数字转换器具有良好的鲁棒性，较高的精度，且具备多事件检测能力。
一种高精度多事时间数字转换器转换方法

[发明专利]一种双模式多通道跨阻放大器-CN202010275434.8有效
发明人：朱樟明;王夏宇;马瑞;黄子轩 -专利权人：西安芯辉光电科技有限公司
申请日： 2020-04-09 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H03F3/68 文献下载
摘要：本发明公开了一种双模式多通道跨阻放大器，包括集成于同一芯片的n组跨阻放大器模块和n个选通开关，每组所述跨阻放大器模块包括若干个跨阻放大器，每个所述跨阻放大器对应设置有一输入管脚INab和一输出管脚Vab，每个所述选通开关对应设置有一输入管脚Vsa，所有所述选通开关的输出端全部连接在一起并连接至输出管脚VOUT。本发明的双模式多通道跨阻放大器包括有n组跨阻放大器模块，每组跨阻放大器模块包括若干个跨阻放大器，一组跨阻放大器模块的所有跨阻放大器可以与同一个选通开关相连，通过片外连接方式的改变，实现从所有跨阻放大器中选择一个输出与每个跨阻放大器单独输出两种模式的切换。
一种双模通道放大器

[发明专利]一种适用于单光子探测器的滤波装置-CN202310266188.3在审
发明人：李栋;李晓聪;马瑞;胡进;王夏宇;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01S7/486 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于单光子探测器的滤波装置，包括依次连接的单光子探测器、基于卷积的直方图统计算法单元、基于检测算法的直方图统计算法单元和超分辨率处理算法单元，单光子探测器用于将光学信号转换为电学脉冲信号，基于卷积的直方图统计算法单元用于滤波、存储奇数帧内第一滤波数据并输出偶数帧内的第二滤波数据；基于检测算法的直方图统计算法单元用于对奇数帧累加结果和偶数帧累加结果中同一地址的存储值进行乘积运算，超分辨率处理算法单元用于基于乘积结果获取更精确的峰值地址，并根据飞行时间计算公式得到单光子探测器与目标物的距离。本发明能够减小滤波装置的资源消耗，提高统计直方图的信噪比，提高距离分辨率。
一种适用于光子探测器滤波装置

[发明专利]一种大线性动态范围高带宽可重构跨阻放大器-CN202010575188.8有效
发明人：朱樟明;王夏宇;马瑞;黄子轩 -专利权人：西安电子科技大学芜湖研究院;西安电子科技大学
申请日： 2020-06-22 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H03F1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种大线性动态范围高带宽可重构跨阻放大器，包括：可重构放大器单元、增益切换单元、输出驱动单元，增益切换单元，用于根据第一开关信号、第二开关信号、第三开关信号对输入信号进行增益切；可重构放大器单元，用于根据第二开关信号、第三开关信号对输入信号进行自适应调节；输出驱动单元，用于将可重构放大器单元与增益切换单元的输出进一步驱动，并从信号输出端输出。本发明采用了一种新型跨阻放大器结构，通过增益切换单元的增益切换，同时可重构放大器单元的自适应电路拓扑结构，从而提供不同增益状态下的稳定性调节能力，并且提供高带宽输出能力，通过单一结构实现跨阻放大器的大线性动态范围、高带宽和低功耗。
一种线性动态范围带宽可重构跨阻放大器

[发明专利]适用于单光子探测器的相关解调装置-CN202211732360.1在审
发明人：李栋;李晓聪;马瑞;胡进;王夏宇;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01S7/486 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于单光子探测器的相关解调装置，包括：单光子探测器；单光子探测器读出电路，包括第一编码电路和第一累加器，第一编码电路的输入端与单光子探测器的输出端电连接，第一编码电路的输出端与第一累加器的输入端电连接；基于帧间相关的非线性累加器，其输入端与第一累加器的输出端电连接；基于同步采样的直方图统计算法单元，其输入端与基于帧间相关的非线性累加器的输出端电连接；共模抑制单元，其输入端与基于同步采样的直方图统计算法单元的输出端电连接，共模抑制单元的输出端与基于同步采样的直方图统计算法单元的输入端电连接。本发明能够提高单光子探测器测量结果的信噪比。
适用于光子探测器相关解调装置

[实用新型]一种用于表面清洁的清洁组件和表面清洁装置-CN202222842445.7有效
发明人：戈闯;岑明;王夏宇 -专利权人：飞利浦家电控股有限公司
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： A47L11/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于表面清洁的清洁组件和表面清洁装置。该清洁组件包含安装支架(5，18)，第一驱动棍(11)和第二驱动棍(32)。安装支架包括相对的第一表面和第二表面，第一表面和/或第二表面上设置有导轨(41，42)。第一驱动棍可转动地安装在所述安装支架的第一表面与第二表面之间。第二驱动棍包括与导轨配合的运动件，第二驱动棍的运动件沿导轨运动时实现第二驱动棍与第一驱动棍的远离或靠近。在第二驱动棍靠近第一驱动棍的状态下，可方便地安装或拆卸清洁件(13)。在第二驱动棍远离第一驱动棍的状态下，可使得清洁件张紧以用于进行清洁操作。
一种用于表面清洁组件装置

[发明专利]一种应用于直接飞行时间激光雷达的噪声抑制电路-CN202211022726.6在审
发明人：胡进;平雨晗;刘阳;马瑞;王夏宇;李栋;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01S7/495 文献下载
摘要：本发明提供了一种应用于直接飞行时间激光雷达的噪声抑制电路，设计的相关性检测背景噪声滤除电路通过对所述电平的电压进行累积来完成对于背景光噪声的滤除，在达到阈值的情况下产生VALID信号输出至复位信号产生电路。该电路在消除了死区时间的同时相比于现有技术电路的面积大大减小，在与感光元件完成片内集成时可以提高填充率和光子探测效率。此外本发明所设计的运用TDC的自反馈通过复位信号产生电路来控制时间窗口的电路，相比现有的压控延迟单元电路简化了电路结构，且窗口宽度可以通过外部编程精确可控。
一种应用于直接飞行时间激光雷达噪声抑制电路

[发明专利]一种单光子雪崩二极管的高压偏置电路-CN202111675370.1有效
发明人： 王夏宇;李春林;刘马良;马瑞;朱樟明 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G05F1/625 文献下载
摘要：本发明公开了一种单光子雪崩二极管的高压偏置电路，包括：动态高压产生单元、SPAD器件及前端电路单元、光脉冲计数单元、计数速率比较判别单元。动态高压产生单元用于给SPAD器件及前端电路单元的SPAD器件提供高于其反向击穿电压的动态偏置电压HV，使SPAD器件及前端电路单元中的SPAD器件工作在盖革模式，具有单光子灵敏度，并且通过反馈输入端Cont接收计数速率比较判别单元反馈输出的，光脉冲计数单元的计数速率R与计数速率阈值的比较结果，动态高压产生单元根据比较结果调节动态偏置电压HV的大小后输出，以改变SPAD器件的光子探测效率，使光脉冲计数速率R始终处于一个合适的范围内。本发明提高了激光雷达接收机系统对于背景光的容忍度，提高了器件的动态范围。
一种光子雪崩二极管高压偏置电路

[发明专利]一种硅基短波近红外单光子雪崩二极管及其制作方法-CN202110264658.3在审
发明人：刘阳;朱樟明;刘马良;胡进;王夏宇;马瑞 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2021-03-11 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H01L31/107 文献下载
摘要：本发明提供了一种硅基短波近红外单光子雪崩二极管及其制作方法，二极管的雪崩区由中心深N阱401和深P阱5构成，可以形成较宽的雪崩倍增区，可以有效提高短波近红外波段的光子吸收，增大光谱响应，SPAD的保护环由未掺杂的P衬底构成虚拟保护环。由深P阱与保护环构成6构成的附加结电场小于雪崩区电场，可实现平整倍增主结区边缘电场，提高光子探测效率。
一种短波红外光子雪崩二极管及其制作方法

[发明专利]一种集成化硅基宽光谱单光子雪崩二极管及制作方法-CN202110267501.6在审
发明人：刘阳;朱樟明;刘马良;胡进;王夏宇;马瑞 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2021-03-11 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H01L31/107 文献下载
摘要：本发明提供了一种集成化硅基宽光谱单光子雪崩二极管及其制作方法，二极管的阳极电极延长至浅槽隔离层10，增大了平面结拐点的曲率半径，将电场极值引入到STI区，可平整结边缘电场，使结平面电场更加均匀，且雪崩区由中心深N阱401和中心P阱601构成，可以形成较宽的雪崩倍增区，有效提高短波近红外波段的光子吸收，增大光谱响应。二极管的保护环由未掺杂的P衬底构成虚拟保护环，由中心P阱与保护环6构成的附加结电场小于雪崩区电场，可实现平整倍增主结区边缘电场，提高光子探测效率。
一种集成化硅基宽光谱光子雪崩二极管制作方法

[发明专利]一种数字硅光电倍增管-CN202111675365.0在审
发明人： 王夏宇;楚泽坤;张永铂;马瑞 -专利权人：宁波芯辉科技有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G01S7/4863 文献下载
摘要：本发明公开了一种数字硅光电倍增管，包括：像素阵列模块、逻辑电路模块、计数器/时间数字转换器、计数速率比较判断模块和使能控制模块；本发明的数字SiPM传感器可以通过对当前计数速率与额定阈值计数速率比较判断，将比较结果反馈至使能控制模块，使能控制模块向像素阵列模块输出调节接收光子的有效像素个数n的使能，进而改变了像素阵列模块中有效像素阵列接收光子的概率以调节计数器/时间数字转换器的当前计数速率的大小，使当前计数速率处于合适的范围内，避免出现堆积失真现象，提高了测距的准确度，降低了相同探测效果下所需功耗。
一种数字光电倍增管

[发明专利]一种基于硅光电倍增管的多事件处理电路-CN202111678662.0在审
发明人：胡进;马家骥;王夏宇;李栋 -专利权人：宁波芯辉科技有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G01S7/4865 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于硅光电倍增管的多事件处理电路，包括：事件滤除电路，连接SiPM阵列，用于滤除掉SiPM阵列输出的部分光子事件数据流；相关性检测电路，连接SiPM阵列，用于在时间窗口内，检测事件的个数是否达到阈值，若是，则触发使能产生电路；使能产生电路，通过二输入与门Y1连接事件滤除电路和相关性检测电路，用于将事件滤除电路进行滤除后剩余的光子事件数据流转化为使能信号以供TDC量化；多事件TDC，连接使能产生电路，用于在使能产生电路触发时，量化光子事件之间的时间间隔。本发明的多事件方案仅需要特定的逻辑电路以交替使能多事件TDC即可进行时间量化，在同类时空相关等技术中具有更紧凑的片上结构和更高的适配性及兼容性。
一种基于光电倍增管多事处理电路

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