用于差分信号的模块化模拟信号多路复用器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请涉及在2019年9月19日提交的、标题为“用于差分信号的模块化模拟信号多路复用器(modularanalogsignalmultiplexersfordifferentialsignals)”的美国专利申请第62/902,945号，其公开内容特此通过引用全文并入本申请。

本公开一般而言涉及电子设备，且更具体来说，涉及用于差分模拟信号的多路复用器电路。

背景技术：

光探测和测距(lidar)是指一种测量方法，所述方法通过利用光(诸如，利用光的脉冲(诸如，激光的脉冲))照射物体且利用光学传感器(诸如雪崩光电二极管(apd))测量反射的光来测量到目标物体的距离。然后，可利用脉冲返回时间或波长的差来确定到物体的距离和/或制作物体的数字三维图形。lidar系统用于各种情况中。举例来说，lidar系统可用于飞机、汽车、双筒望远镜或单筒望远镜等。

lidar系统的传统接收器链可包含接收/探测光脉冲并将光脉冲转换成电流的光学传感器、将来自光学传感器的电流信号转换成电压信号的跨阻抗放大器(tia)以及将来自tia的电压信号转换成数字信号以供进一步处理的模数转换器(adc)的序列。

高清晰度lidar系统(例如，部署在装有高级驾驶员辅助系统(adas)的车辆上的高清晰度lidar系统)采用多个激光器发射光脉冲以及采用多个光学传感器接收从物体反射的光脉冲。为了减少此种系统的lidar接收器的板面积、功耗和材料支出，期望构建一种多信道系统，在所述多信道系统中，例如，可以将来自不同tia的输出信号多路复用在一起，以使用单个adc(而不是使用单个adc的每个tia)。遗憾的是，在最先进的lidar系统中所使用的传统商业现货(cots)tia不能帮助lidar系统工程师轻松构建多信道系统。传统cotstia的一个缺点是，为了组装经济的系统，需要在信号路径中放置附加模拟开关和增益模块，而这常常会损害接收器的带宽和动态范围。另一个缺点是传统cotstia不是模块化的，因为它们不允许将任何期望数量的tia输出多路复用到单个adc。

附图说明

为了提供对本公开及其特征和优点的更完整理解，结合附图参考以下说明，其中相同的参考编号代表相同的零件，其中：

图1是示出lidar接收器的电路图。

图2是示出作为输出级的实例的差分放大器的电路图。

图3是示出具有两个信道的非模块化模拟信号多路复用器的电路图。

图4a-4b是示出根据本公开的各种实施例的具有两个信道的模块化模拟信号多路复用器的电路图。

图5a-5c是示出根据本公开的各种实施例的使用具有两个信道的单个模块化模拟信号多路复用器的组件的电路图。

图6a-6c是示出根据本公开的各种实施例的使用差分电流镜代替差分对的电路图。

图7a-7e是示出根据本公开的各种实施例的使用两个模块化模拟信号多路复用器的组合的组件的电路图。

图8是根据本公开的一些实施例的其中可以实施本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器的示例性lidar系统的示意图。

图9提供示出根据本公开的一些实施例的示例性数据处理系统的框图，所述示例性数据处理系统可以被配置成实施或控制本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器的至少一些部分。

图10是根据本公开的一些实施例的与汽车集成的lidar系统的图示。

具体实施方式

概述

本公开的系统、方法和设备各自具有几个创新方面，其中没有一个单独的方面仅对本文中公开的所有期望属性负责。在以下说明和附图中阐述本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。

本公开的一些方面涉及可用于对不同的模拟信号进行多路复用的模拟信号多路复用器电路(或简称为“模拟信号多路复用器”)。如本文中所使用的，术语“多路复用”信号是以其传统的意义进行使用，因为它指的是接收特定多个信号作为输入信号，且在输出处提供特定较少数量的输出信号，其中输出信号以某种方式指示一个或多个输入信号。实行信号的多路复用的电路被称为“多路复用器电路”，或者简称为“多路复用器”。当这种电路对模拟信号进行操作时，它们可以被称为“模拟信号多路复用器”。

信号可以是单端或差分信号。由于本文所述的模拟信号多路复用器对于在lidar接收器的多个tia之间共享单个adc可能特别有利，并且由于当提供到它们的输入信号是差分信号时一些adc操作得更好，因此本文所述的模拟信号多路复用器是用于差分信号的模拟信号多路复用器。因此，本文所述的模拟信号多路复用器的每个输入信号和每个输出信号是差分信号。差分输入信号的信号端口具有两个输入端子：非反相输入端子(在本文中表示为“in+”)和反相输入端子(在本文中表示为“in+”)。类似地，用于差分输出信号的信号端口具有两个输出端子：非反相输出端子(在本文中表示为“out+”)和反相输出端子(在本文中表示为“out-”)。然而，尽管本文中参考多路复用器的输入信号和输出信号描述了差分信号，但是在一些实施例中，多路复用器本身的至少一些输入信号和/或输出信号可以是单端的，其中单端至差分转换器级耦合到多路复用器的任何输入以将单端输入信号转换成差分输入信号和/或其中差分至单端转换器级耦合到多路复用器的任何输出以将差分输出信号转换成单端输出信号。举例来说，尽管图4a示出输入in1和in2中的每一个都是差分输入，但是此图的模拟信号多路复用器包含这样的实施例：其中差分输入in1和in2分别是到输出级410-1和410-2的输入，但是多路复用器400a可以具有用于输入信号in1和in2的单端输入，所述单端输入然后被转换成提供到输出级410-1和410-2的差分输入。

在一些实施例中，本文所述的示例性模拟信号多路复用器可以包含两个差分输入信号端口，其中第一输入信号端口具有两个输入端子in1+和in1-，用于接收第一差分输入信号in1(例如，信号in1可以指示来自一个tia的输出)，并且第二输入信号端口具有两个输入端子in2+和in2-，用于接收第二差分输入信号in2(例如，信号in2可以指示来自另一tia的输出)。这种多路复用器可以包含具有两个输出端子out+和out-的一个差分输出信号端口，用于基于所述两个输入信号in1和in2中的一个或多个来输出多路复用信号。另外，这种多路复用器可以包含一对负载元件，例如一对负载电阻器(本文中表示为电阻器“rla”和“rlb”)以及具有在本文中表示为“term+”和“term-”的两个输出端子的附加差分输出信号端口。负载元件不直接耦合到输出端子out+和out-，而是耦合到附加输出信号端口的输出端子term+和term-，输出端子term+和term-随后可以耦合到输出端子out+和out-。在其他实施例中，示例性模拟信号多路复用器可以包含开关装置，所述开关装置包含一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置成将负载元件耦合(即，电连接)到输出端子out+和out-或与输出端子out+和out-去耦合(即，电断开)。这种配置实现了模块化方法，在所述模块化方法中，可以在“按需”的基础上对这种模拟信号多路复用器的多个实例进行组合，以实现单个模拟信号多路复用器将允许的更大数量差分输入之间的多路复用。因此，这种模拟信号多路复用器可以有利地提供模块化、可扩展的输出级，所述输出级可以容易地被配置成有利于多信道lidar接收器的构造，其中多个输出级可以仅与组合所需的最少数量的附加组件进行组合。

“输出级”可以指被配置成在将信号作为输入信号提供到另一电子组件之前以某种方式调节信号的电路。本文所述的任何模拟信号多路复用器可以被称为“输出级”，因为它们以某种方式调节信号。然而，本文所述的模拟信号多路复用器的一些组件(例如差分对或差分电流镜)也可以被称为“输出级”。

在一些实施例中，本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器可用作或用在多个tia(所述tia可例如用于lidar系统的lidar接收器中)的一个或多个输出级中，以使得能够使用单个adc来转换来自所述多个tia的差分输出。举例来说，本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器可用于通过接收多个差分输入信号(即，通过接收来自多个tia的差分输入)并向诸如adc等又一电子组件提供减少数量的差分输出信号(例如，提供单个差分输出信号)来实现所述多个tia的输出级。在一些实施例中，一个或多个这样的模拟信号多路复用器可以用作多个tia的输出级，其中所述多个tia中的每一个可以与指定的光学传感器(例如，对于耦合到图8所示的光学传感器832的tia834的多个实例)相关联。在一些这样的实施例中，可以在tia的输出与后续滤波器(诸如图8所示的滤波器836)之间实施这样的输出级。换句话说，输出级可以从tia834的不同实例接收多个输入并将输出作为输入提供到单个滤波器836。在其他这样的实施例中，可以在与每个tia相关联的后续滤波器的输出(即，用于图8所示的光学传感器-tia-滤波器链路的多个实例的滤波器836的所述多个实例的输出)与单个adc驱动器(诸如，图8所示的adc驱动器838)之间实施这样的输出级。换句话说，输出级可以从滤波器836的不同实例接收多个输入并将输出作为输入提供到单个adc驱动器838。adc驱动器可以实施诸如缓冲、幅度缩放、单端至差分转换、共模偏移调节和滤波等功能。

在其他实施例中，本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器可用作多个adc驱动器的输出级，所述多个adc驱动器的每一个与指定的光学传感器和指定的tia(例如，对于耦合到光学传感器832的tia834和耦合到tia834的adc驱动器838的多个实例，如图8所示)相关联。在一些这样的实施例中，可以在adc驱动器的输出与后续adc(诸如图8所示的adc840)之间实施这样的输出级。换句话说，输出级可以从adc驱动器838的不同实例接收多个输入并将输出作为输入提供到单个adc840。

尽管一些实施例可能涉及可以用作一个或多个tia的差分输出级的模块化模拟信号多路复用器，但是这些实施例的说明同样适用于其中这些模拟信号多路复用器本身用作独立tia的实施例，所有这些实施例都在本公开的范围内。

本公开的其他方面提供可以包含如本文所述的一个或多个模块化模拟信号多路复用器的系统(例如lidar系统(具体来说lidar接收器))，以及操作这种系统的方法和使用这种系统确定到至少一个物体的距离的方法。尽管本公开的一些实施例将lidar称为其中可以实施如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的示例性系统，但是在其他实施例中，可以在除了其中可能需要差分模拟信号的多路复用的lidar之外的系统中实施如本文所述的模块化模拟信号多路复用器，所有这些实施例都在本公开的范围内。

本文所述的模块化模拟信号多路复用器的精确设计可以许多不同的方式实现，所有这些方式都在本公开的范围内。在根据本公开的各种实施例的设计变化的一个实例中，可以针对根据本文所述的任何实施例的模块化模拟信号多路复用器的晶体管中的每一个单独进行选择，以采用双极晶体管(例如，其中各种晶体管可以是npn或pnp晶体管)、场效应晶体管(fet)，例如金属氧化物半导体(mos)技术晶体管(例如，其中各种晶体管可以是n型mos(nmos)或p型mos(pmos)晶体管)，或者一个或多个fet与一个或多个双极晶体管的组合。有鉴于此，在下面的说明中，有时参考它们的第一端子、第二端子和第三端子来描述晶体管。晶体管的术语“第一端子”用于在晶体管是双极晶体管时指发射极端子或者在晶体管是fet时指源极端子，晶体管的术语“第二端子”用于在晶体管是双极晶体管时指集电极端子或者在晶体管是fet时指漏极端子，且晶体管的术语“第三端子”用于在晶体管是双极晶体管时指基极端子或者在晶体管是fet时指栅极端子。无论给定技术的晶体管是n型晶体管(例如，在晶体管是双极晶体管时的npn晶体管或者在晶体管是fet时的nmos晶体管)，还是p型晶体管(诸如，在晶体管是双极晶体管时的pnp晶体管或者在晶体管是fet时的pmos晶体管)，这些术语都保持相同。在另一实例中，在各种实施例中，可以针对如本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器的晶体管中的每一个，分别选择将哪些晶体管实施成n型晶体管(诸如，对于被实施成fet的晶体管的nmos晶体管，或者对于被实施成双极晶体管的晶体管的npn晶体管)，以及将哪些晶体管实施成p型晶体管(例如，对于被实施成fet的晶体管的pmos晶体管或者被实施成双极晶体管的晶体管的pnp晶体管)。在又一些其他实例中，在各种实施例中，可以选择采用哪种类型的晶体管架构。举例来说，如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的被实施成fet的任何晶体管可以是平面晶体管，也可以是非平面晶体管(后者的一些实例包含finfet、纳米线晶体管或纳米带晶体管)。

如所属领域中技术人员将理解的，本公开的方面，具体来说，本文中提出的模块化模拟信号多路复用器的方面，可以各种方式(例如作为方法、系统、计算机程序产品或计算机可读存储介质)实施。因此，本公开的各个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包含固件、常驻软件、微代码等)或者结合在本文中可通常被称为“电路”、“模块”或“系统”的软件方面与硬件方面的实施例的形式。本公开中描述的功能可以被实施成由一个或多个计算机的一个或多个硬件处理单元(例如一个或多个微处理器)执行的算法。在各种实施例中，本文所述的每个方法的不同步骤和步骤的部分可以由不同的处理单元来实行。此外，本公开的各方面可以采取实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，计算机可读介质优选地是非暂时性的，其上包含(诸如存储)有计算机可读程序代码。在各种实施例中，这样的计算机程序可以例如被下载(更新)到现有的设备和系统(例如，到现有的接收器、lidar系统和/或它们的控制器等)或在制造这些设备和系统时被储存。

以下详细说明呈现了特定的某些实施例的各种说明。然而，本文所述的创新可以多种不同的方式(例如，如所选择的实例所定义和涵盖的方式)来实施。在下面的说明中，参考附图，其中相同的参考编号可以表示相同或功能相似的元件。应当理解，附图中所示的元件不一定是按比例绘制的。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。此外，应当理解，某些实施例可以包含比附图中所示更多的元件和/或附图中所示元件的子集。

一般而言，尽管本文提供的一些附图例示出用于差分信号的模块化模拟信号多路复用器的各个方面，以及其中可以实施这种电路的系统，但是在不同的实施例中，这些系统的细节可能不同。举例来说，在本文中呈现的模块化模拟信号多路复用器的各种组件可以具有在附图中没有具体示出的包含在其中或耦合到其上的其他组件，诸如逻辑、存储体、无源元件(例如，电阻器、电容器、电感器等)或者其他元件(例如，晶体管等)。在另一实例中，在一些附图中示出的细节，诸如本文中呈现的模块化模拟信号多路复用器的各种组件的特定布置和示例性实施方式细节(例如，负载电阻器rla和rlb、对应于不同多路复用器输入的差分对等)和/或耦合连接的特定装置(例如，差分端子term+和term-与差分端子out-和out+之间的耦合连接，到地和正电源电压的耦合连接等)在不同的实施例中可以是不同的，本发明的附图仅提供如何将这些组件一起用于实现模块化模拟信号多路复用器的一些实例。在再一个实例中，尽管在本发明的附图中示出的一些实施例例示了特定数量的组件(例如，在附图中示出的任何模块化模拟信号多路复用器的特定数量的差分输入，在附图中示出的任何模块化模拟信号多路复用器的特定数量的差分输出，或者在附图中示出的任何模块化模拟信号多路复用器中的特定数量的负载电阻器)，但应当理解，根据本文中提供的说明，这些实施例可以在模块化模拟信号多路复用器中实施，或者在具有任何数量的这些组件的任何其他设备或系统中实施。此外，尽管某些元件(诸如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的各种元件)可以在附图中被描绘为使用单个描绘的线通信耦合，但是在一些实施例中，这些元件中的任何一个可以通过多条导电线(诸如可以存在于总线中的导电线)耦合，或者当涉及差分信号时耦合。

所述说明可以使用短语“在一个实施例中”或“在多个实施例中”，所述短语可以各自指一个或多个相同或不同的实施例。除非另有说明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述一个共同的物体，仅仅表示参考了相似物体的不同实例，且并不意味着这样描述的物体必须在时间上、空间上、等级上或以任何其他方式处于给定的序列中。此外，为了本公开的目的，短语“a和/或b”或者符号“a/b”表示(a)、(b)或(a和b)，而短语“a、b和/或c”表示(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)或(a、b和c)。本文中使用的符号“a/b/c”是指(a、b和/或c)。当涉及测量范围时，术语“之间”包含测量范围的末端。

使用所属领域中的技术人员通常采用的术语来描述例示性实施例的各个方面，以向所属领域中的其他技术人员传达其工作的实质。举例来说，术语“连接”表示被连接的事物之间的直接电连接，而不存在任何中间设备/组件，而术语“耦合”表示被连接的事物之间的直接电连接，或者通过一个或多个无源或有源中间设备/组件的间接电连接。在另一实例中，术语“电路”表示一个或多个无源和/或有源组件，它们被布置成彼此协作以提供期望的功能。有时，在本说明中，可以省略术语“电路”(例如，模块化模拟信号多路复用器电路可以被简称为“模块化模拟信号多路复用器”等)。如果使用的话，基于本文所述的或所属领域已知的特定值的上下文，术语“基本上”、“近似”、“大约”等可用于一般而言指在目标值的+/-20％内，诸如在目标值的+/-10％内。

根据以下说明和所选实例，本公开的其他特征和优点将显而易见。

模拟信号多路复用器的示例性使用和传统信号多路复用器的实例

为了例示本文中提出的模块化模拟信号多路复用器，首先理解可以使用模拟信号多路复用的设置以及当实行模拟信号多路复用时可能出现的现象可能是有用的。以下基本信息可以被视为可以适当解释本公开的基础。提供这种信息仅仅是为了解释的目的，且因此，不应该以任何方式解释为限制本公开及其潜在应用的广泛范围。

如上所述，模拟信号多路复用器可用于lidar系统。图1是lidar接收器100的示意图。lidar接收器通常包含光学传感器(例如，apd)102、tia104和adc106。光学传感器102可以被配置成接收从物体反射的光的脉冲，并将所述光的脉冲转换成电流脉冲。如图1所示，在一些实施例中，光学传感器102可以将其阴极连接到tia104的输入端口(tia104的输入端口在图1中用标有“103”的白点示出)。因此，光学传感器102可以是负偏置的并且可以吸收来自tia104的电流。尽管在本图中没有具体示出，但是在其他实施例中，光学传感器102可以将其阳极连接到tia104的输入端口；因此，然后将对光学传感器102进行正向偏置，并且可以向tia104提供电流。尽管图1示出了电流源i2，但是在其他实施例中，可以用电压源v2代替电流源i2。

tia104可以被配置成放大来自光学传感器102的电流脉冲并提供电压脉冲。在一些实施例中，如图1所示，tia104可以是并联反馈tia。这种tia可以包含放大电路105和电耦合在放大电路105的输入与放大电路105的输出之间的反馈电阻器(rt)107。放大电路105的输出可以电连接到adc驱动器109的输入。放大电路105可以包含一个或多个放大器。adc驱动器109可以被配置成驱动adc106。举例来说，adc驱动器109可以在将驱动信号提供到adc106(可能经由一个或多个中间组件，诸如滤波器)之前实行单端至差分转换。adc106可以将接收到的脉冲转换成数字信号。数字信号可以被提供到数字信号处理器(图1中未示出)。

图2示出作为输出级的实例的差分放大器200。差分放大器200可以例如是图1所示的tia104的输出级，其中图1中示出为out和outbar的输出分别作为输入in1+和in1-提供到差分放大器200。因此，差分放大器200可以包含输入级，所述输入级包括用于接收包括in1+和in1-的差分输入信号的差分对。差分放大器200可以包含差分对210，差分对210包含一对发射极耦合双极晶体管q1a和q1b，in1+由q1a的基极处的输入级接收，且in1-由q1b的基极处的输入级接收。发射极耦合晶体管q1a和q1b可以由电流源i1偏置。电流源i1可以被关闭(或去激活)以禁用晶体管q1a和q1b的差分对，或者被打开(或激活)以启用差分对以在q1a和q1b的集电极处产生差分输出电流。q1a的集电极可以连接到端子out-并通过电阻器rla耦合到正电源vcc。q1b的集电极可以连接到端子out+并通过电阻器rlb耦合到正电源vcc。电阻器rla和rlb可以形成无源负载220。当通过端子out+和out-端接到无源负载时，差分对的差分输出电流可能产生差分输出信号。

图3示出具有两个信道的模拟信号多路复用器300(表示为多路复用器“m”)。每个信道可以具有单独的输入信号路径，其中信道的输出组合在公共输出信号路径中。举例来说，信道1可以包含耦合到差分对310-1的端子in1+和in1-，所述差分对310-1可以包含由电流源i1偏置的发射极耦合晶体管q1a和q1b。类似地，信道2可以包含耦合到差分对310-2的端子in2+和in2-2，所述差分对310-2可以包含由电流源i2偏置的发射极耦合晶体管q2a和q2b。差分对310-1和310-2中的每一个可以是图2所示的差分对210的不同实例。多路复用器300还可以包含无源负载320，类似于参考图2描述的负载220。如图3所示，端子out-可以连接到q1a和q2a的集电极以及电阻器rla，而端子out+可以连接到q1b和q2b的集电极以及电阻器rlb。通过选择性地启用电流源i1和i2，信道1或信道2可以耦合到多路复用器300的输出。要选择信道1，可以在i2关闭时激活i1。要选择信道2，可以在i1关闭时激活i2。如果i1与i2同时被激活，多路复用器300还可以被配置成对信道1和2求和，或者通过同时关闭i1和i2，可以将两个信道与输出隔离。

尽管模拟信号多路复用器300可以提供将多个信道组合成一个公共输出的方式，但它不是模块化的。在不降低输出阻抗的数量的条件下不能在输出处对模拟信号多路复用器300的多个实例进行组合。

模块化模拟信号多路复用器

图4a-4b是示出根据本公开的各种实施例的具有两个信道的模块化模拟信号多路复用器的电路图。

图4a提出根据本公开的一些实施例的具有两个附加端子term+和term-的可扩展模块化模拟信号多路复用器400a。模拟信号多路复用器400a可以例如是图1所示的tia104的输出级，其中图1中示出为out和outbar的输出分别作为第一输入信号in1的输入in1+和in1-提供到模拟信号多路复用器400a。利用模拟信号多路复用器400a的这种使用，可以存在类似于tia104(图1中未示出的这种其它tia)的另一tia，其中所述其它tia的差分输出可以作为第二输入信号in2的输入in2+和in2-提供到模拟信号多路复用器400a。然后，代替如图1所示直接向adc106提供tia的输出，向adc106的输入将是输出端子out+和out-处的差分输出信号，如图4a所示。

因此，类似于图3的图示，模拟信号多路复用器400a被示出为具有两个信道(但是在不背离本公开的范围的情况下，在其他实施例中多路复用器400a可以具有多于2个信道)。每个信道可以具有单独的输入信号路径，其中信道的输出组合在公共输出信号路径中。举例来说，信道1可以包含耦合到差分对410-1的输入端子in1+和in1-，差分对410-1可以包含由电流源i1偏置的发射极耦合晶体管q1a和q1b。类似地，信道2可以包含耦合到差分对410-2的输入端子in2+和in2-，差分对410-2可以包含由电流源i2偏置的发射极耦合晶体管q2a和q2b。在一些实施例中，差分对410-1和410-2中的每一个可以是图2所示的差分对210的不同实例。

类似于多路复用器300的布置，信道1或信道2可以通过选择性地启用电流源i1和i2而耦合到多路复用器400a的输出。要选择信道1，可以在i2关闭时激活i1。要选择信道2，可以在i1关闭时激活i2。同样类似于多路复用器300，如果i1和i2同时被激活，多路复用器400a也可以被配置成对信道1和2求和，或者通过同时关闭i1和i2，可以将两个信道与输出隔离。每个差分对的跨导可以通过每个晶体管的发射极中的增益设置电阻器来设定。多路复用器400a还可通过将输入端子in1+短接到in2+和将in1-短接到in2-而被配置成可编程增益放大器，其中每个差分对可以具有不同的电流增益。

继续进一步类似于图3的图示，模拟信号多路复用器400a可以包含无源负载420，类似于参考图2描述的负载220。因此，无源负载420可以包含两个负载元件(例如两个电阻器)，在图4a中示出为电阻器rla和rlb。然而，与图3的图示形成鲜明对比的是，在模拟信号多路复用器400a中，端子out-以及q1a和q2a的集电极不直接耦合到电阻器rla，而端子out+以及q1b和q2b的集电极不直接耦合到电阻器rlb。相反，多路复用器400a包含被示出为端子term-和term+的一对附加差分端子，并且负载电阻器rla和rlb可以分别耦合到端子term-和term+。由于负载电阻器rla和rlb没有直接耦合到差分对410-1和410-2以及输出端子out+和out-，因此它们可以被称为“未支配的”。如下所示，包含这种未支配负载电阻器rla和rlb使得能够用最少数量的附加组件(如果有的话)组装一个或多个模拟信号多路复用器400a。

图4b提出根据本公开的一些实施例的具有开关装置430的可扩展模块化模拟信号多路复用器400b。多路复用器400b类似于图4a所示的多路复用器400a，因此，为了简洁起见，对于多路复用器400b不再重复参考多路复用器400a提供的说明，且仅描述不同之处。如图4b所示，多路复用器400b不包含多路复用器400a中包含的所述两个附加端子term+和term-。相反，无源负载420经由开关装置430耦合到多路复用器400b的输出端子out+和out-。开关装置430可以包含两个开关s1和s2。在一些实施例中，开关s1可以耦合在负载电阻器rla与端子out-之间，而开关s2可以耦合在负载电阻器rlb与端子out+之间，如图4b所示。在其他实施例中(在本附图中未具体示出)，开关s1可以耦合在负载电阻器rla与电源(例如，图4b中所示的vcc)之间，而开关s2可以耦合在负载电阻器rlb与电源(例如，图4b中所示的vcc)之间。电源与负载之间的这种开关对于高速应用和/或出于可靠性原因(诸如，在接通的开关上可以有更低的电压)可能是特别有利的。尽管在示出开关的后续附图中没有具体示出，但是这种变化也可以应用于其中。开关装置430可以被配置成将负载420耦合到多路复用器400b的输出端子out+和out-(诸如，当开关s1、s2闭合时)，从而导致多路复用器400b被配置成基本上用作图3所示的多路复用器300，或者将负载420从输出端子out+和out-去耦合，留下负载电阻器rla和rlb未被支配(因为它们在图4a所示的多路复用器400a中)。

一般而言，多路复用器400a和400b可以被描述为被配置成在两种模式中的一个下进行操作。在第一模式下，负载420耦合到多路复用器400a/400b的输出，且在第二模式下，负载420从多路复用器400a/400b的输出去耦合。当附加输出端子term+和term-分别耦合到输出端子out+和out-(例如，如图5a或5b所示)时，多路复用器400a可以被配置成在第一模式下进行操作。当附加输出端子term+和term没有耦合到输出端子out+和out-时(例如，如图4a所示)，多路复用器400a可以被配置成在第二模式下进行操作。当开关装置430处于电流可以在负载420与输出端子out+与out-之间流动的配置时(例如，当图4b所示的开关闭合时)，多路复用器400b可以被配置成在第一模式下进行操作。当开关装置430处于电流不能在负载420与输出端子out+和out-之间流动的配置时(例如，当图4b所示的开关断开时)，多路复用器400b可以被配置成在第二模式下进行操作。

图5a-5c是示出根据本公开的各种实施例的使用具有两个信道的单个模块化模拟信号多路复用器的组件的电路图。

图5a是示出根据本公开的一些实施例的组件500a的电路图，组件500a使用具有两个信道的单个模块化模拟信号多路复用器，诸如图4a所示的多路复用器400a。如图5a所示，所提出的可扩展模拟信号多路复用器400a的单个实例还可以包含两个附加串联电阻器，在组件500a中示出为电阻器rsa和rsb。作为附加串联电阻器rsa和rsb的附加或替代，组件500a可以还包含两个附加并联电阻器，示出为电阻器rpa和rpb。一般而言，在电流模式下，将输出留在端子out+和out-处，并且包含串联电阻器rsa和rsb和/或并联电阻器rpa和rpb，以允许修改这些电阻器的值，从而获得在阻抗、增益、功率等方面对于特定应用可能期望的电压输出。一般而言，串联电阻器可以被实施成增大负载电阻器rla和rlb的有效电阻，而并联电阻器可以被实施成降低负载电阻器rla和rlb的有效电阻。举例来说，如果rsa＝rsb＝0(或相对小的电阻)且rpa＝rpb＝无穷大(或相对大的电阻，其电特性可接近无穷大)，则组件500a的端子out-短接到端子term-且端子out+短接到端子term+(即，组件500a的多路复用器400a被配置成在第一模式下进行操作)，并且组件500a内的可扩展模拟信号多路复用器400a等效于图3所示的多路复用器。另一方面，如果rsa和rsb具有相对大的电阻(例如，相对大的电阻，其电特性可能接近无穷大)，则组件500a的端子out-不耦合到端子term-，并且端子out+不耦合到端子term+(即，组件500a的多路复用器400a被配置成在第二模式下进行操作)，并且组件500a内的可扩展模拟信号多路复用器400a等效于图4a所示的多路复用器。在一些实施例中，电阻器rsa、rsb、rpa、rpb中的一些或全部可以是可变电阻器，其中它们的电阻可以变化以将多路复用器400a置于第一操作模式下或第二操作模式下。

在使用具有两个信道的单个模块化模拟信号多路复用器的组件的其他实施例(在本图中未具体示出)中，在不使用组件500a中所示的电阻器的条件下，多路复用器400a的端子out-可以短接到端子term-并且多路复用器400a的端子out+可以短接到端子term+。

图5b是示出根据本公开的其他实施例的组件500b的电路图，组件500b使用具有两个信道的单个模块化模拟信号多路复用器，例如图4a所示的多路复用器400a。组件500b类似于图5a所示的组件500a，因此，为了简洁起见，对于组件500b不再重复参考组件500a提供的说明，仅描述不同之处。如图5b所示，组件500b仍然包含组件500a中包含的两个附加端子term+和term-，但是，与组件500a相反，组件500b还包含开关装置530，开关装置530可以包含多个开关，例如，如图5b所示的开关s3-s6。开关装置530被配置成选择性地将附加串联电阻器rsa和rsb以及附加并联电阻器rpa和rpb中的各种电阻器耦合到输出端子out+和out-。举例来说，如果rsa＝rsb＝0(或相对小的电阻)且rpa＝rpb＝无穷大(或相对大的电阻，其电特性可以接近无穷大)，并且开关s3-s6闭合，则组件500a的端子out-短接到端子term-且端子out+短接到端子term+(即，组件500a的多路复用器400a被配置成在第一模式下进行操作)，并且组件500a内的可扩展模拟信号多路复用器400a等效于图3所示的多路复用器。另一方面，如果开关s3和s4断开，则组件500a的端子out-不耦合到端子term-且端子out+不耦合到端子term+，并且组件500b的多路复用器400a被配置成在第二模式下进行操作。改变电阻器rsa、rsb、rpa、rpb的值以及开关s3-s6的闭合或断开位置的其他可能性是可能的，以将组件500b的多路复用器400a配置成在第一模式下或第二模式下进行操作，所有这些都在本公开的范围内。类似于组件500a，在一些实施例中，电阻器rsa、rsb、rpa、rpb中的一些或全部可以是可变电阻器，其中它们的电阻可以变化以将组件500b的多路复用器400a置于第一操作模式下或第二操作模式下。

图5c是示出根据本公开的其他实施例的组件500c的电路图，组件500c使用具有两个信道的单个模块化模拟信号多路复用器，例如图4b所示的多路复用器400b。组件500c类似于图5b中所示的组件500b，因此，为了简洁起见，对于组件500c不再重复参考组件500b提供的说明，仅描述不同之处。类似于组件500b，组件500c包含开关装置530。然而，与其中多路复用器是图4a的多路复用器400a的组件500b相反，组件500c的多路复用器是图4b的多路复用器400b。因此，组件500c可以被视为图4b所示的实施例和图5b所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图5c所示的组件500c。改变电阻器rsa、rsb、rpa、rpb的值以及开关装置430的开关s1-s2和开关装置530的开关s3-s6的闭合或断开位置的各种可能性是可能的，以将组件500c的多路复用器400b配置成在第一模式下或第二模式下进行操作，所有这些都在本公开的范围内。

尽管图4a-4b和图5a-5c示出了模块化模拟信号多路复用器400a/400b的一些示例性实施方式，但是可以在不背离本文中提出的一般思想的条件下对多路复用器400a/400b进行一些变化，这些变化的所有实施例都包含在本公开的广泛范围内。现在将描述这些变化中的一些变化。

图4a-4b和图5a-5c所示的多路复用器400a/400b示出差分对410-1和410-2，因为差分对是最常见的输出级之一。然而，在多路复用器400a/400b的其他实施例中，差分对410-1和410-2中的每一个可以用电流镜输出级代替。当例如输出摆幅需要在低电源电压下最大化时，这样的实施例可能更优选。图6a示出差分放大器600a作为其中使用差分电流镜610的输出级的实例。除了差分对210被差分电流镜610代替之外，差分放大器600a类似于图2所示的差分放大器200。如图6a所示，差分电流镜610可以包含两个电流镜-由晶体管q10a和q1a形成并由输入电流iin1驱动的第一电流镜、由晶体管q10b和q1b形成并由输入电流iin1+驱动的第二电流镜，其中电流iin1-和iin1+是差分输入电流(即，电流iin1-和iin1+中的一个可以基于偏置电流ib与输入电流iin1的差，而电流iin1-和iin1+中的另一个可以基于偏置电流ib与输入电流iin1的和)。电流iin+和iin-可以是来自例如差分对、电流镜或可以提供差分电流iin+和iin-的任何其他组件的输出电流。在一些实施例中，针对增益g，晶体管q1a的发射极面积对q10a的发射极面积的比率是g:1，并且晶体管q1b的发射极面积对q10b的发射极面积的比率可以是g:1(在本公开中，假设表示为a和b的所有组件是基本相同的，例如q10a和q10b)。

在多路复用器400a/400b的实施例的各种变型中(例如，在如图4a-4b或图5a-5c所示的各种实施例中)，差分对410-1和410-2中的每一个可以用如上所述的相应的差分电流镜610代替。举例来说，图6b示出模拟信号多路复用器600b，除了代替将输出级410-1和410-2实施成差分对，多路复用器600b采用差分电流镜610-1和610-2(即，如上所述的差分电流镜610的两个不同实例)之外，模拟信号多路复用器600b类似于图4a所示的多路复用器400a，因为它包含如上所述耦合到附加端子term-和term+的负载420。因此，多路复用器600b可以被视为图4a所示的实施例和图6a所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图6b所示的多路复用器600b。关于如何在第一模式下或第二模式下操作多路复用器400a的说明适用于多路复用器600b，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。在另一实例中，图6c示出了模拟信号多路复用器600c，除了代替将输出级410-1和410-2实施成差分对，多路复用器600c采用差分电流镜610-1和610-2(即，如上所述的差分电流镜610的两个不同实例)之外，模拟信号多路复用器600c类似于图4b所示的多路复用器400b，因为它包含如上所述耦合到开关装置430的负载420。因此，多路复用器600c可以被视为图4b所示的实施例和图6a所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图6c所示的多路复用器600c。关于如何在第一模式下或第二模式下操作多路复用器400b的说明适用于多路复用器600c，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。

尽管在本附图中没有具体示出，但是如图5a-5c所示的组件500a-500c的实施例(但其中差分对410-1和410-2被差分电流镜610-1和610-2代替)是可能的，并且在本公开的范围内。

继续多路复用器400a/400b和600b/600c的各种实施例以及包含在参照图5a-5c描述的任何组件中的任何这些多路复用器的实施例的变型，在本公开中，为了简单起见，图中所示的差分对或差分电流镜没有明确示出在这些电路块中采用的晶体管的发射极处的电阻器。然而，在进一步的变型中，一个或多个电阻器可以耦合到这些晶体管中的任何一个晶体管的发射极。举例来说，在多路复用器400a/400b和600b/600c的各种实施例中，以及包含在参考图5a-5c描述的任何组件中的任何这些多路复用器的实施例中，每个差分对410或差分电流镜610的跨导可以通过差分对410或差分电流镜610的每个晶体管的发射极中的增益设置电阻器来设定。

尽管多路复用器400a/400b和600b/600c的各种实施例示出了具有两个输入信道和一个差分输出out+、out-的实例，但是在其他实施例中，多路复用器400a/400b和/或600b/600c中的任何一个以及包含在参考图5a-5c描述的任何组件中的这些多路复用器中的任何一个的实施例，可以包含多于两个输入信道和多个差分输出out+、out-，只要输出的数量少于输入的数量即可。此外，在其他实施例中，如上所述的多路复用器400a/400b和600b/600c中的任何一个(可能在图5a-5c所示的任何组件中)可以包含仅一个输入信道(即，仅一个差分对410或差分电流镜610)。

此外，多路复用器400a/400b和600b/600c的各种实施例以及包含在参考图5a-5c描述的任何组件中的任何这些多路复用器的实施例，可以具有附加无源和/或有源组件，以设定或调节期望的共模输出电压，例如匹配adc的输入共模。附加并联电阻器rpa和rpb也可以耦合到大于vcc的电源电压，以允许超过多路复用器的电源vcc的高电压操作。

继续对多路复用器400a/400b和600b/600c的各种实施例以及包含在参考图5a-5c描述的任何组件中的任何这些多路复用器的实施例的变型，此外，尽管图4a-4b、图5a-5c和图6a-6c的图示是为采用双极晶体管的电路而提供，但是这些说明可以容易地适用于采用fet或者双极与fet技术的组合的电路。此外，尽管一些说明可能涉及n型晶体管(例如，对于使用双极技术实施的那些晶体管的npn晶体管或者对于被实施成fet的那些晶体管的nmos晶体管)，但是这些说明可以容易地适用于采用p型晶体管(例如，对于使用双极技术实施的那些晶体管的pnp晶体管或者对于被实施成fet的那些晶体管的pmos晶体管)而不是n型晶体管的电路，反之亦然。因此，所有这些变化都在本公开的范围内。在一些实施例中，对于多路复用器m的互补版本(例如，当所有的n型晶体管都用p型晶体管代替时)，本图中所示的vee可以用任何负电源电压代替。

将多个模块化模拟信号多路复用器布置在一起

图4a-4b、图5a-5c和图6a-6c，以及如在本文中描述的这些附图中所示的模拟信号多路复用器的进一步实施例都涉及多路复用器的单个实例。在进一步的实施例中，上述任何多路复用器可以与任何其他多路复用器组合，所有这些实施例都在本公开的范围内。这种组合的一些实例在图7a-7e中示出。

图7a是示出根据本公开的一些实施例的使用两个模块化模拟信号多路复用器的组合的组件700a的电路图。具体来说，组件700a示出两个多路复用器400a-1和400a-2，所述两个多路复用器400a-1和400a-2中的每一个都是图4a所示的多路复用器400a的不同实例，其中为了不使附图混乱，在图7a中并没有使用图4a中使用的不同参考编号。关于如何在第一模式下或第二模式下操作任何多路复用器400a的说明适用于组件700a的多路复用器400a-1和400a-2，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。

组件700a示出如何将相同的可扩展模拟信号多路复用器400a(例如，各自具有两个信道)(多路复用器400a-1和400a-2分别表示为m1和m2)组合以构建提供四信道多路复用器的组件700a的实例。一般而言，可以对任意数量的n个多路复用器400a(例如，n可以是大于等于1的整数)进行组合，每个多路复用器400a包含任意数量的k个信道(诸如，k可以是大于等于1的整数)，以提供作为n*k个信道多路复用器的组件。在这样的组件中，n个多路复用器400a中的一个的负载电阻器可以用作公共负载，而剩余的(n-1)个多路复用器400a的负载电阻器可以保持电浮动(即，不连接到输出端子)。在组件700a中，多路复用器400a-1的负载电阻器rla和rlb用作公共负载，而多路复用器400a-2的负载电阻器rla和rlb不连接到输出端子out-和out+且可以保持浮动。在组件700a中，多路复用器400a-1的附加端子term-可以耦合(诸如，如图7a所示短接)到多路复用器400a-1的out-端子以及多路复用器400a-2的out-端子。此外，多路复用器400a-1的附加端子term+端子可以耦合(例如，如图7a所示短接)到多路复用器400a-1的out+端子以及多路复用器400a-2的out+端子。尽管在图7a中未具体示出，但是在组件700a的其他实施例中，一个或多个电阻器或其他电路元件可以用于将多路复用器400a-1的附加端子term-耦合到多路复用器400a-1的out-端子以及多路复用器400a-2的out-端子，和/或一个或多个电阻器或其他电路元件可以用于将多路复用器400a-1的附加端子term+耦合到多路复用器400a-1的out+端子以及多路复用器400a-2的out+端子。

在组件700a中，模拟信号多路复用器中的每一个中的电流源的选择性激活可用于将任何输入信道与输出耦合或隔离。要选择m1的信道1，可以激活m1的i1，同时关闭m1和m2的所有其他电流源。要选择m1的信道2，可以激活m1的i2，同时关闭m1和m2的所有其他电流源。要选择m2的信道1，可以激活m2的i1，同时关闭m1和m2的所有其他电流源。要选择m2的信道2，可以激活m2的i2，同时关闭m1和m2的所有其他电流源。组件700a的多路复用器还可以被配置成通过同时选择性地激活多个相应的电流源来对多路复用器m1和m2中的任何一个的信道1和2的任意组合求和，或者通过同时关闭多路复用器m1和m2的i1和i2来将所有信道与输出隔离，类似于参考图3描述的功能。

图7b是示出根据本公开的一些实施例的使用两个模块化模拟信号多路复用器的另一组合的组件700b的电路图。具体来说，组件700b示出两个多路复用器400b-1和400b-2，所述两个多路复用器400b-1和400b-2中的每一个都是图4b中所示的多路复用器400b的不同实例，其中为了不使附图混乱，在图7b中并没有使用图4b中使用的不同参考编号。组件700b可以被视为图4b所示的实施例和图7a所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图7b所示的组件700b。关于如何在第一模式下或第二模式下操作任何多路复用器400b的说明适用于组件700b的多路复用器400b-1和400b-2，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。

图7c是根据本公开的一些实施例的示出使用两个模块化模拟信号多路复用器的又一组合的组件700c的电路图。具体来说，组件700c示出两个多路复用器400a-1和400a-2，所述两个多路复用器400a-1和400a-2中每一个都是图4a所示的多路复用器400a的不同实例，但是其中多路复用器400a-1包含在组件500a内，如图5a所示，其中为了不使附图混乱，在图7c中并没有使用图4a和图5a中使用的不同参考编号。组件700c可以被视为图5a所示的实施例和图7a所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图7c所示的组件700c。关于如何在第一模式下或第二模式下操作任何多路复用器400a的说明适用于组件700c的多路复用器400a-1和400a-2，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。

图7d是根据本公开的一些实施例的示出使用两个模块化模拟信号多路复用器的再一组合的组件700d的电路图。具体来说，组件700d示出两个多路复用器400a-1和400a-2，所述两个多路复用器400a-1和400a-中每一个都是图4a所示的多路复用器400a的不同实例，但是其中多路复用器400a-1包含在组件500b内，如图5b所示，其中为了不使附图混乱，在图7d中并没有使用图4a和图5b中使用的不同参考编号。组件700d可以被视为图5b所示的实施例和图7a所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图7d所示的组件700d。关于如何在第一模式下或第二模式下操作任何多路复用器400a的说明适用于组件700d的多路复用器400a-1和400a-2，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。

图7e是根据本公开的一些实施例的示出使用两个模块化模拟信号多路复用器的再一组合的组件700e的电路图。具体来说，组件700e示出两个多路复用器400b-1和400b-2，所述两个多路复用器400b-1和400b-2中每一个都是图4b所示的多路复用器400b的不同实例，但是其中多路复用器400b-1包含在组件500c的第一实例500c-1内，如图5c所示，并且多路复用器400b-2包含在组件500c的第一实例500c-2内，其中为了不使附图混乱，在图7e中并没有使用图4b和图5c中使用的不同参考编号。组件700e可以被视为图5c所示的实施例和图7a所示的实施例的组合，并且参考这些附图提供的说明的组合适用于图7e所示的组件700e。关于如何在第一模式下或第二模式下操作任何多路复用器400b的说明适用于组件700e的多路复用器400b-1和400-2，且因此，为了简洁起见，不再进行重复。

基于前面的说明，本文所述的模拟信号多路复用器的各种实施例的再进一步组合是可能的，并且在本公开的范围内。

综上所述，公开了一种输出级，所述输出级适用于跨越标准印刷电路板(pcb)的高带宽信号传输，有利于高速lidar接收器的简单构造。所提出的输出级的多个实例可以例如被组合成在信号路径中不存在附加组件的条件下构造n:1多路复用器，同时保持低噪声和高带宽。所提出的模块化模拟信号多路复用器提供一种简单的方式来扩展系统中的信道数量。如果多路复用器的实例包含在单独的集成电路(ic)中，则多个实例可以被组合在电路板上以构建具有更高信道数的多路复用器。在其他实施例中，多路复用器的多个实例可以包含在单个ic中。

示例性系统

本文所述的模块化模拟信号多路复用器可用于任何类型的系统。图8示出了这种系统的一个实例，所述实例提供根据本公开的一些实施例的示例性激光测距(例如lidar)系统800的框图，系统800可以包含如本文所述的用于差分信号的一个或多个模块化模拟信号多路复用器。如图8所示，系统800可以包含发射器信号链810、接收器信号链830、处理器850和控制器860。在一些情况下，接收器信号链830可以与发射器信号链810分开实施。如图8所示，发射器信号链810可以包含数模转换器(dac)812、低通滤波器(lpf)814、可编程增益放大器(pga)816、激光驱动器818和激光器820。接收器链830可以包含光学传感器，例如光电二极管(pd)832、跨阻抗放大器(tia)834、lpf836、模数转换器(adc)驱动器838和adc840。在一些情况下，接收器链可以包含耦合在tia834与lpf836之间的pga。这种pga可以代替或附加于adc驱动器838来实施。

处理器850可以被配置成产生指示激光脉冲将由激光器820发射的数字信号。来自处理器850的数字信号然后可以由dac812转换成模拟信号，由可选的lpf814进一步处理，由pga816放大，并被提供到激光驱动器818。在一些实施例中，激光器820可以是激光二极管，例如感应谐振激光二极管。

由激光器820发射的光可以到达物体或目标，并且反射光可以被接收器信号链830的光学传感器832接收。因此，反射光可以在光学传感器832处被探测到。举例来说，光学传感器832可以是雪崩光电二极管(apd)。光学传感器832可以产生指示接收到的反射光的电流脉冲，并且所述电流脉冲可以由tia834转换成电压脉冲，且可选地，由lpf836进一步处理。在某些实施例中，lpf836可以是可调滤波器。如图所示，lpf836可以耦合在tia834与adc驱动器838之间的信号路径中。在一些其他实施方式中，lpf836可以耦合在adc驱动器838与adc840之间的信号路径中。adc驱动器838可以基于tia834的输出产生驱动信号，以驱动adc840。adc840可以将接收到的驱动信号转换成数字信号，以由处理器850进一步处理。尽管在图8中没有具体示出，但是可以在具有pd832和tia834的多个接收器链之间共享adc840，其中本文所述的模块化模拟信号多路复用器的任何实施例可以用于实行信号多路复用，以接收指示多个tia的输出的输入信号并且提供稍后将作为到adc840的输入信号的基础的输出信号。

在一些实施例中，处理器850可以是硬件处理器。在一些实施例中，处理器850可以是基带数字信号处理器。在一些实施例中，处理器850可以确定物体与激光测距系统800之间的距离。在一些实施例中，处理器850可以输出指示所确定距离的信号。在一些实施例中，处理器850可以至少部分地基于由tia834产生的脉冲的宽度来识别从物体反射的光的脉冲所来自的物体。在一些实施例中，处理器850可以输出对物体进行识别的数据。在一些实施例中，处理器850的一个实例可以与接收器信号链830相关联，且处理器850的另一实例可以与发射器信号链810相关联。

控制器860可用于控制系统800的各个方面，且具体来说，本公开的各方面涉及如本文所述的实施模块化模拟信号多路复用器。举例来说，控制器860可以产生控制信号，所述控制信号控制模拟信号多路复用器的各种元件以及如本文所述的这种多路复用器的组件的操作。在一些实施例中，控制器860可以被实施成图9所示的数据处理系统。

图9提供示出根据本公开的一些实施例的示例性数据处理系统900的框图，所述示例性数据处理系统900可以被配置成实施或控制实施如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的任何实施例的至少部分。举例来说，在一些实施例中，控制器860可以被实施成数据处理系统900。

如图9所示，数据处理系统900可以包含至少一个处理器902，诸如硬件处理器902，所述至少一个处理器902通过系统总线906耦合到存储器元件904。这样一来，数据处理系统可以将程序代码存储在存储器元件904中。此外，处理器902可以执行经由系统总线906从存储器元件904存取的程序代码。在一个方面中，数据处理系统可以被实施成适于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当理解，数据处理系统900可以包含能够实行本公开中描述的功能的处理器和存储器的任何系统的形式来实施。

在一些实施例中，处理器902可以执行软件或算法来实行本说明书中讨论的活动，具体来说与本文所述的模块化模拟信号多路复用器相关的活动。处理器902可以包含提供可编程逻辑的硬件、软件或固件的任何组合，包含作为非限制性实例的微处理器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、专用集成电路(ic)(asic)或虚拟机处理器。处理器902可以通信地耦合到存储器元件904，例如在直接存储器存取(dma)配置中，使得处理器902可以从存储器元件904读取或者向存储器元件904写入。

一般而言，存储器元件904可以包含任何合适的易失性或非易失性存储技术，包含双倍数据速率(ddr)随机存取存储器(ram)、同步ram(sram)、动态ram(dram)、闪存、只读存储器(rom)、光学介质、虚拟存储区、磁或磁带存储器或任何其他合适的技术。除非另有说明，否则本文中讨论的任何存储元件应被解释为包含在广义术语“存储器”中。被测量、处理、跟踪或发送到数据处理系统900的任何组件或从数据处理系统900的任何组件发送的信息可以在任何数据库、寄存器、控制列表、高速缓存或存储结构中提供，所有这些都可以在任何合适的时间范围被引用。任何这样的存储选项都可以包含在本文中使用的广义术语“存储器”中。类似地，本文所述的任何潜在的处理元件、模块和机器应该被解释为包含在广义术语“处理器”中。在本图中示出的元件中的每一个(例如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的任何电路/组件)也可以包含用于在网络环境中接收、发送和/或以其他方式传送数据或信息的适当接口，使得它们可以与例如这些元件中的另一个元件的数据处理系统900进行通信。

在某些示例性实施方式中，如本文概述的与模块化模拟信号多路复用器相关的机制可以通过在一个或多个有形介质中编码的逻辑来实施，所述一个或多个有形介质可以包含非暂时性介质，例如在asic中、在dsp指令中提供的嵌入式逻辑、由处理器或其他类似机器执行的软件(可能包含目标代码和源代码)等。在这些实例中的一些实例中，存储器元件(诸如图9中所示的存储器元件904)可以存储用于本文所述的操作的数据或信息。这包含能够存储被执行成施行本文所述的活动的软件、逻辑、代码或处理器指令的存储器元件。处理器可以执行与数据或信息相关联的任何类型的指令，以实现本文中详述的操作。在一个实例中，处理器(诸如图9所示的处理器902)可以将元件或物品(例如，数据)从一种状态或事物转换到另一种状态或事物。在另一实例中，本文中概述的活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)来实施，并且本文中标识的元件可以是某种类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，fpga、dsp、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom))或者包含数字逻辑、软件、代码、电子指令或其任意合适组合的asic。

存储器元件904可以包含一个或多个物理存储器设备，诸如本地存储器908和一个或多个大容量存储体设备910。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间一般会使用的ram或其他非永久性存储器设备。大容量存储体设备可以被实施成硬盘驱动器或其他持久数据存储体设备。处理系统900还可以包含一个或多个高速缓存存储器(未示出)，所述一个或多个高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储体设备910检索程序代码的次数。

如图9所示，存储器元件904可以存储应用918。在各种实施例中，应用918可以存储在本地存储器908、所述一个或多个大容量存储体设备910中，或者与本地存储器和大容量存储体设备分开。应当理解，数据处理系统900可以进一步执行可以促进应用918的执行的操作系统(图9中未示出)。以可执行程序代码的形式实施的应用918可以由数据处理系统900执行，例如由处理器902执行。响应于执行所述应用，数据处理系统900可以被配置成实行本文所述的一个或多个操作或方法步骤。

被描绘为输入设备912和输出设备914的输入/输出(i/o)设备可以可选地耦合到数据处理系统。输入设备的实例可以包含但不限于键盘、诸如鼠标等定点设备等。输出设备的实例可以包含但不限于监视器或显示器、扬声器等。在一些实施例中，输出设备914可以是任何类型的屏幕显示器，诸如等离子体显示器、液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示器、电致发光(el)显示器或任何其他指示器，诸如刻度盘、气压计或led。在一些实施方式中，系统可以包含用于输出设备914的驱动器(未示出)。输入和/或输出设备912、914可以直接或通过中间的i/o控制器耦合到数据处理系统。

在实施例中，输入和输出设备可以被实施成组合的输入/输出设备(在图9中用围绕输入设备912和输出设备914的虚线示出)。这种组合设备的实例是触敏显示器，有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中，到设备的输入可以通过在触摸屏显示器上或附近的物理物体(诸如用户的触笔或手指)的移动来提供。

可选地，网络适配器916也可以耦合到数据处理系统，以使其能够通过中间私有或公共网络耦合到其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储体设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络发送到数据处理系统900的数据的数据接收器，以及用于将数据从数据处理系统900发送到所述系统、设备和/或网络的数据发射器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统900一起使用的不同类型的网络适配器的实例。

图10提供根据本公开的一些实施例的与汽车集成的lidar系统的图示1000。这是其中可以实施本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器的示例性应用。图10示出与汽车1006集成的两个lidar系统1002和1004。第一lidar系统1002可以位于汽车1006的右前灯附近，且第二lidar系统1004可以位于汽车1006的左前灯附近。如本文所述的，lidar系统1002和/或1004可以实施模块化模拟信号多路复用器的任何合适的原理。在一些实施例中，lidar系统1002和/或1004中的任何一个可以包含在多个接收器链之间与pd832和tia834共享的adc840，其中本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器可以用于实行信号多路复用，以接收指示多个tia输出的输入信号，并且提供稍后将作为到adc840的输入信号的基础的输出信号。在其他实施例中，lidar系统1002和/或1004中的每一个可以包含如图8所示的lidar接收器链830，其中可以使用本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器在这些系统之间共享lidar系统1002和/或1004的adc840。lidar系统1002和/或1004可以探测汽车1006与物体1008之间的距离。

如图所示，lidar系统1002的发射器可以角度1012发射光1010的脉冲。光1010的脉冲中的至少一些可以由激光二极管(例如图8所示的激光二极管820)产生。透射光1010可以穿过空气并到达物体1008。物体1008可以将光1014的脉冲反射回lidar系统1002的接收器。本文中讨论的实施例可以产生识别物体1008的信息。可以三维地传输光1010的脉冲，以获得周围环境的三维信息。

一个或多个附加lidar系统可以与汽车1006集成，以覆盖更大范围的探测区域和/或获得关于所选区域的附加信息。在一些实施例中，可以对由每个lidar系统收集的数据进行组合以分析来自更大范围的区域的信息和/或提供关于所选区域的附加信息。在一些实施例中，角度1012可以被调节，并且角度1012可以在任何合适的范围内。

图8和图10的图示仅提供一些非限制性实例，其中可以使用如本文所述的本文所述的模块化模拟信号多路复用器。在其他实施例中，本文所述的任何模块化模拟信号多路复用器可以在除了如图8和图10所示的lidar系统之外的系统中实施。本文所述的与模块化模拟信号多路复用器相关的各种教示适用于各种各样的其他系统。在一些情况下，如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的各种实施例可用于汽车系统、安全性关键工业应用、医疗系统、科学仪器、无线和有线通信、雷达、工业过程控制、音频和视频装备、电流感测、仪器(其可以是高度精确的)以及各种基于数字处理的系统。在其他情况下，如本文所述的模块化模拟信号多路复用器的各种实施例可用于包含有助于提高生产率、能效和可靠性的过程控制系统的工业市场。在又一些情况下，模块化模拟信号多路复用器的各种实施例可用于消费者应用。

选择实例

以下段落提供本文中公开的各种实施例的实例。

实例a1提供一种模拟信号多路复用器，所述模拟信号多路复用器包含具有端子term+和term-的附加差分输出。

实例a2提供包括模拟信号多路复用器的输出级，所述模拟信号多路复用器包括具有端子term+和term-的附加差分输出。

实例a3提供根据实例a2的输出级，其中输出级包含如图4a所示的组件之间的耦合。

实例a4提供根据实例a2的输出级，其中输出级包含如图5a所示的组件之间的耦合。

实例a5提供根据实例a2的输出级，其中输出级包含如图7a所示的组件之间的耦合。

实例a6提供根据实例a2的输出级，其中输出级包含如图4-6中的任一者所示的组件之间的耦合，但是差分对被差分电流镜代替。

实例a7提供根据前述任一实例的包括模拟信号多路复用器和/或输出级的一种电子组件。

实例a8提供根据实例a7的电子组件，其中所述电子组件是tia或adc驱动器。

实例a9提供根据实例a7的电子组件，其中所述电子组件是lidar接收器。

实例b1提供一种信号多路复用器装置，所述信号多路复用器装置包含：第一信号多路复用器，包含负载和输出级，其中所述第一信号多路复用器的输出级的输入耦合到信号多路复用器装置的第一输入，并且其中第一信号多路复用器的输出级的输出耦合到第一信号多路复用器的输出；以及第二信号多路复用器，包含负载和输出级，其中第二信号多路复用器的输出级的输入耦合到信号多路复用器装置的第一输入，并且其中第二信号多路复用器的输出级的输出耦合到第二信号多路复用器的输出。第一信号多路复用器的输出耦合到第二信号多路复用器的输出，第一信号多路复用器的负载耦合到第一信号多路复用器的输出(且因此也耦合到第二信号多路复用器的输出)，并且第二信号多路复用器的负载从第一信号多路复用器的输出和第二信号多路复用器的输出去耦合。在这样的实例中，第一信号多路复用器的输出级和第二信号多路复用器的输出级耦合到第一信号多路复用器的负载。

实例b2提供根据实例b1的信号多路复用器装置，其中第二信号多路复用器的负载是电浮动的(即，不耦合到任何电势)。

实例b3提供根据实例b1或b2的信号多路复用器装置，其中第一信号多路复用器的输出级是第一输出级，第二信号多路复用器的输出级是第二输出级，第一信号多路复用器还包含第三输出级，其中第三输出级的输入耦合到信号多路复用器装置的第三输入，且其中第三输出级的输出耦合到第一信号多路复用器的输出，并且第二信号多路复用器还包含第四输出级，其中第四输出级的输入耦合到信号多路复用器装置的第四输入，且其中第四输出级的输出耦合到第二信号多路复用器的输出。在这样的实例中，第一信号多路复用器和第二信号多路复用器的所有四个输出级都耦合到第一信号多路复用器的负载。

实例b4提供根据实例b3的信号多路复用器装置，其中第一输出级、第二输出级、第三输出级和第四输出级中的每个输出级被配置成当向输出级提供偏置信号时，在输出级的输出处提供指示在输出级的输入处接收到的输入信号的输出信号。

实例b5提供根据实例b1-b4中的任一者的信号多路复用器装置，其中输出级中的至少一个包含差分对。

实例b6提供根据实例b1-b4中的任一者的信号多路复用器装置，其中输出级中的至少一个包含差分电流镜。

实例b7提供一种信号多路复用器装置，所述信号多路复用器装置包含：第一信号多路复用器，包含负载和输出级，其中第一信号多路复用器的输出级的输入耦合到信号多路复用器装置的第一输入，并且其中第一信号多路复用器的输出级的输出耦合到第一信号多路复用器的输出；第二信号多路复用器，包含负载和输出级，其中第二信号多路复用器的输出级的输入耦合到信号多路复用器装置的第一输入，其中第二信号多路复用器的输出级的输出耦合到第二信号多路复用器的输出，并且其中第一信号多路复用器的输出耦合到第二信号多路复用器的输出；以及开关装置，包含一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置成对第一信号多路复用器的负载和第一信号多路复用器的输出进行耦合或去耦合。在这样的实例中，当开关装置对第一信号多路复用器的负载和第一信号多路复用器的输出进行耦合时，第一信号多路复用器的输出级和第二信号多路复用器的输出级耦合到第一信号多路复用器的负载。

实例b8提供根据实例b7的信号多路复用器装置，其中开关装置是第一开关装置，并且信号多路复用器装置还包含第二开关装置，所述第二开关装置包含一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置成对第二信号多路复用器的负载和第二信号多路复用器的输出进行耦合或去耦合。在这样的实例中，当第一开关装置对第一信号多路复用器的负载和第一信号多路复用器的输出进行耦合或者第二开关装置对第二信号多路复用器的负载和第二信号多路复用器的输出进行耦合时，第一信号多路复用器的输出级和第二信号多路复用器的输出级耦合到第一信号多路复用器的负载。

实例b9提供根据实例b8的信号多路复用器装置，其中第一开关装置和第二开关装置被配置成使得：当第一开关装置对第一信号多路复用器的负载和第一信号多路复用器的输出进行耦合时，所述第二开关装置对第二信号多路复用器的负载和第二信号多路复用器的输出进行去耦合，且当第二开关装置对第二信号多路复用器的负载和第二信号多路复用器的输出进行耦合时，第一开关装置对第一信号多路复用器的负载和第一信号多路复用器的输出进行去耦合。

实例b10提供根据实例b7-b9中的任一者的信号多路复用器装置，其中当第一开关装置对第一信号多路复用器的负载和第一信号多路复用器的输出进行耦合时，第二信号多路复用器的负载是电浮动的(即，不耦合到任何电势)。

实例b11提供一种信号多路复用器，所述信号多路复用器包含负载和输出级，具有耦合到信号多路复用器的输入的输入，并且具有耦合到信号多路复用器的输出的输出，其中在不同时间处，信号多路复用器被配置成在第一模式下或在第二模式下进行操作，在第一模式下，负载耦合到信号多路复用器的输出，并且在第二模式下，负载不耦合到信号多路复用器的输出。

实例b12提供根据实例b11的信号多路复用器，其中输出级是第一输出级，信号多路复用器的输入是信号多路复用器的第一输入，信号多路复用器还包含第二输出级，具有耦合到信号多路复用器的第二输入的输入，并且具有耦合到信号多路复用器的输出的输出。在这样的实例中，第一输出级和第二输出级具有耦合到信号多路复用器的同一输出的输出，所述输出可以耦合到负载(在第一模式下)或者不耦合到负载(在第二模式下)。因此，在第一模式下，第一输出级和第二输出级的相应输出耦合到负载，而在第二模式下，第一输出级和第二输出级的相应输出从负载去耦。

实例b13提供根据实例b12的信号多路复用器，所述信号多路复用器还包含第一偏置信号源，被配置成向第一输出级提供偏置信号；以及第二偏置信号源，被配置成向第二输出级提供偏置信号，其中信号多路复用器被配置成当第一偏置信号源向第一输出级提供偏置信号时，在信号多路复用器的输出处提供(输出)指示在信号多路复用器的第一输入处接收到的输入信号的信号，并且信号多路复用器被配置成当第二偏置信号源向第二输出级提供偏置信号时，在信号多路复用器的输出处提供(输出)指示在信号多路复用器的第二输入处接收到的输入信号的信号。

实例b14提供根据实例b13的信号多路复用器，其中信号多路复用器被配置成当第一偏置信号源向第一输出级提供偏置信号且第二偏置信号源向第二输出级提供偏置信号时，在信号多路复用器的输出处提供(输出)作为指示在信号多路复用器的第一输入处接收到的输入信号的信号与指示在信号多路复用器的第二输入处接收到的输入信号的信号的组合的信号。

实例b15提供根据实例b11-b14中的任一者的信号多路复用器，所述信号多路复用器还包含开关装置，所述开关装置包含一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置成改变负载和信号多路复用器的输出之间的耦合，以将信号多路复用器置于第一操作模式下或第二操作模式下。

实例b16提供根据实例b11-b15中的任一者的信号多路复用器，其中信号多路复用器的输出是第一输出，并且信号多路复用器还包含第二输出，所述第二输出与第一输出分离，其中负载耦合到第二输出；以及电阻器装置，所述电阻器装置包含一个或多个电阻元件，所述一个或多个电阻元件被配置成改变负载和信号多路复用器的输出之间的耦合，以将信号多路复用器置于第一操作模式下或第二操作模式下，其中在第一模式下，电阻器装置对第二输出和第一输出进行耦合(从而对负载和信号多路复用器的第一输出进行耦合)，并且在第二模式下，电阻器装置对第二输出和第一输出进行去耦合(从而对负载和信号多路复用器的第一输出进行去耦合)。

实例b17提供根据实例b11-b16中的任一者的信号多路复用器，其中输出级的输入是差分输入，输出级的输出和信号多路复用器的输出中的每一个都是差分输出，并且在第一模式下，负载经由差分连接耦合到信号多路复用器的输出。

实例b18提供根据实例b17的信号多路复用器，其中信号多路复用器的输入是差分输入。

实例b19提供根据实例b17的信号多路复用器，其中信号多路复用器的输入是单端输入，并且信号多路复用器还包含单端至差分转换器，所述单端至差分转换器被配置成将通过信号多路复用器的单端输入提供到信号多路复用器的信号转换成将提供到输出级的输入的差分信号。

实例b20提供根据实例b11-b19中的任一者的信号多路复用器，其中输出级包含差分对或差分电流镜。

实例b21提供一种电子组件，所述电子组件包括信号多路复用器、输出级或根据前述实例中任一者的信号多路复用器装置。

实例b22提供根据实例b21的电子组件，其中电子组件是tia或adc驱动器。

实例b23提供根据实例b21的电子组件，其中电子组件是lidar接收器。

实例b24提供一种方法，所述方法包含由根据前述实例中的任一者的系统或设备实行的步骤。

实例b25提供一种方法，所述方法包含使系统根据前述实例中的任一者进行操作的步骤。

实例b26提供对指令进行存储的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时使得处理器实行根据实例b24-b25中的任一者的方法的至少一些部分。

实例b27提供一种包含指令的计算机程序产品，所述指令在由处理器执行时使得处理器实行根据实例b24-b25中的任一者的方法的至少一些部分。

其他实施方式说明、变型和应用

本文中讨论的原理和优点可以用在其中需要进行模拟信号多路复用的任何设备中。举例来说，本公开的各个方面可以在各种测距系统中实施。举例来说，本公开的各个方面可以在任何合适的lidar系统(诸如汽车lidar、工业lidar、空间lidar、军事lidar等)中实施。lidar系统可以包含接收器或者发射器和接收器。lidar系统可以与诸如汽车等车辆、诸如无人驾驶飞行器等无人驾驶飞机、自主机器人或航天器集成。lidar系统可以发射和/或接收激光。lidar系统可用于三维感测应用。lidar系统可以与增强现实技术一起使用。此外，本公开的各个方面可以在各种电子设备中实施。电子设备的实例可以包含但不限于电子产品、电子产品的零件(诸如集成电路)、车辆电子设备(诸如汽车电子设备)等。此外，电子设备可以包含未完成的产品。

尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例是以实例的方式呈现的，并且不旨在限制本公开的范围。举例来说，尽管一些实施例涉及耦合到tia的输入端口的apd，但是这些实施例同样适用于可以产生电流脉冲以提供到tia(诸如，任何其他类型的pd)的输入的任何其他设备。在另一实例中，尽管一些实施例可以指从tia吸收电流的pd，但是这些实施例可以对所属领域的普通技术人员而言显而易见的方式被修改为向tia提供电流的pd，因此，所有这些实施例都在本公开的范围内。实际上，本文所述的与模块化模拟信号多路复用器相关的新颖方法、器件和系统可以各种其他形式实施。此外，在不背离本公开的精神的情况下，可以对本文所述的方法、器件和系统的形式进行各种省略、替换和改变。举例来说，可以对本文所述的电路块和/或电路元件进行删除、移动、添加、细分、组合和/或修改。这些电路块和/或电路元件中的每一个可以各种不同的方式实施。所附权利要求书及其等同物旨在涵盖落于本公开的范围和精神内的任何这些形式或修改。

本文中讨论的任何原理和优点可以应用于其他系统、设备、集成电路、电子器件、方法，而不仅仅应用于上述实施例。可以对上述各种实施例的元素和操作进行组合以提供进一步的实施例。可以结合可以受益于本文中的任何教示的任何其他系统、设备、集成电路、器件或方法来使用实施例的原理和优点。

应当理解，根据本文所述的任何特定实施例，不一定可以实现所有的目的或优点。因此，例如，所属领域的技术人员将认识到，某些实施例可以被配置成以实现或优化如本文所教示的一个优点或一组优点的方式操作，而不一定实现如本文所教示或建议的其他目的或优点。

在一个示例性实施例中，图中的任意数量的电路可以在相关电子设备的板上实施。所述板可以是通用电路板，所述通用电路板可以容纳电子设备的内部电子系统的各种组件，并且进一步为其他外围设备提供连接器。更具体来说，所述板可以提供电连接，通过所述电连接，系统的其他组件可以进行电通信。任何合适的处理器(包含数字信号处理器、微处理器、支持芯片组等)、计算机可读非暂时性存储器元件等可以基于特定的配置需要、处理需求、计算机设计等适当地耦合到板。其他组件(诸如外部存储体、用于配置任何组件的控制器以及外围设备)可以作为插入式卡通过电缆连接到板，或者集成到板本身。在各种实施例中，本文所述的功能可以仿真的形式实施成在以支持这些功能的结构布置的一个或多个可配置(例如，可编程)元件内运行的软件或固件。提供仿真的软件或固件可以在包括允许处理器施行那些功能的指令的非暂时性计算机可读存储介质上提供。

在另一示例性实施例中，图中的电路可以被实施成独立模块(例如，具有被配置成实行特定应用或功能的相关联组件和电路系统的设备)，或者被实施成电子设备的专用硬件中的插入式模块。注意，本公开的特定实施例可以部分或全部容易地包含在片上系统(soc)封装中。soc代表将计算机或其他电子系统的组件集成到单个芯片中的ic。它可能含有数字功能、模拟功能、混合信号功能以及常常射频功能：所有这些功能都可以在单个芯片衬底上提供。其他实施例可以包含多芯片模块(mcm)，其中多个独立的ic位于单个电子封装内并且被配置成通过电子封装彼此紧密交互。在各种其他实施例中，数字滤波器可以在专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)和其他半导体芯片中的一个或多个硅核中实施。

还必须注意，本文中概述的所有规格、尺寸和关系(例如，处理器的数量、逻辑运算等)仅仅是为了举例和教示的目的而提供的。在不背离本公开的精神或所附权利要求书的范围的情况下，这种信息可以有相当大的变化。说明书仅适用于一个非限制性的实例，且因此，它们应该这样解释。在前面的说明中，已经参考组件的特定布置描述了示例性实施例。在不背离所附权利要求书的范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明和附图被认为是例示性的，而不是限制性的。

注意，在本文提供的众多实例中，可以用两个、三个、四个或更多个电子组件来描述交互。然而，这样做只是为了清楚和举例的目的。应当理解，所述系统可以任何合适的方式进行整合。沿着类似的设计替代方案，图中所示的任何组件、模块和元件可以各种可能的配置进行组合，所有这些显然都在本说明书的广泛范围内。在某些情况下，仅通过引用有限数量的电气元件来描述给定流程集的一个或多个功能可能更容易。应当理解的是，图的电路及其教示是容易缩放的，并且可以容纳大量的组件，以及更复杂/繁杂的布置和配置。因此，所提供的实例不应限制电路的范围或抑制电路的广泛教示，因为其可能应用于无数其他架构。

注意，在本说明书中，对各种特征(例如，元件、结构、模块、组件、步骤、操作、特性等)的引用包含在“一个实施例”、“示例性实施例”、“实施例”、“另一实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”、“其他实施例”、“替代实施例”等中，旨在表示任何这样的特征都包含在本公开的一个或多个实施例中，但是可以或不一定组合在相同的实施例中。

对于所属领域中的技术人员来说，可以确定许多其他的改变、替换、变化、变更和修改，并且本公开旨在涵盖落于所附选择实例的范围内的所有这些改变、替换、变化、变更和修改。注意，上述器件的所有可选特征也可以针对本文所述的方法或过程来实施，并且实例中的细节可以在一个或多个实施例中的任何地方使用。