一種雷射脈衝式生成電路的製作方法

2023-08-05 12:18:11 3

一種雷射脈衝式生成電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種雷射脈衝式發生電路，其包括有微分電路、放大電路、雷射器及給雷射器供電的電源裝置，所述外接波形發生器發出脈衝信號，所述脈衝信號經過微分電路的微分變化後形成窄寬度的電脈衝，所述電脈衝經過放大電路後電流放大，所述電流放大後的電脈衝經過雷射器後形成寬度小於1.5納秒的雷射脈衝信號，所述雷射脈衝信號的寬度小於所述電脈衝的寬度，通過採用結構較為簡單的微分電路對脈衝波形進行微分變換得到窄寬度的電信號，在通過雷射器對電信號進行處理得到寬度更加窄的雷射脈衝信號，從而保證雷射測距的測量精確度。
【專利說明】一種雷射脈衝式生成電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雷射脈衝式生成電路。
【背景技術】
[0002]測距技術按載波種類分，經歷了初始的超聲波測距到至今的光電測距，其中光電測距儀主要包括紅外光、雷射及其他光源為載波的測距儀，而得到迅速發展及廣泛應用的當屬雷射測距儀，這主要得力於雷射具有良好的準直性、單色性和相干性以及非常小的發射角的優點。
[0003]而目前雷射測距主要分為兩種方法:一種是相位式雷射測距方法，此種方法是以具有固定頻率的正弦波信號對雷射進行調製，以雷射信號為載波，照射到被測目標物，通過接收到的雷射信號在傳輸過程中產生的相位改變來探測被測距離。另外一種是脈衝式雷射測距方法，見圖1，其利用具有固定頻率周期的窄脈衝串(fO)對雷射信號進行調製，經Dl發出，照射到目標物後利用光能探測器(D2)對部分雷射反射信號進行接收，得電信號fO』(與發射頻率相同)，利用時刻鑑別法探測返回波形的變化，計算被測目標距離。當系統中，信號處理的時刻解析能力一定時，脈衝寬度越窄，信噪比高，信號的時刻變化越容易被鑑別出來，越有利於提高測量能力。同時脈衝寬度越窄，可以分辯的脈衝重複頻率越高。由於測量精確度與脈衝重複頻率成正比的關係，所以脈衝寬度越窄，脈衝重複頻率越高，雷射測距的測量精確度也越高。
[0004]但是，現有的雷射脈衝式生產電路的成本一般較高，如採用專用的雷射控制半導體集成電路(IC)或者電路複雜的分立元件電路實現。所以有必要設計一種新的雷射脈衝式生成電路以解決現有技術之不足。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於:提供一種新型的雷射脈衝式生成電路，其中雷射脈衝式生成電路的成本較低、電路結構簡單且性能穩定可靠。
[0006]本發明採用如下技術方案:本發明提供一種雷射脈衝式發生電路，其包括有微分電路、放大電路、雷射器及給雷射器供電的電源裝置，所述外接波形發生器發出脈衝信號，所述脈衝信號經過微分電路的微分變化後形成窄寬度的電脈衝，所述電脈衝經過放大電路後電流放大，所述電流放大後的電脈衝經過雷射器後形成寬度小於1.5納秒的雷射脈衝信號，所述雷射脈衝信號的寬度小於所述電脈衝的寬度。
[0007]優選地，所述經過放大電路後的電脈衝經過雷射器後形成寬度為0.8納秒的雷射脈衝信號。
[0008]優選地，所述微分電路包括有第一電容及電阻，其中第一電容的第一端與外接的波形發生器相連，第一電容的第二端與電阻的第一端相連，電阻的第二端接地，且第一電容的第二端為微分電路的輸出端。
[0009]優選地，所述放大電路為三極體，三極體的基極與微分電路的輸出端相連，三極體的集電極與光電發生裝置相連，三極體的發射極接地。
[0010]優選地，所述雷射器的第一端與三極體的集電極相連，第二端與電源裝置相連。
[0011]優選地，所述電源裝置包括有電源和及第二電容，第二電容的第一端與光電發生裝置的第二端相連，第二電容的第二端接地。
[0012]優選地，所述波形發生器產生大於30%的脈衝信號。
[0013]本發明具有如下有益效果:本發明中採用結構較為簡單的微分電路對脈衝波形進行微分變換得到窄寬度的電脈衝，在通過雷射器對電脈衝進行處理得到寬度更加窄的雷射脈衝信號，從而保證雷射測距的測量精確度。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為現有技術中脈衝式雷射測距原理圖。
[0015]圖2是本發明雷射脈衝式發生電路的原理圖。
[0016]圖3是本發明雷射脈衝式發生電路的方波和微分波形圖。
[0017]【具體實施方式】:
下面結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0018]如圖2所示的雷射脈衝式發生電路，其包括有微分電路21、放大電路22、雷射器23及電源裝置24。
[0019]本發明的雷射脈衝式發生電路與外接的波形發生器I相連接，波形發生器I產生大於30%的脈衝信號。
[0020]微分電路21包括有第一電容Cl及電阻R，其中第一電容Cl的第一端與外接的波形發生器I相連，第一電容Cl的第二端與電阻R的第一端相連，電阻R的第二端接地，且第一電容Cl的第二端為微分電路的輸出端。
[0021]放大電路22為三極體Q，三極體Q的基極與微分電路21的輸出端相連，三極體Q的集電極與雷射器23相連，三極體Q的發射極接地。
[0022]雷射器23的第一端與三極體Q的集電極相連，第二端與電源裝置24相連。
[0023]電源裝置24包括有電源VCC和及第二電容C2，第二電容C2的第一端與雷射器23的第二端相連，第二電容C2的第二端接地。
[0024]如圖2及圖3所示，本發明中雷射脈衝式發生電路的工作方法如下:外接波形發生器I發出脈衝信號，所述脈衝信號進過微分電路21的微分變化後形成窄寬度的電脈衝，所述電脈衝經過放大電路22後電流放大，所述電流放大後的電脈衝經過雷射器23後形成更窄的雷射脈衝信號，所述雷射脈衝信號的寬度小於1.5納秒，比如0.8納秒、I納秒，所述雷射脈衝信號的寬度小於所述電脈衝的寬度。
[0025]以上內容僅僅提供了本發明的優選的實施方式，本【技術領域】的普通技術人員根據本發明所提供的文字描述、附圖及權利要求書能夠很容易想到，在不脫離權利要求書所限定的本發明的構思和範圍的條件下，可以作出多種變化和改動。顯然，這些變化和改動仍然在本發明的權利要求所限定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種雷射脈衝式發生電路，其包括有微分電路、放大電路、雷射器及給雷射器供電的電源裝置，其特徵在於:所述外接波形發生器發出脈衝信號，所述脈衝信號經過微分電路的微分變化後形成窄寬度的電脈衝，所述電脈衝經過放大電路後電流放大，所述電流放大後的電脈衝經過雷射器後形成寬度小於1.5納秒的雷射脈衝信號，所述雷射脈衝信號的寬度小於所述電脈衝的寬度。
2.根據權利要求1所述的雷射脈衝式發生電路，其特徵在於:所述經過放大電路後的電脈衝經過雷射器後形成寬度為0.8納秒的雷射脈衝信號。
3.根據權利要求2所述的雷射脈衝式發生電路，其特徵在於:所述微分電路包括有第一電容及電阻，其中第一電容的第一端與外接的波形發生器相連，第一電容的第二端與電阻的第一端相連，電阻的第二端接地，且第一電容的第二端為微分電路的輸出端。
4.根據權利要求3所述的雷射脈衝式發生電路，其特徵在於:所述放大電路為三極體，三極體的基極與微分電路的輸出端相連，三極體的集電極與光電發生裝置相連，三極體的發射極接地。
5.根據權利要求4所述的雷射脈衝式發生電路，其特徵在於:所述雷射器的第一端與三極體的集電極相連，第二端與電源裝置相連。
6.根據權利要求5所述的雷射脈衝式發生電路，其特徵在於:所述電源裝置包括有電源和及第二電容，第二電容的第一端與光電發生裝置的第二端相連，第二電容的第二端接地。
7.根據權利要求6所述的雷射脈衝式發生電路，其特徵在於:所述波形發生器產生大於30%的脈衝信號。
【文檔編號】G01S17/08GK103457580SQ201210181713
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月4日 優先權日:2012年6月4日
【發明者】胡云峰 申請人:南京德朔實業有限公司