激光接收电路耦合结构的设计方法技术

技术编号:23446217 阅读:36 留言:0更新日期:2020-02-28 20:17
本发明专利技术提出了一种激光接收电路耦合结构的设计方法,根据激光接收电路的激光接收器、耦合电容和第一级放大器模型,确定激光接收电路的输入噪声;根据激光接收电路的输入噪声确定交流耦合结构对噪声的衰减系数;根据衰减系数和输入信号的截止频率确定耦合结构形成的高频截止频率,根据电容频率公式确定耦合电路中电容值。本发明专利技术在保证电路基本功能的前提下,降低电路的噪声,具有普适性。

Design method of coupling structure of laser receiving circuit

【技术实现步骤摘要】
激光接收电路耦合结构的设计方法
本专利技术属于光电检测电路
,具体为一种激光接收电路耦合结构的设计方法。
技术介绍
脉冲激光测距仪主要包括激光发射模块、回波接收模块、电源模块和控制模块等。回波接收模块中的光学系统往往是采用目前技术比较成熟的激光会聚光路,对于光束的会聚能力比较强。时间测量电路采用的是TDC-GP2芯片,其时间测量精度可达到6ps。电源采用的是技术成熟的电源模块。因此回波接收电路的噪声是影响激光测距仪测距精度的主要因素。为了降低回波接收电路的噪声,主要有以下几种方法:降低激光接收电路的输入端噪声,通过分析光电探测器的噪声,设计耦合结构来抑制电路的输入噪声;设计低噪声的放大器,通过放大电路来抑制电路噪声的放大;设计阻抗匹配、数字滤波网络来降低回波电路的噪声;采用高精度的阈值比较电路来减小回波前沿的晃动和电路结构引入的误差。根据激光接收电路的耦合结构不同,现有的激光接收电路可以分为交流耦合激光接收电路和直流耦合激光接收电路。直流耦合激光接收电路如图1所示,具有信号完整且动态性优越的优点。但是其把光电探测器产生的所有电信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光接收电路耦合结构的设计方法,其特征在于,具体步骤为:/n步骤1、根据激光接收电路的激光接收器、耦合电容和第一级放大器模型,确定激光接收电路的输入噪声;/n步骤2、根据激光接收电路的输入噪声确定交流耦合结构对噪声的衰减系数;/n步骤3、根据衰减系数和输入信号的截止频率确定耦合结构形成的高频截止频率,根据电容频率公式确定耦合电路中电容值。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光接收电路耦合结构的设计方法,其特征在于,具体步骤为:
步骤1、根据激光接收电路的激光接收器、耦合电容和第一级放大器模型,确定激光接收电路的输入噪声;
步骤2、根据激光接收电路的输入噪声确定交流耦合结构对噪声的衰减系数;
步骤3、根据衰减系数和输入信号的截止频率确定耦合结构形成的高频截止频率,根据电容频率公式确定耦合电路中电容值。


2.根据权利要求1所述的激光接收电路耦合结构的设计方法,其特征在于,步骤1确定的激光接收电路的输入噪声包括光电二极管电子学噪声、放大器电子学噪声和二极管偏置电压引入的噪声。


3.根据权利要求2所述的激光接收电路耦合结构的设计方法,其特征在于,所述光电二极管电子学噪声为:



式中,Rd为光电二极管的结电阻,ik为暗电流,K=1.38×10-23J/K表示玻尔兹曼常数,T表示工作温度,q表示元电荷,Z1为激光接收电路的输入阻抗。


4.根据权利要求2所述的激光接收电路耦合结...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱惟贤郭萍萍陈钱顾国华杨锦清
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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