一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路制造技术

本发明专利技术公开了一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路；包括发射模块、控制模块和检测模块，所述发射模块与所述控制模块电性连接，所述检测模块也与所述控制模块电性连接；本发明专利技术通过TVS管D2设计了结构简单，响应快速的检测电路，使得整个发射系统具备反馈环节，形成闭环控制流程；通过TVS的检测电路，采集实际流过激光二极管的电流信号，诊断激光二极管是否正常工作；检测电路直接采集激光发射器发射信号，采样时间精准，从而避免了软件补偿算法的难度；TVS管D2和激光二极管LD串联，从TVS管D2上获取的检测信号时间与激光实际的发射信号为同一时刻，省去了繁琐的时间补偿处理，提高了飞行时间计算的准确性，从而达到更好的测量精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路


[0001]本专利技术属于激光雷达
，具体涉及一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路。

技术介绍

[0002]现有激光发射电路一般由控制电路和发射电路构成，控制电路为发射电路提供驱动信号，发射电路完成激光的发射，系统控制为开环控制，不能实现反馈和闭环，同时由于激光雷达发射电路前端电路结构复杂，系统引入的随机时间误差增多，增加了飞行时间的计算的偏离因素。
[0003]如授权公告号为CN114594453A所公开的激光发射电路、激光发射控制方法及激光雷达，其中，所述激光发射电路包括：光发射模块，配置为发射用于检测目标的探测光束；储能模块，与所述光发射模块耦接；驱动模块，适于驱动所述光发射模块发光；预充电模块，与所述储能模块耦接，用于对所述储能模块充电；泄放模块，分别与所述预充电模块、储能模块耦接，适于在所述预充电模块对所述储能模块充电前，使所述储能模块放电。其虽然实现了善激光雷达发光能量的稳定性，进而提升激光雷达的探测性能，但是并未解决现有激光雷达中存在的只能驱动激光发射，但是没有采集和检测反馈，如果激光二极管损坏，处理器无法感知，利用处理器的驱动信号作为激光飞行时间计时开始，但是实际上驱动信号经过放大和驱动电路后才能触发激光发射，前置的放大和驱动电路会引入较大的系统延时，且由于器件一致性、电路板布局等因素都会带来时间误差，造成飞行时间计算困难，需要软件进行复杂的算法补偿等的问题，为此我们提出一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，包括发射模块、控制模块和检测模块，所述发射模块与所述控制模块电性连接，所述检测模块也与所述控制模块电性连接；所述发射模块用于发射激光，实现对激光雷达信号进行发送；所述控制模块用于控制所述发射模块的激光发射，并且实现对各类算法进行运行计算处理；所述检测模块用于检测激光发射电路工作状态；在激光发射电路中，通过所述发射模块发射激光信号，所述发射模块采用激光二极管电子元器件的激光器，所述控制模块实现对所述发射模块的激光发射进行控制，所述检测模块实现对激光发射信号的检测和处理、输出。
[0006]优选的，所述控制模块中包括有MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极上电性连接有驱动器U1，所述驱动器U1用于驱动所述MOS管Q1。
[0007]优选的，所述MOS管Q1采用的是氮化镓MOS管，所述MOS管Q1与发射模块电性连接，所述MOS管Q1用于控制调节激光发射。
[0008]优选的，所述发射模块中包括有激光二极管LD，所述激光二极管LD的负极与所述控制模块电性连接，所述激光二极管LD的正极电性连接有激光器驱动电源。
[0009]优选的，所述激光二极管LD的负极与所述MOS管Q1的漏极电性连接，所述激光二极管LD与所述激光器驱动电源之间电性连接有保护电路。
[0010]优选的，所述保护电路中包括有稳压二极管D1、滤波电容C1和限流电阻R1，所述稳压二极管D1和所述滤波电容C1并联连接。
[0011]优选的，所述限流电阻R1电性连接在所述激光二极管LD与所述激光器驱动电源之间，所述稳压二极管D1和所述滤波电容C1的一端电性连接在所述限流电阻R1和所述激光器驱动电源之间。
[0012]优选的，所述检测模块中包括有TVS管D2，所述TVS管D2与所述控制模块电性连接，所述TVS管D2的一端与所述MOS管Q1的源极电性连接，所述TVS管D2的一侧电性连接有串联连接的分压电阻。
[0013]优选的，所述分压电阻包括有电阻R2和电阻R3，所述电阻R2和所述电阻R3分别电性连接在所述TVS管D2的两端，所述电阻R2和所述电阻R3之间电性连接有检测信号输出线路。
[0014]优选的，所述电阻R3和所述TVS管D2的一端电性连接接地，所述稳压二极管D1和所述滤波电容C1的另一端电性连接接地。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过巧妙使用TVS管D2，设计了结构简单，响应快速的检测电路，使得整个发射系统具备反馈环节，形成闭环控制流程；TVS检测电路结构简单，反应迅速，成本低，稳定性高，通过设计基于TVS的检测电路，采集实际流过激光二极管的电流信号，从而实现直接诊断激光二极管是否正常工作；传统设计中采用激光驱动信号作为飞行时间计时开始，实际上控制电路的器件延时通常会达到ns级，而且由于控制电路通常较为复杂会引入更多的离散和随机误差，使得补偿更加困难，本专利技术设计的检测电路直接采集激光发射器发射信号，采样时间精准，从而避免了软件补偿算法的难度；TVS管D2和激光二极管LD串联，因此从TVS管D2上获取的检测信号时间与激光实际的发射信号为同一时刻，从而省去了繁琐的时间补偿处理，提高了飞行时间计算的准确性，从而达到更好的测量精度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的系统模块示意图；图2为本专利技术的系统电路示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1
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图2，本专利技术提供一种技术方案：一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，包括发射模块、控制模块和检测模块，所述发射模块与所述控制模块电性连接，所述检测模块也与所述控制模块电性连接；所述发射模块用于发射激光，实现对激光雷达信号进行发送；所述控制模块用于控制所述发射模块的激光发射，并且实现对各类算法进行运行计算处理；所述检测模块用于检测激光发射电路工作状态；在激光发射电路中，通过所述发射模块发射激光信号，所述发射模块采用激光二极管电子元器件的激光器，所述控制模块实现对所述发射模块的激光发射进行控制，所述检测模块实现对激光发射信号的检测和处理、输出。
[0019]为了实现对发射模块的激光发射过程进行控制调节，以及实现对MOS管Q1进行驱动控制，本实施例中，优选的，所述控制模块中包括有MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极上电性连接有驱动器U1，所述驱动器U1用于驱动所述MOS管Q1。
[0020]为了有效的实现对发射模块的发射过程进行精准的控制，本实施例中，优选的，所述MOS管Q1采用的是氮化镓MOS管，所述MOS管Q1与发射模块电性连接，所述MOS管Q1用于控制调节激光发射。
[0021]为了使得发射模块能够有效的发射激光信号，实现系统正常运行，本实施例中，优选的，所述发射模块中包括有激光二极管LD，所述激光二极管LD的负极与所述控制模块电性连接，所述激光二极管LD的正极电性连接有激光器驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，其特征在于，包括发射模块、控制模块和检测模块，所述发射模块与所述控制模块电性连接，所述检测模块也与所述控制模块电性连接；所述发射模块用于发射激光，实现对激光雷达信号进行发送；所述控制模块用于控制所述发射模块的激光发射，并且实现对各类算法进行运行计算处理；所述检测模块用于检测激光发射电路工作状态；在激光发射电路中，通过所述发射模块发射激光信号，所述发射模块采用激光二极管电子元器件的激光器，所述控制模块实现对所述发射模块的激光发射进行控制，所述检测模块实现对激光发射信号的检测和处理、输出。2.根据权利要求1所述的一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，其特征在于：所述控制模块中包括有MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极上电性连接有驱动器U1，所述驱动器U1用于驱动所述MOS管Q1。3.根据权利要求2所述的一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，其特征在于：所述MOS管Q1采用的是氮化镓MOS管，所述MOS管Q1与发射模块电性连接，所述MOS管Q1用于控制调节激光发射。4.根据权利要求3所述的一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，其特征在于：所述发射模块中包括有激光二极管LD，所述激光二极管LD的负极与所述控制模块电性连接，所述激光二极管LD的正极电性连接有激光器驱动电源。5.根据权利要求4所述的一种利用TVS的激光雷达发射及检测电路，其特征在于：所述激光二极管L...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，米向飞，
申请(专利权)人：天津光电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：