本实用新型专利技术提供了一种单通道激光雷达接收芯片、检测装置和扫地机器人，所述芯片包括：基准电压源、跨阻放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、运算放大器和比较器；所述基准电压源用于提供第一基准电压和第二基准电压；所述跨阻放大器用于将接收到的电流信号进行放大并转换成电压信号；所述运算放大器用于对所述电压信号进行放大，得到放大信号；所述比较器用于将所述放大信号转换为数字脉冲信号；本实用新型专利技术通过跨阻放大器和运算放大器组成的两级放大电路，大大提高了接收芯片的放大增益，使得在微弱激光的电流信号情况下也能够满足信号检测；并且通过高速比较器可以实现低延时快速响应的特性，从而可以提高扫地机器人的避障能力。障能力。障能力。
【技术实现步骤摘要】
一种单通道激光雷达接收芯片、检测装置和扫地机器人
[0001]本技术涉及芯片
，尤其涉及一种单通道激光雷达接收芯片、检测装置和扫地机器人。
技术介绍
[0002]随着AI技术以及激光和视觉技术的不断发展及完善，智能扫地机器人与AI技术、激光和视觉技术相融合也成为了行业的主流发展方向之一；在目前通过传统分立放大器搭建的激光接收电路，通常存在功能单一和放大增益小等问题，从而导致扫地机器人在碰到较小障碍物或者突然出现障碍物时来不及躲避。
[0003]可见，现有技术中的激光接收电路存在放大增益小和功能单一问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种单通道激光雷达接收芯片、检测装置和扫地机器人，其解决了现有技术中的激光接收电路存在放大增益小和功能单一问题，通过跨阻放大器和运算放大器组成的两级放大电路，大大提高了接收芯片的放大增益，使得在微弱激光的电流信号情况下也能够满足信号检测；并且通过高速比较器可以实现低延时快速响应的特性，从而可以提高扫地机器人的避障能力。
[0005]第一方面，本技术提供一种单通道激光雷达接收芯片，所述芯片包括：基准电压源、跨阻放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、运算放大器和比较器；所述基准电压源用于提供第一基准电压和第二基准电压；所述跨阻放大器的反相输入端与外部信号输入端口相连，所述跨阻放大器的反相输入端还通过所述第一电阻与所述跨阻放大器的输出端相连，所述跨阻放大器的正相输入端与所述基准电压源的第一基准电压输出端相连，用于将接收到的电流信号进行放大并转换成电压信号；所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述跨阻放大器的输出端相连，所述运算放大器的反相输入端还通过所述第三电阻与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的正相输入端与所述基准电压源的第一基准电压输出端相连，用于对所述电压信号进行放大，得到放大信号；所述比较器的正相输入端与所述运算放大器的输出端相连，所述比较器的反相输入端与所述基准电压源的第二基准电压输出端相连，所述比较器的输出端为所述芯片的数字信号输出端口，用于将所述放大信号转换为数字脉冲信号后通过数字信号输出端口输出。
[0006]可选地，所述芯片还包括：电压跟随器，所述电压跟随器的正相输入端与所述跨阻放大器的输出端相连，所述电压跟随器的反相输入端与所述电压跟随器的输出端相连，所述电压跟随器的输出端为所述芯片的模拟信号输出端口。
[0007]可选地，所述芯片还包括：基准电压源输出端口，与所述基准电压源的第三基准电压输出端相连，用于通过所述基准电压源输出端将所述第三基准电压输出到第二负载。
[0008]可选地，所述芯片还包括：开关、基准源选择端口和外部基准源输入端口；所述开关的第一端分别与所述基准电压源的第二基准电压输出端和所述基准源选择端口相连，所
述开关的第二端分别与所述比较器的反相输入端和所述外部基准源输入端口相连。
[0009]可选地，所述第三电阻的阻值为第二电阻的10倍。
[0010]第二方面，本技术提供一种检测装置，所述装置包括所述的单通道激光雷达接收芯片。
[0011]可选地，所述装置还包括：激光雷达传感器、前置滤波电路、后置滤波电路和定时器；所述激光雷达传感器用于发射激光信号，还用于将反射回来的激光信号转换成电信号；所述前置滤波电路的输入端与所述激光雷达传感器的输出端相连，所述前置滤波电路的输出端与所述单通道激光雷达接收芯片的外部信号输入端口相连，用于对所述电信号进行滤波；所述后置滤波电路的输入端与所述单通道激光雷达接收芯片的数字信号输出端口相连，所述后置滤波电路的输出端与所述定时器相连，用于对所述单通道激光雷达接收芯片输出的数字脉冲信号进行滤波后输出到所述定时器中。
[0012]可选地，所述前置滤波电路包括：第四电阻、第一电容和第五电阻；所述第四电阻的第一端和所述第一电容的第一端分别与所述激光雷达传感器的输出端相连，所述第四电阻的第二端与电源端相连，所述第一电容的第二端通过所述第五电阻接地，所述第一电容的第二端还与所述单通道激光雷达接收芯片的外部信号输入端口相连。
[0013]可选地，所述后置滤波电路包括：第六电阻、第二电容和第七电阻；所述第六电阻的第一端与所述单通道激光雷达接收芯片的数字信号输出端口相连，所述第六电阻的第二端通过所述第二电容与所述定时器的输入端相连，所述定时器的输入端还通过所述第七电阻接地。
[0014]第三方面，本技术提供一种扫地机器人，所述扫地机器人包括所述的检测装置。
[0015]相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：
[0016]1、本技术通过跨阻放大器和运算放大器组成的两级放大电路，大大提高了接收芯片的放大增益，使得在微弱激光的电流信号情况下也能够满足信号检测；并且通过高速比较器可以实现低延时快速响应的特性，从而可以提高扫地机器人的避障能力。
[0017]2、本技术通过将基准电压源集成在芯片中，避免通过外部电路提供基准电压，不仅提高了接收芯片的功能，还提高了接收芯片的应用场景。
[0018]3、本技术通过高度集成的方式，改善了分立放大器体积大和成本高的缺点。也减小了信号传输寄生电容和噪声的干扰。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例提供的一种单通道激光雷达接收芯片的电路示意图；
[0020]图2为本技术实施例提供的一种检测装置的电路示意图；
[0021]图3为本技术实施例提供的一种基准电压源的电路示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图及实施例对本技术中的技术方案进一步说明。
[0023]实施例一
[0024]图1为本技术实施例提供的一种单通道激光雷达接收芯片的结构示意图，如
图1所示，所述芯片包括：
[0025]基准电压源U1、跨阻放大器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、运算放大器U3和比较器U4；
[0026]所述基准电压源U1用于提供第一基准电压和第二基准电压；
[0027]所述跨阻放大器U2的反相输入端与外部信号输入端口相连，所述跨阻放大器U2的反相输入端还通过所述第一电阻R1与所述跨阻放大器U2的输出端相连，所述跨阻放大器U2的正相输入端与所述基准电压源U1的第一基准电压输出端相连，用于将接收到的电流信号进行放大并转换成电压信号；
[0028]所述运算放大器U3的反相输入端通过所述第二电阻R2与所述跨阻放大器U2的输出端相连，所述运算放大器U3的反相输入端还通过所述第三电阻R3与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器U3的正相输入端与所述基准电压源U1的第一基准电压输出端相连，用于对所述电压信号进行放大，得到放大信号；
[0029]所述比较器U4的正相输入端与所述运算放大器U3的输出端相连，所述比较器U4的反相输入端与所述基准电压源U1的第二基准电压输出端相连，所述比较器U4的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单通道激光雷达接收芯片，其特征在于，所述芯片包括：基准电压源、跨阻放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、运算放大器和比较器；所述基准电压源用于提供第一基准电压和第二基准电压；所述跨阻放大器的反相输入端与外部信号输入端口相连，所述跨阻放大器的反相输入端还通过所述第一电阻与所述跨阻放大器的输出端相连，所述跨阻放大器的正相输入端与所述基准电压源的第一基准电压输出端相连，用于将接收到的电流信号进行放大并转换成电压信号；所述运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述跨阻放大器的输出端相连，所述运算放大器的反相输入端还通过所述第三电阻与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的正相输入端与所述基准电压源的第一基准电压输出端相连，用于对所述电压信号进行放大，得到放大信号；所述比较器的正相输入端与所述运算放大器的输出端相连，所述比较器的反相输入端与所述基准电压源的第二基准电压输出端相连，所述比较器的输出端为所述芯片的数字信号输出端口，用于将所述放大信号转换为数字脉冲信号后通过数字信号输出端口输出。2.如权利要求1所述的单通道激光雷达接收芯片，其特征在于，所述芯片还包括：电压跟随器，所述电压跟随器的正相输入端与所述跨阻放大器的输出端相连，所述电压跟随器的反相输入端与所述电压跟随器的输出端相连，所述电压跟随器的输出端为所述芯片的模拟信号输出端口。3.如权利要求1所述的单通道激光雷达接收芯片，其特征在于，所述芯片还包括：基准电压源输出端口，与所述基准电压源的第三基准电压输出端相连，用于通过所述基准电压源输出端将所述第三基准电压输出到第二负载。4.如权利要求1所述的单通道激光雷达接收芯片，其特征在于，所述芯片还包括：开关、基准源选择端口和外部基准源输入端口；所述开关的第一端分别与所述基准电压源的第二基准电压输出端和所述基准源选择端口相连，所述开关的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：段永威，
申请(专利权)人：重庆东微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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