一种恒比定时鉴别电路制造技术

本发明专利技术公开了一种恒比定时鉴别电路，目的是提高定时精度和可靠性。本发明专利技术由缓冲器、预鉴别器、恒比定时鉴别器和信号合成器构成；缓冲器对VIN进行功率放大和驱动能力增强后，向预鉴别器和恒比定时鉴别器输出VB；预鉴别器对VB进行判断，将结果VP输出给信号合成器；恒比定时鉴别器根据VB确定定时点，将定时信号VC输给信号合成器；信号合成器根据VP和VC产生定时信号VOUT。恒比定时鉴别器由延时器、低通滤波器和第一比较器构成；低通滤波器采用一阶、多阶RC或RLC低通滤波器。延时器采用多级LC或RLC网络。低通滤波器和延时器将定时点设置在参考信号的峰值点和延时信号的上升沿斜率最大点。本发明专利技术稳定性、可靠性高、精度高、体积小、易于集成、调节方便。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种定时鉴别电路，尤其指一种用于脉冲信号时刻鉴别的恒比定时鉴别电路。
技术介绍
在基于激光脉冲飞行时间测距的 激光测距机和三维成像激光雷达中，由于目标的距离、反射率和姿态等变化会导致目标的回波激光脉冲信号幅度发生变化，从而导致光电检测电路检测的电脉冲信号幅度产生相应的变化。若采用固定阈值定时鉴别电路对电脉冲信号进行定时鉴别，脉冲信号幅度变化会产生较大的定时误差。图I为固定阈值定时鉴别电路对脉冲信号进行鉴别的原理示意图，图I中，信号为幅度分别为VP1、VP2、VP3的随时间变化的脉冲电压信号，若采用固定阈值电压Vt进行定时鉴别，得到的定时点(阈值电压与脉冲信号的交点)分别为h、t2、t3，可见三种不同幅度脉冲信号的定时点各不相同，存在较大的定时误差。当脉冲信号的上升时间为10ns、幅度变化范围为10倍时，定时误差约为5ns，对应基于激光脉冲飞行时间测距的距离测量误差约为O. 75m (距离测量误差等于定时误差与光速的乘积)。为了实现厘米量级的高精度激光测距，需要采用亚纳秒级的高精度时刻鉴别电路，通常采用恒比定时鉴别电路。恒比定时鉴别电路的核心是恒比定时鉴别器，图2为恒比定时鉴别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒比定时鉴别电路，其特征在于恒比定时鉴别电路由缓冲器、预鉴别器、恒比定时鉴别器和信号合成器构成；缓冲器从外部接收脉冲信号VIN，对VIN进行功率放大和驱动能力增强后得到信号VB，向预鉴别器和恒比定时鉴别器输出信号VB；预鉴别器从缓冲器获取信号VB，对VB进行判断，确定有无脉冲信号，将判断结果信号VP输出给信号合成器；恒比定时鉴别器从缓冲器获取信号VB，根据VB确定定时点，将定时信号VC输出给信号合成器；信号合成器从预鉴别器获取信号VP，从恒比定时鉴别器获取信号VC，从外部获取复位信号RST，信号合成器根据信号VP和信号VC产生最终的定时信号VOUT，根据RST进行复位。

【技术特征摘要】
1.一种恒比定时鉴别电路，其特征在于恒比定时鉴别电路由缓冲器、预鉴别器、恒比定时鉴别器和信号合成器构成；缓冲器从外部接收脉冲信号VIN，对Vin进行功率放大和驱动能力增强后得到信号\，向预鉴别器和恒比定时鉴别器输出信号Vb ;预鉴别器从缓冲器获取信号\，对Vb进行判断，确定有无脉冲信号，将判断结果信号Vp输出给信号合成器；恒比定时鉴别器从缓冲器获取信号Vb，根据Vb确定定时点，将定时信号V。输出给信号合成器；信号合成器从预鉴别器获取信号VP，从恒比定时鉴别器获取信号K，从外部获取复位信号RST，信号合成器根据信号Vp和信号V。产生最终的定时信号Vtm,根据RST进行复位。2.如权利要求I所述的一种恒比定时鉴别电路，其特征在于所述缓冲器采用宽带低噪声的模拟电压缓冲器，缓冲器的带宽大于Vin的带宽，缓冲器的噪声小于Vin的噪声，缓冲器的延时抖动小于恒比定时鉴别电路期望的定时误差，缓冲器的输出电流大于预鉴别器和恒比定时鉴别器的输入电流之和，缓冲器的输出电阻小于预鉴别器和恒比定时鉴别器的输入电阻的并联值。3.如权利要求I所述的一种恒比定时鉴别电路，其特征在于所述恒比定时鉴别器由延时器、低通滤波器和第一比较器构成；延时器从缓冲器接收Vb，对Vb进行延时，得到延时信号VD，并将Vd输出至第一比较器的同相输入端；低通滤波器从缓冲器接收信号Vb，对％进行衰减、降噪、展宽和延时得到参考信号Vt，将Vt输出至第一比较器的反相输入端；第一比较器对Vd和Vt的电压进行比较，向至信号合成器输出信号当Vd大于Vt时，Vc为高电平，否则V。为低电平；V。的上升沿对应脉冲信号的定时点。4.如权利要求3所述的一种恒比定时鉴别电路，其特征在于所述低通滤波器属于无源低通滤波器，采用一阶或多阶RC低通滤波器，或一阶或多阶RLC低通滤波器，低通滤波器需满足以下条件 4.I低通滤波器的带宽fP小于信号Vin的带宽fs ； 4.2低通滤波器的衰减系数P应使得衰减后获得的参考信号Vt的峰值电压等于Vb上升沿斜率最大点的电压； 4.3低通滤波器若采用RC低通滤波器，其电阻、电容参数根据确定的带宽fP、衰减系数P、低通滤波器结构和阶数进行设置，低通滤波器若采用RLC低通滤波器，其电阻、电感、电容参数根据确定的带宽fP、衰减系数P、低通滤波器结构和阶数进行设置。5.如权利要求3所述的一种恒比定时鉴别电路，其特征在于所述延时器对输入信号Vb进行延时，延时后的信号为Vd，延时器采用多级LC网络或多级RLC网络，延时器需满足以下条件 5. I延时器的延时参数Td满足TD=TD1+TD2 ；TD1为低通滤波器的延时，即信号Vt和信号Vb之间的延时，通过示波器测量获得；TD2为信号Vb上升沿斜率最大点与峰值点之间的时间间隔，也通过示波器测量获得； 5. 2延时器结构和级数N根据电路的鉴别精度、面积、成本来综合确定，采用N级LC网络或RLC网络，N为大于I的常数。5.3若延时器采用LC网络，其电感、电容参数根据确定的延时参数TD、延时器结构和级数N进行设置，若延时器采用RLC网络，其电阻、电感、电容参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春生，秦石乔，王省书，黄宗升，战德军，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：