CN103457580B - 一种激光脉冲式生成电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种激光脉冲式发生电路，其包括有微分电路、放大电路、激光器及给激光器供电的电源装置，所述外接波形发生器发出脉冲信号，所述脉冲信号经过微分电路的微分变化后形成窄宽度的电脉冲，所述电脉冲经过放大电路后电流放大，所述电流放大后的电脉冲经过激光器后形成宽度小于1.5纳秒的激光脉冲信号，所述激光脉冲信号的宽度小于所述电脉冲的宽度，通过采用结构较为简单的微分电路对脉冲波形进行微分变换得到窄宽度的电信号，在通过激光器对电信号进行处理得到宽度更加窄的激光脉冲信号，从而保证激光测距的测量精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光脉冲式生成电路。
背景技术
测距技术按载波种类分，经历了初始的超声波测距到至今的光电测距，其中光电测距仪主要包括红外光、激光及其他光源为载波的测距仪，而得到迅速发展及广泛应用的当属激光测距仪，这主要得力于激光具有良好的准直性、单色性和相干性以及非常小的发射角的优点。
而目前激光测距主要分为两种方法：一种是相位式激光测距方法，此种方法是以具有固定频率的正弦波信号对激光进行调制，以激光信号为载波，照射到被测目标物，通过接收到的激光信号在传输过程中产生的相位改变来探测被测距离。另外一种是脉冲式激光测距方法，见图1，其利用具有固定频率周期的窄脉冲串（f0）对激光信号进行调制，经D1发出，照射到目标物后利用光能探测器（D2）对部分激光反射信号进行接收，得电信号f0’（与发射频率相同），利用时刻鉴别法探测返回波形的变化，计算被测目标距离。当系统中，信号处理的时刻解析能力一定时，脉冲宽度越窄，信噪比高，信号的时刻变化越容易被鉴别出来，越有利于提高测量能力。同时脉冲宽度越窄，可以分辩的脉冲重复频率越高。由于测量精确度与脉冲重复频率成正比的关系，所以脉冲宽度越窄，脉冲重复频率越高，激光测距的测量精确度也越高。
但是，现有的激光脉冲式生产电路的成本一般较高，如采用专用的激光控制半导体集成电路（IC）或者电路复杂的分立元件电路实现。所以有必要设计一种新的激光脉冲式生成电路以解决现有技术之不足。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种新型的激光脉冲式生成电路，其中激光脉冲式生成电路的成本较低、电路结构简单且性能稳定可靠。
本发明采用如下技术方案：本发明提供一种激光脉冲式发生电路，其包括有微分电路、放大电路、激光器及给激光器供电的电源装置，所述外接波形发生器发出脉冲信号，所述脉冲信号经过微分电路的微分变化后形成窄宽度的电脉冲，所述电脉冲经过放大电路后电流放大，所述电流放大后的电脉冲经过激光器后形成宽度小于1.5纳秒的激光脉冲信号，所述激光脉冲信号的宽度小于所述电脉冲的宽度。
优选地，所述经过放大电路后的电脉冲经过激光器后形成宽度为0.8纳秒的激光脉冲信号。
优选地，所述微分电路包括有第一电容及电阻，其中第一电容的第一端与外接的波形发生器相连，第一电容的第二端与电阻的第一端相连，电阻的第二端接地，且第一电容的第二端为微分电路的输出端。
优选地，所述放大电路为三极管，三极管的基极与微分电路的输出端相连，三极管的集电极与光电发生装置相连，三极管的发射极接地。
优选地，所述激光器的第一端与三极管的集电极相连，第二端与电源装置相连。
优选地，所述电源装置包括有电源和及第二电容,第二电容的第一端与光电发生装置的第二端相连，第二电容的第二端接地。
优选地，所述波形发生器产生大于30%的脉冲信号。
本发明具有如下有益效果：本发明中采用结构较为简单的微分电路对脉冲波形进行微分变换得到窄宽度的电脉冲，在通过激光器对电脉冲进行处理得到宽度更加窄的激光脉冲信号，从而保证激光测距的测量精确度。
附图说明：
图1为现有技术中脉冲式激光测距原理图。
图2是本发明激光脉冲式发生电路的原理图。
图3是本发明激光脉冲式发生电路的方波和微分波形图。
具体实施方式：
下面结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图2所示的激光脉冲式发生电路，其包括有微分电路21、放大电路22、激光器23及电源装置24。
本发明的激光脉冲式发生电路与外接的波形发生器1相连接，波形发生器1产生大于30%的脉冲信号。
微分电路21包括有第一电容C1及电阻R，其中第一电容C1的第一端与外接的波形发生器1相连，第一电容C1的第二端与电阻R的第一端相连，电阻R的第二端接地，且第一电容C1的第二端为微分电路的输出端。
放大电路22为三极管Q，三极管Q的基极与微分电路21的输出端相连，三极管Q的集电极与激光器23相连，三极管Q的发射极接地。
激光器23的第一端与三极管Q的集电极相连，第二端与电源装置24相连。
电源装置24包括有电源VCC和及第二电容C2，第二电容C2的第一端与激光器23的第二端相连，第二电容C2的第二端接地。
如图2及图3所示，本发明中激光脉冲式发生电路的工作方法如下：外接波形发生器1发出脉冲信号，所述脉冲信号进过微分电路21的微分变化后形成窄宽度的电脉冲，所述电脉冲经过放大电路22后电流放大，所述电流放大后的电脉冲经过激光器23后形成更窄的激光脉冲信号，所述激光脉冲信号的宽度小于1.5纳秒，比如0.8纳秒、1纳秒，所述激光脉冲信号的宽度小于所述电脉冲的宽度。
以上内容仅仅提供了本发明的优选的实施方式，本技术领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图及权利要求书能够很容易想到，在不脱离权利要求书所限定的本发明的构思和范围的条件下，可以作出多种变化和改动。显然，这些变化和改动仍然在本发明的权利要求所限定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于激光测距仪的激光脉冲式发生电路，其包括有微分电路、放大电路、激光器及给激光器供电的电源装置，其特征在于：所述激光脉冲式发生电路与外接的波形发生器连接，所述波形发生器发出脉冲信号，所述脉冲信号经过微分电路的微分变化后形成窄宽度的电脉冲，所述电脉冲经过放大电路后电流放大，所述电流放大后的电脉冲经过激光器后形成宽度小于1.5纳秒的激光脉冲信号，所述激光脉冲信号的宽度小于所述电脉冲的宽度。
2.根据权利要求1所述的激光脉冲式发生电路，其特征在于：所述经过放大电路后的电脉冲经过激光器后形成宽度为0.8纳秒的激光脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的激光脉冲式发生电路，其特征在于：所述微分电路包括有第一电容及电阻，其中第一电容的第一端与外接的所述波形发生器相连，第一电容的第二端与电阻的第一端相连，电阻的第二端接地，且第一电容的第二端为微分电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的激光脉冲式发生电路，其特征在于：所述放大电路为三极管，三极管的基极与微分电路的输出端相连，三极管的集电极与光电发生装置相连，三极管的发射极接地。
5.根据权利要求4所述的激光脉冲式发生电路，其特征在于：所述激光器的第一端与三极管的集电极相连，第二端与电源装置相连。
6.根据权利要求5所述的激光脉冲式发生电路，其特征在于：所述电源装置包括有电源和及第二电容,第二电容的第一端与光电发生装置的第二端相连，第二电容的第二端接地。
7.根据权利要求6所述的激光脉冲式发生电路，其特征在于：所述波形发生器产生大于30%的脉冲信号。
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