CN203444112U

CN203444112U - 激光测距仪的光接收转换装置

Info

Publication number: CN203444112U
Application number: CN201320556341.8U
Authority: CN
Inventors: 刘崇求
Original assignee: JINHUA LANHAI PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINHUA LANHAI PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2023-09-06

Abstract

本实用新型公开了一种激光测距仪的光接收转换装置，包括光信号输入电路、直流高压电源、供电电路、前级放大电路、后级放大电路和输出接口；前级放大电路和后级放大电路均设有输入端和输出端；光电二极管的阳极与前级放大电路的输入端连接，前级放大电路和后级放大电路均与供电电路连接，供电电路与电源连接，前级放大电路的输出端通过电容C9与后级放大电路的输入端连接，后级放大电路的输出端与输出接口连接。本实用新型具有经济性好，能有效提高激光测距仪的输出脉冲信号的稳定性和完整性，提高了激光测距仪的测距距离及测距精度的特点。

Description

激光测距仪的光接收转换装置

技术领域

本实用新型属于激光测距仪的技术领域，主要涉及一种经济性好，能有效提高激光测距仪的输出脉冲信号的稳定性和完整性，并提高测距距离及测距精度的激光测距仪的光接收转换装置。

背景技术

激光测距仪光信号接收主要通过漫反射接收并将其转换为电信号，由于反射目标反射率相差很大，目标较远时信号又非常微弱，并且还会受外界光信号干扰，外界温度影响，导致信号失真或信号飘移，输出的脉冲信号不稳定，直接将影响脉冲激光测距仪的单次测距精度。

现有采用集成化高增益跨导放大器芯片来提高稳定性，对于批量使用的民用产品来说其器件的价格高昂，难以被市场接受。

中国专利授权公开号：CN202177728U，授权公开日2012年3月28日，公开了一种光电转换装置，包括光输入模块、光接收模块和透镜模块，光输入模块通过透镜模块与光接收模块连接，其中光输入模块上设有多根平行设置的输入光纤；光接收模块具有一个基板，该基板上平行排列有与输入光纤正对且一一对应的光电元件，所述透镜模块包括两块平行设置的玻璃平板，及设置在两块玻璃平板间依次平行排列的多根双凸柱面透镜，每根双凸柱面透镜的第一曲面与光输入模块相对，第二曲面与光接收模块相对。该实用新型的不足之处是，功能单一，不能用于激光测距仪中。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中的普通激光测距仪的输出的脉冲信号不稳定，及输出的脉冲信号稳定的激光测距仪价格昂贵的不足，提供了一种经济性好，能有效提高激光测距仪的输出脉冲信号的稳定性和完整性，并提高测距距离及测距精度的激光测距仪的光接收转换装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种激光测距仪的光接收转换装置，包括光信号输入电路、直流高压电源、供电电路、前级放大电路、后级放大电路和输出接口；所述光信号输入电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和光电二极管；电阻R2的一端与直流高压电源连接，电阻R2的另一端分别与电阻R1的一端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端分别与电容C2的一端和光电二极管的阴极相连，电容C2的另一端接地；前级放大电路和后级放大电路均设有输入端和输出端；光电二极管的阳极与前级放大电路的输入端连接，前级放大电路和后级放大电路均与供电电路连接，供电电路与电源连接，前级放大电路的输出端通过电容C9与后级放大电路的输入端连接，后级放大电路的输出端与输出接口连接。

光电二极管接收到光信号时，即会偏压于反偏压，产生内部增益，并输出一电流信号。

本实用新型的光接收转换装置采用前级放大电路和后级放大电路，前级放大电路将光电二极管输出的电流信号转换成电压信号；后级放大电路用来将前级输出的电压脉冲信号进行放大后输出；前级和后级放大电路使用电容耦合方式，有效的提高输出电压信号的完整性和稳定性，且不易产生飘移。

因此，本实用新型具有经济性好，能有效提高激光测距仪的输出脉冲信号的稳定性和完整性，并提高了激光测距仪的测距距离及测距精度的优点。

作为优选，所述前级放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R10和电容C5；三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3的集电极分别与供电电路连接；电阻R3两端分别与三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极连接；三极管Q1的发射极分别与电阻R4的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R4的另一端接地；三极管Q2的发射极分别与电阻R10的一端和电容C5的一端连接，电阻R10的另一端和电容C5的另一端均接地；三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R6的一端和电容C9的一端连接，电容C9的另一端与后级放大电路的输入端连接，电阻R6的另一端接地。

前级放大电路采用了两级射极跟随器做为阻抗匹配，并且采用了负反馈。稳定性好、抗辐射能力强、噪声系数很小的特点。

作为优选，所述后级放大电路包括电阻R5、电阻R9、电阻R13、电容C4、电容C10、电容C11和运算放大器；所述运算放大器的同相输入端和电源端分别与供电电路连接，电阻R13和电容C10 的一端连接，电阻R13和电容C10的另一端均接地，电容C9与电阻R5一端连接，电阻R5另一端与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的反相输入端分别与电阻R9和电容C11的一端连接，运算放大器的输出端分别与电容C4的一端和电阻R9、电容C11的另一端连接，电容C4的另一端接地。

后级放大电路采用低噪声、高稳定性的单电源运算放大器，确保信号的稳定性及输出信号的低阻抗，且前、后级放大电路采用电容耦合方式，提高直流偏置的稳定性。

作为优选，所述供电电路包括电容C3、电容C6、电容C7、电阻R7、电阻R8、电阻R12和电阻R11；电源分别与电容C7一端和电阻R11一端连接，电容C7另一端接地；电阻R11另一端分别与后级放大电路、电阻R8、电容C6和电阻R12的一端连接，电容C6的另一端接地；电阻R12的另一端与后级放大电路连接；电阻R8的另一端分别与前级放大电路、电阻R7和电容C3的一端连接；电阻R7的另一端与前级放大电路连接，电容C3的另一端接地。

作为优选，所述光电二极管为雪崩光电二极管。

作为优选，直流高压电源的电压范围为90伏至200伏。

因此，本实用新型具有如下有益效果：(1)经济性好；(2)能有效提高激光测距仪的输出脉冲信号的稳定性和完整性；(3)提高了激光测距仪的测距距离及测距精度。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理图。

图中：光信号输入电路1、直流高压电源2、供电电路3、前级放大电路4、后级放大电路5、输出接口6、运算放大器7、聚焦镜头8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种激光测距仪的光接收转换装置，包括光信号输入电路1、直流高压电源2、供电电路3、前级放大电路4、后级放大电路5和输出接口6；光信号输入电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和光电二极管；电阻R2的一端与直流高压电源连接，电阻R2的另一端分别与电阻R1的一端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端分别与电容C2的一端和光电二极管的阴极相连，电容C2的另一端接地；前级放大电路和后级放大电路均设有输入端和输出端；光电二极管的阳极与前级放大电路的输入端连接，前级放大电路和后级放大电路均与供电电路连接，供电电路与电源连接，前级放大电路的输出端通过电容C9与后级放大电路的输入端连接，后级放大电路的输出端与输出接口连接。图中电源VCC为5伏直流电源。

前级放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R10和电容C5；三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3的集电极分别与供电电路连接；电阻R3两端分别与三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极连接；三极管Q1的发射极分别与电阻R4的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R4的另一端接地；三极管Q2的发射极分别与电阻R10的一端和电容C5的一端连接，电阻R10的另一端和电容C5的另一端均接地；三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R6的一端和电容C9的一端连接，电容C9的另一端与后级放大电路的输入端连接，电阻R6的另一端接地。

后级放大电路包括电阻R5、电阻R9、电阻R13、电容C4、电容C10、电容C11和运算放大器7；运算放大器的同相输入端和电源端分别与供电电路连接，电阻R13和电容C10的一端连接，电阻R13和电容C10的另一端均接地，电容C9与电阻R5一端连接，电阻R5另一端与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的反相输入端分别与电阻R9和电容C11的一端连接，运算放大器的输出端分别与电容C4的一端和电阻R9、电容C11的另一端连接，电容C4的另一端接地。

供电电路包括电容C3、电容C6、电容C7、电阻R7、电阻R8、电阻R12和电阻R11；电源分别与电容C7一端和电阻R11一端连接，电容C7另一端接地；电阻R11另一端分别与后级放大电路、电阻R8、电容C6和电阻R12的一端连接，电容C6的另一端接地；电阻R12的另一端与后级放大电路的反向输入端连接；电阻R8的另一端分别与Q1、Q3的集电极，电阻R7和电容C3的一端连接；电阻R7的另一端与Q2的集电极连接，电容C3的另一端接地。光电二极管为雪崩光电二极管。直流高压电源的电压为200伏。

本实用新型的光接收转换装置将从聚焦镜头8出来的激光信号转换为电信号并且将其放大输出。本实用新型的前级放大电路采用负反馈方式的互阻放大电路结构并组合射极跟随器，后级放大电路采用了高稳定性，低噪声的集成运算放大电路，且前级放大电路与后级放大电路采用电容耦合方式，将激光信号进行高倍放大，确保信号的完整性和稳定性，且不易产生飘移。进而提高了激光测距仪的激光测距的测距能力及精度，满足不同测试需求，供激光测距仪判断、分析并准确的测出目标距离。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种激光测距仪的光接收转换装置，其特征是，包括光信号输入电路(1)、直流高压电源(2)、供电电路(3)、前级放大电路(4)、后级放大电路(5)和输出接口(6)；所述光信号输入电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和光电二极管；电阻R2的一端与直流高压电源连接，电阻R2的另一端分别与电阻R1的一端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端分别与电容C2的一端和光电二极管的阴极相连，电容C2的另一端接地；前级放大电路和后级放大电路均设有输入端和输出端；光电二极管的阳极与前级放大电路的输入端连接，前级放大电路和后级放大电路均与供电电路连接，供电电路与电源连接，前级放大电路的输出端通过电容C9与后级放大电路的输入端连接，后级放大电路的输出端与输出接口连接。

2.根据权利要求1所述的激光测距仪的光接收转换装置，其特征是，所述前级放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R10和电容C5；三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3的集电极分别与供电电路连接；电阻R3两端分别与三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极连接；三极管Q1的发射极分别与电阻R4的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R4的另一端接地；三极管Q2的发射极分别与电阻R10的一端和电容C5的一端连接，电阻R10的另一端和电容C5的另一端均接地；三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R6的一端和电容C9的一端连接，电容C9的另一端与后级放大电路的输入端连接，电阻R6的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的激光测距仪的光接收转换装置，其特征是，所述后级放大电路包括电阻R5、电阻R9、电阻R13、电容C4、电容C10、电容C11和运算放大器(7)；所述运算放大器的同相输入端和电源端分别与供电电路连接，电阻R13和电容C10的一端连接，电阻R13和电容C10的另一端均接地，电容C9与电阻R5一端连接，电阻R5另一端与运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的反相输入端分别与电阻R9和电容C11的一端连接，运算放大器的输出端分别与电容C4的一端和电阻R9、电容C11的另一端连接，电容C4的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的激光测距仪的光接收转换装置，其特征是，所述供电电路包括电容C3、电容C6、电容C7、电阻R7、电阻R8、电阻R12和电阻R11；电源分别与电容C7一端和电阻R11一端连接，电容C7另一端接地；电阻R11另一端分别与后级放大电路、电阻R8、电容C6和电阻R12的一端连接，电容C6的另一端接地；电阻R12的另一端与后级放大电路连接；电阻R8的另一端分别与前级放大电路、电阻R7和电容C3的一端连接；电阻R7的另一端与前级放大电路连接，电容C3的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的激光测距仪的光接收转换装置，其特征是，所述光电二极管为雪崩光电二极管。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的激光测距仪的光接收转换装置，其特征是，直流高压电源的电压范围为90伏至200伏。