[发明专利]相位式激光测距仪用激光接收电路

说明书

技术领域

本发明涉及相位式激光测距仪，具体涉及一种相位式激光测距仪用的激光接收电路。

背景技术

相位式激光测距仪的工作原理是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。激光发射驱动电路和激光接收电路是激光测距仪的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到激光测距仪的测量距离、测距精确度、工作灵敏度、工作稳定性等性能指标。

目前，常见的相位式激光测距仪所用的激光接收电路，其通常利用APD管（雪崩二极管）同时作为接收激光信号的传感器和接收信号的混频器，其优点是使得整个激光接收电路结构比较简单，但其存在的问题是：由于APD管通常是专门用作光电传感器使用的器件，并不适合作为混频器使用；现有的相位式激光测距仪所用的激光接收电路，其将APD管既作为光信号传感器用也作为混频器使用，对于不同测尺频率的相位式激光测距仪，混频增益差别比较明显；混频电压差别很大，如频率为115MHz的高频相位式激光测距仪，混频电压只要3V左右；而对于频率为450KHz的低频相位式激光测距仪，混频电压却需要30V的电压，当混频电压比较高时，对电路的干扰相对较大，提升了系统的整体噪声水平，降低了电路的工作稳定性；特别是对于200米以上距离的测程而言，影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是：提供一种新的相位式激光测距仪用激光接收电路，该电路中APD管专用作接收激光信号的光电信号传感器，通过设置专门的混频器及中频放大模块进行混频操作，有效克服现有技术中APD管既作为接收激光信号的传感器又作为接收信号的混频器使用所带来的弊端。

本发明的技术方案是：本发明的相位式激光测距仪用激光接收电路，其结构特点是：包括跨阻放大器及高频放大器模块、混频器及中频放大模块以及带通滤波器模块；

上述的跨阻放大器及高频放大器模块设有第一电源端、第二电源端、高压偏置信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；混频器及中频放大模块设有电源端、第一信号输入端、第二信号输入端、本振信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；带通滤波器模块设有电源端、第一信号输入端、第二信号输入端和测量信号输出端。

跨阻放大器及高频放大器模块的第一电源端、混频器及中频放大模块的电源端以及带通滤波器模块的电源端使用时均外接相位式激光测距仪的DC+5V电源VDD；跨阻放大器及高频放大器模块的第二电源端使用时外接相位式激光测距仪的DC-5V电源VCC；跨阻放大器及高频放大器模块的高压偏置信号输入端使用时外接相位式激光测距仪的DC+160V电压信号HV；混频器及中频放大模块的本振信号输入端使用时外接相位式激光测距仪提供的本振信号Fosc input；混频器及中频放大模块的第一信号输入端和第二信号输入端与跨阻放大器及高频放大器模块的第一信号输出端和第二信号输出端分别对应电连接；带通滤波器模块的第一信号输入端和第二信号输入端与混频器及中频放大模块的第一信号输出端和第二信号输出端分别对应电连接；带通滤波器模块的测量信号输出端输出中心频率为14.0625KHz的正弦波电压形式的测距信号Uout。

进一步的方案是：上述的跨阻放大器及高频放大器模块包括电阻R1至R6共6只电阻、电容C1至C15共15只电容、APD管D1、集成芯片U1和集成芯片U2；集成芯片U1为MAX3658型号的跨阻放大器，其具有1至8号引脚；集成芯片U2为UA733M型号的高频放大器，其具有1至10号引脚；