[实用新型]激光测距仪接收电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光测距仪，具体地说，涉及一种激光测距仪的激光接收电路。

背景技术

附图1为现有激光测距仪激光接收电路的电路图，包括三级带通放大电路，其中光电探测器APD将激光接收电路的光信号转换为电流信号，第一级放大电路将电流信号转换为电压V_A；第二级和第三级对电压信号进行放大，从而获得幅值大小适中，信躁比优异的正弦信号。

V_A的大小由下面公式确定：

V_A＝3.3*(R105+R107)/R107-(I+i)*R103…………(1)

公式(1)中数字3.3是单电源放大电路的电源电压值，单位伏特；I是由背景光产生的光电流，可以认为是直流信号；i是由信号光产生的光电流，包含直流部分和交流部分。

当激光接收电路接收到的光通量(包括信号光和背景光)变化时，激光接收电路的光电流也随之变化，从而经过第一级放大电路得到的电压值V_A也随之成比例的变化，比例系数就是转换电阻R103的阻值，一般为470kΩ。对应某一确定阻值的转换电阻R103，光电流越大，则由公式可知V_A越小。

当光电流增大到或者接近3.3*(R105+R107)/(R107*R103)时，理论上此时V_A为0V，加载在V_A上的交流信号也因此不能被有效的转换为电压信号，以至在三级放大器的输出端无法得到用于计算距离的信号。当V_A接近0V时，虽然仍然可以获得测距信号，但由于直流偏置点过低，测距信号将严重失真，从而使测距结果产生偏移。

光电探测器APD对反向偏置电压要求很严格，一般反向偏置高压电路的输出受系统控制芯片控制，其大小与经过数模转换的精确的模拟量DACO电平成比例关系，此电压即为激光接收电路的反相偏置高压。反向偏置电压的大小，直接影响到光电探测器APD内部PN结耗尽层的宽度，从而影响了光电探测器APD结电容的大小，反向偏置电压增大，结电容减小。

在激光接收电路反相偏置高压不变的前提下，背景光强度增大时，激光接收电路接收到的光功率增大，产生的光电流也增大。因此，在光电探测器APD两端的电压降不变的情况，流过电流增大，这相当于激光接收电路的反向等效电阻变小。

同时，在反相偏置高压不变的情况下，光电流的突然增大将破坏激光接收电路内部PN结耗尽层的动态平衡，使耗尽层变宽，相对于电容放电。

光电探测器APD结电容的变化将改变信号相位从而造成测量的距离值偏移。即当背景光突然增大时，测量值随之增大，但随后逐渐减小；反之，当背景光突然减小时，测量值随之减小，但随后逐渐增大。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对以上问题，提供一种抗背景光干扰能力强、测量结果准确的激光测距仪接收电路。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：激光测距仪接收电路，包括反向偏置高压电路、一级放大电路和干扰信号消除电路，所述反向偏置高压电路的输出端与一级放大电路的光电探测器D100的输入端连接，光电探测器D100的输出端与干扰信号消除电路连接，其特征在于：所述反向偏置高压电路与一级放大电路之间设有补偿电路。

补偿电路的具体优化方案，所述补偿电路包括电容C117和电阻R110，所述电阻R110串联在反向偏置高压电路的输出端与一级放大电路的光电探测器D100的输入端之间，所述电容C117连接在反向偏置高压电路的输出端与地之间。

一级放大电路的具体优化方案，所述一级放大电路由电感L101、电容C102、电容C108、电容C114、电容C115、阻值为300kΩ的转换电阻R103、电阻R105、电阻R107、光电探测器D100和运算放大器IC1组成，转换电阻R103和电容C115并联在运算放大器IC1的1脚与4脚之间，运算放大器IC1的1脚将放大后的信号输出给下一级电路，电容C102、电容C108和电阻R107并联在运算放大器IC1的2脚与3脚之间，2脚接地，3脚经电阻R105接电源，运算放大器IC1的4脚经干扰信号消除电路接光电探测器D100，光电探测器D100的另一端接电容C114和电阻R110，电容C114的另一端接电感L101，电阻R110的另一端接电容C117和反向偏置高压电路的输出端，电容C117的另一端接地。

本实用新型采取以上技术方案，具有以下优点：