[发明专利]一种脉冲式激光测距电路

说明书

本发明提出了一种脉冲式激光测距电路，实现小体积、低成本和高测距精度的激光测距方案，其特征在于：包括有FPGA模块、驱动器、激光二极管、光电二极管、跨阻放大器、自动增益放大器、阈值比较器、时刻鉴别比较器以及逻辑“与”电路；所述FPGA模块的输出端连接所述驱动器的输入端，用于向所述驱动器发出具有纳秒级窄脉冲特性的START信号；所述驱动器的输出端连接于所述激光二极管的触发端，以触发窄脉冲激光束的发射；所述光电二极管与FPGA模块的输入端之间依次设有所述跨阻放大器、自动增益放大器和逻辑“与”电路，所述自动增益放器的输出分成两路，分别经由所述阈值比较器、时刻鉴别比较器后输出至所述逻辑“与”电路。

技术领域

本发明属于激光测距技术领域，具体涉及一种脉冲式激光测距电路。

背景技术

脉冲式激光测距因其测程远、测速快、隐蔽性和安全性强的特点而在激光测距领域有着十分重要的地位，常用的脉冲式激光测距电路（见附图1）通常包括：控制器、发射驱动电路、激光二极管、光电二极管、接收电路和高精度时间间隔测量电路。在进行测距操作时，控制器发出一个START信号给发射驱动电路使其触发激光二极管发射窄脉冲激光束，与此同时将START信号送至高精度时间间隔测量单元并以此作为计时开始的信号。激光从发射单元发出后照射到目标物上并经过漫反射返回，接收电路的光电检测器接收到回波的微弱脉冲，并将该微弱信号送入回波处理电路中放大并且整形，随后由时刻鉴别电路产生一个STOP信号送至高精度时间间隔测量单元并以此作为计时终点时刻，由此得到激光在待测距离上的往返时间，由此便可由处理控制单元计算出目标物与测量点之间的距离。

然而，目前常用的脉冲式激光测距系统不仅电路结构复杂、体积庞大，而且其实现成本普遍较高，不利于其进一步广泛应用并服务于人们的日常生活，因此有必要对其进行创新和改善。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种脉冲式激光测距电路，实现小体积、低成本和高测距精度的激光测距方案，其具体技术内容如下：包括有FPGA模块、驱动器、激光二极管、光电二极管、跨阻放大器、自动增益放大器、阈值比较器、时刻鉴别比较器以及逻辑“与”电路；所述FPGA模块的输出端连接所述驱动器的输入端，用于向所述驱动器发出具有纳秒级窄脉冲特性的START信号；所述驱动器的输出端连接于所述激光二极管的触发端，以触发窄脉冲激光束的发射；所述光电二极管与FPGA模块的输入端之间依次设有所述跨阻放大器、自动增益放大器和逻辑“与”电路，所述自动增益放器的输出分成两路，分别经由所述阈值比较器、时刻鉴别比较器后输出至所述逻辑“与”电路。

本发明的有益效果是：通过采用低成本的国产PGT180H FPGA实现控制器和计时器一体化从而简化了数字电路部分的结构并降低了电路的成本；通过采用低成本、大电流的驱动器UCC27517和低成本的升压芯片MT3608实现了对激光发射电路的成本优化和体积优化；通过采用自动增益控制放大器AD8367及与其相连接的跨阻放大器、高速比较器，使回波处理电路达到了小体积、低成本和高精度的效果，具有较佳的技术性和实用性。

附图说明

图1为现有脉冲式激光测距电路的原理图。

图2为本发明的脉冲式激光测距电路的原理图。

图3为本发明的脉冲式激光测距电路的18V电压发生电路图。

图4为本发明的脉冲式激光测距电路的激光发射部分的电路图。

图5为本发明的脉冲式激光测距电路的自动增益控制放大器接线图。

具体实施方式

如下结合附图2-5，对本申请方案作进一步描述：