[发明专利]一种大带宽、小型化激光陀螺前置放大系统

说明书

本发明公开了一种大带宽、小型化激光陀螺前置放大系统，包括光电探测器，光电探测器电性连接I‑V转换电路，I‑V转换电路电性连接放大电路，放大电路电性连接比较器电路，还包括电源模块，光电探测器、I‑V转换电路、放大电路和比较器电路均分别与电源模块电性连接；电源模块为±5V电源。通过控制频带、增加反馈电阻和选择合适的运放增加电路的带宽；减小了电路噪声，通过增大反馈电阻Rf，既有利于改善信噪比，也有利于提高电流电压转换的转换系数。整个前置放大电路系统采用屏蔽设计，增加了系统的抗干扰能力。

技术领域

本发明属于激光陀螺放大设备技术领域，具体涉及一种大带宽、小型化激光陀螺前置放大系统。

背景技术

激光陀螺是一种基于Sagnac效应的光学陀螺，依靠环形激光腔内的双向行波间的谐振频差来测量载体的角速度。检测电路作为激光陀螺的组成部分，其主要任务是把从谐振腔中输出的微弱光强信号进行光电转换、放大、整形、计数等，输出与陀螺转速成正比的脉冲信号。激光陀螺通常利用光电二极管作为激光探测器件对陀螺信号进行光电转换。由于陀螺信号很微弱，该信号必须首先经放大器放大，才能进行整形、鉴相、计数。因此，前置放大器是整个激光陀螺检测电路的最重要的组成部分。

从目前激光陀螺发展趋势来看，激光陀螺将主要向更高精度、更高可靠性的高要求方向和体积更小、价格更便宜、结构更牢固的超小型战术应用方向发展。相应地，激光陀螺电路一方面将向高性能、高精度和高可靠性方向发展，进而提高激光陀螺的精度和可靠性；另一方面，随着电子产品工业中开发专用集成电路成为开发电子产品的一种基本手段，激光陀螺前置放大电路将采用专用芯片向高集成度方向发展。然而，现有的激光陀螺前置放大电路存在以下缺点，第一，带宽不足：激光陀螺具有较高的理论带宽，但在实际应用中，激光陀螺的输出信号要进行光电转换、前置放大、整形鉴相及数字滤波等处理，这些因素在一定程度上限制了激光陀螺的带宽；第二，噪声大：噪声主要包括光电探测器噪声、电阻热噪声和运算放大器噪声。且目前电路设计中没有噪声处理电路部分；第三，体积大：目前普遍选择比较老旧的集成电路芯片，体积大，加上电路板布局不规整化，所以导致系统的体积过大；第四，信噪比差：输出信号信噪比差，会导致输出信号跳数等情况；第五，暗电流大：光电探测器本身存在暗电流，使用无偏压电路可以有效的减少光电管的暗电流；第六，抗干扰能力差：电路的噪声大，加上信噪比差，所以系统的抗干扰能力就会相对差一些。

发明内容

本发明的目的是提供一种大带宽、小型化激光陀螺前置放大系统，减小了电路噪声，提高了电流电压转换的转换系数。

本发明所采用的技术方案是，一种大带宽、小型化激光陀螺前置放大系统，包括光电探测器，光电探测器电性连接I-V转换电路，I-V转换电路电性连接放大电路，放大电路电性连接比较器电路，还包括电源模块，光电探测器、I-V转换电路、放大电路和比较器电路均分别与电源模块电性连接；电源模块为±5V电源。

本发明的特点还在于，