[实用新型]一种激光雷达增益控制电路

说明书

本实用新型公开了一种激光雷达增益控制电路，包括光电转换模块、增益选通电路模块、多路跨组放大电路模块、电压自动放大模块和电压峰值保持电路模块；所述光电转换模块的信号输出端与所述增益选通电路模块的信号输入端连接，所述增益选通电路模块的信号输出端与所述多路跨组放大电路模块的信号输入端连接，所述多路跨组放大电路模块的信号输出端与所述电压自动放大模块和电压峰值保持电路模块的信号输入端连接。具有改善激光雷达的光电探测性能，提高激光雷达的动态范围，提升其探测距离范围的优点。

技术领域

本实用新型涉及控制电路领域，特别是涉及一种激光雷达增益控制电路。

背景技术

激光雷达广泛应用于无人驾驶，地形测绘，机器人导航等领域，在汽车，机器人，物流，勘探，建筑，航天等领域中发挥着越来越重要的作用。一般地，激光雷达通过向目标物发射激光束，然后接收目标物反射的回波信号，计算激光在目标物和雷达之间的飞行时间来获取目标物的距离信息。目标物表面的反光率以及它与激光雷达之间的距离和角度，决定了返回激光雷达的脉冲激光能量的多少。距离近，反射率高，如近景铁栅栏，反射的激光能量就高；距离远，反射率低，如远处森林深处的树木，返回的激光能量就弱。激光雷达探测光能量的功能由光电探测电路来实现。它是激光雷达技术中的一项关键技术，它决定了激光雷达的响应速度，探测距离和精度。

激光雷达的现有光电探测电路方案一般由光电转换电路，跨阻放大电路，电压放大电路构成。其动态范围有限，一般能达到1000:1。要进一步扩展动态范围，需要对电路暗电流噪声做进一步限制，另外对电路的放大增益控制也要做进一步优化设计。而目前在这个领域已公开的技术不多。

因此，改善激光雷达的光电探测性能，提高激光雷达的动态范围，提升其探测距离范围，是激光雷达技术领域中值得继续探索的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种激光雷达增益控制电路，具有改善激光雷达的光电探测性能，提高激光雷达的动态范围，提升其探测距离范围的优点。

本实用新型的技术方案是：

一种激光雷达增益控制电路，包括光电转换模块、增益选通电路模块、多路跨组放大电路模块、电压自动放大模块和电压峰值保持电路模块；所述光电转换模块的信号输出端与所述增益选通电路模块的信号输入端连接，所述增益选通电路模块的信号输出端与所述多路跨组放大电路模块的信号输入端连接，所述多路跨组放大电路模块的信号输出端与所述电压自动放大模块和电压峰值保持电路模块的信号输入端连接。

在进一步的技术方案中，所述光电转换模块包括与电源依次连接的第一电阻和二极管，所述二极管的另一端与增益选通电路模块连接。

在进一步的技术方案中，所述激光雷达增益控制电路包括至少两个开关,所述开关的一端与所述二极管的一端串联，所述开关的另一端与所述多路跨组放大电路模块连接。

在进一步的技术方案中，所述多路跨组放大电路模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的一端与第二电阻的一端串联后与第一开关连接，所述第二运算放大器的一端与第三电阻的一端串联后与第二开关连接，所述第一运算放大器的另一端与所述第二电阻的另一端串联后、所述第二运算放大器的另一端与所述第三电阻的另一端串联后与所述电压自动放大模块和电压峰值保持电路模块连接。

在进一步的技术方案中，所述电压自动放大模块包括依次单端转差分的运放和带电压控制增益的差分运放，所述单端差分的运放与所述多路跨组放大电路模块串联。

在进一步的技术方案中，所述电压峰值保持电路模块包括跨导运放，所述跨到运放的第一端与所述多路跨组放大电路模块串联，所述跨导运放的第二端与第四电阻的一端连接，所述跨导运放的第三端与开关二极管的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述开关二极管的另一端与峰值保持电路和第五电阻的一端串联，所述第五电阻的另一端与电容连接后接地。

本实用新型的有益效果是：