位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路與處理方法
【專(zhuān)利摘要】一種脈沖激光照射下位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路與處理方法，所述的處理電路由前端處理電路、通道切換電路和輸出電路組成，所述的前端處理電路包括多組功能完全相同的子電路，每一組子電路處理一個(gè)PSD輸出的電流信號(hào)，所以，前端處理電路所包括子電路的數(shù)量等于需要處理的PSD的數(shù)量。本發(fā)明具有多組獨(dú)立的前端處理電路，能夠同步處理多路PSD信號(hào)；采用積分保持電路，能夠處理短脈沖激光照射下PSD的輸出信號(hào)；多組PSD信號(hào)由同一組輸出通道分時(shí)輸出，節(jié)約數(shù)據(jù)采集硬件資源；采用差分輸出電路，提高了裝置的抗干擾性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路與處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電探測(cè)領(lǐng)域，特別是一種位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路與處 理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 位置敏感探測(cè)器（Position Sensitive Detector,以下簡(jiǎn)稱(chēng)為PSD)是一種利用半 導(dǎo)體PN結(jié)的橫向光電效應(yīng)工作的位置敏感探測(cè)器件。它不僅具有靈敏度高、位置分辨率高 和良好的瞬態(tài)響應(yīng)特性，并且其檢測(cè)位置輸出只與光斑能量中心有關(guān)，與光斑形狀和大小 無(wú)關(guān)。因此，PSD廣泛應(yīng)用于微位移測(cè)量、空間通信、粒子物理、高能物理、生物醫(yī)學(xué)、閃爍成 像、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域。
[0003] 在先技術(shù)1 "一種PSD信號(hào)的處理方法"（中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?01310151842. 2)，這種方 法是在PSD前面放置脈沖光源，當(dāng)脈沖光源發(fā)出脈沖光時(shí)，PSD信號(hào)經(jīng)放大后由AD采集；當(dāng) 脈沖光源關(guān)閉時(shí)，PSD信號(hào)經(jīng)放大后由AD采集。AD第一次采集到的數(shù)據(jù)與第二次采集到的 數(shù)據(jù)相減，得到脈沖光源的真實(shí)信號(hào)。這種方法可以消除背景光的干擾，但是這種方法用到 的脈沖光源需具有一定的脈沖寬度，PSD能夠輸出穩(wěn)定的信號(hào)，使得PSD的信號(hào)能夠被AD直 接采集。因此，此方法對(duì)脈沖激光的脈沖寬度和重復(fù)頻率都有一定的要求。
[0004] 在先技術(shù)2 "一種基于調(diào)制光的PSD信號(hào)單通道處理方法及處理電路"（中國(guó)申請(qǐng) 號(hào)201210083070. 9)，這種方法首先通過(guò)調(diào)制激光產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)，利用激光三角法使光斑 成像于PSD上，然后通過(guò)I-V轉(zhuǎn)換電路將PSD兩端輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，接著通 過(guò)電子開(kāi)關(guān)切換將兩路信號(hào)用同一信號(hào)處理通道來(lái)進(jìn)行后續(xù)信號(hào)處理。后續(xù)電路主要包括 比例放大、高階帶通濾波、峰值檢波和AD轉(zhuǎn)換電路。這種峰值檢波法雖然降低了系統(tǒng)對(duì)AD 轉(zhuǎn)換電路的頻率要求，但是PSD在短脈沖光下的輸出信號(hào)的時(shí)間很短，只有幾微秒，峰值檢 波很難捕捉到信號(hào)。同時(shí)，盡管采用電子開(kāi)關(guān)切換的方法使用同一通道對(duì)PSD輸出的兩路 信號(hào)進(jìn)行處理，但只能分時(shí)對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理，若在對(duì)第二路信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)突遇光斑 位置的變化，則可能給出錯(cuò)誤的位置信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述在先技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種在短脈沖激光照射下 的位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路與處理方法。本發(fā)明具有多組獨(dú)立的前端處理電 路，能夠同步處理多路PSD信號(hào)；采用積分保持電路，能夠處理短脈沖激光照射下PSD的輸 出信號(hào)；多組PSD信號(hào)由同一組輸出通道分時(shí)輸出，節(jié)約數(shù)據(jù)采集硬件資源；采用差分輸出 電路，提高了裝置的抗干擾性。
[0006] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種脈沖激光照射下位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路，其特點(diǎn)在于由前端處 理電路、通道切換電路和輸出電路組成，所述的前端處理電路包括多組功能完全相同的子 電路，每一組子電路處理一個(gè)PSD輸出的電流信號(hào)，所以，前端處理電路所包括子電路的數(shù) 量等于需要處理的PSD的數(shù)量；每組子電路均包括4個(gè)I-V變換電路、3個(gè)運(yùn)算電路和3個(gè) 積分保持電路；所述的前端處理電路的輸入為PSD輸出的電流信號(hào)，輸出信號(hào)為通道切換 電路的輸入信號(hào)；
[0008] 所述I-V變換電路的作用是把PSD輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，其輸入為PSD 輸出的電流信號(hào)Ixl、Ix2、Iyl和Iy2，輸出信號(hào)為相應(yīng)的電壓信號(hào)V xl、Vx2、Vyl和Vy2，并作為運(yùn) 算電路的輸入；
[0009] 所述的運(yùn)算電路的作用是把信號(hào)處理為能夠反映光斑在PSD上的位置的信號(hào)，其 輸入信號(hào)為I-V變換的輸出信號(hào)V xl、Vx2、Vyl和Vy2，輸出信號(hào)為DX?、DY?以及SUM?作為 積分保持電路的輸入信號(hào)；
[0010] 所述積分保持電路的作用是把很窄的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有一定寬度的信號(hào)，方便后續(xù) 采集。其輸入信號(hào)為運(yùn)算電路的輸出信號(hào)DX?、DY?以及SUM?，輸出信號(hào)DX、DY以及 SUM作為通道切換電路的輸入；積分保持電路的積分或保持狀態(tài)由電路中信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)和 充電開(kāi)關(guān)控制。所述子電路中的3個(gè)積分電路的3個(gè)信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)和3個(gè)充電開(kāi)關(guān)應(yīng)同時(shí) 打開(kāi)或關(guān)閉。
[0011] 所述的通道切換電路用于選擇所述的前端處理電路中不同列的子電路的信號(hào)輸 出至所述的輸出電路。所以，所述通道切換電路的輸入信號(hào)為所述前端處理電路的子電路 中的積分保持電路的輸出信號(hào)，輸出信號(hào)作為所述的除法電路的輸入信號(hào)。所述的通道切 換電路包括多組開(kāi)關(guān)，其開(kāi)關(guān)的組數(shù)等于所述的前端處理電路中子電路的數(shù)量。所述的通 道切換電路中的每組開(kāi)關(guān)由3個(gè)開(kāi)關(guān)組成，這3個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉。但在某一時(shí)刻，所 述的通道切換電路中只有一組開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，表示此時(shí)只有與此組開(kāi)關(guān)相連接的所述 前端處理電路中的子電路的信號(hào)輸出至所述的輸出電路。
[0012] 所述的輸出電路包括除法電路和差分電路；無(wú)論本發(fā)明中的所述前端處理電路包 含多少組子電路，而所述的輸出電路只包含一組輸出電路。所述除法電路的作用是根據(jù)積 分電路的輸出結(jié)果，計(jì)算光斑在PSD上的位置。其輸入信號(hào)為通道切換電路的輸出入信號(hào)， 輸出信號(hào)PX、PY作為差分電路的輸出信號(hào)。
[0013] 所述差分電路的作用是把信號(hào)轉(zhuǎn)為差分信號(hào)，在本發(fā)明中作為最終輸出接口，其 輸入信號(hào)為除法電路的輸出信號(hào)ΡΧ、ΡΥ，輸出信號(hào)PSD_X+、PSD_X-、PSD_Y+和PSD_Y-作為 PSD信號(hào)處理電路的最終輸出信號(hào)。采用差分處理的目的是減小噪聲，提高抗干擾能力。
[0014] 利用上述處理電路，本發(fā)明的處理方法包括以下步驟：
[0015] ①初始時(shí)，所述的前端處理電路中的積分電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，充 電開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，通道切換的所有開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
[0016] ②檢測(cè)激光器的同步脈沖信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到所述激光器的同步脈沖信號(hào)時(shí)，同時(shí)閉 合所述的前端處理電路中的所有積分保持電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)閉合，此時(shí)，所有的積分保 持電路中的充電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，積分保持電路處于積分狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)始對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分；
[0017] ③積分結(jié)束后，同時(shí)斷開(kāi)所述的前端處理電路中全部積分電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)， 此時(shí)，所有的積分保持電路中的充電開(kāi)關(guān)仍處于斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)積分保持電路處于保持狀 態(tài)，可輸出平穩(wěn)的直流信號(hào)；
[0018] ④同時(shí)閉合所述的通道切換電路中第一組開(kāi)關(guān)中的3個(gè)開(kāi)關(guān)，表示所述前端處理 電路中的第一組子電路中的3路信號(hào)同時(shí)輸出，也就是經(jīng)所述的前端處理電路處理后的第 一個(gè)PSD的信號(hào)輸出至輸出電路；
[0019] ⑤斷開(kāi)第一組開(kāi)關(guān)，同時(shí)閉合第二組開(kāi)關(guān)，輸出第二個(gè)PSD的信號(hào)；
[0020] ⑥依次進(jìn)行上述操作，當(dāng)所有通道的PSD信號(hào)全部輸出結(jié)束后，閉合積分保持電 路的充電開(kāi)關(guān)，對(duì)積分保持電路復(fù)位；
[0021] ⑦等待下一個(gè)激光器的脈沖同步信號(hào)，并重復(fù)步驟②。
[0022] 與在先技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 1、可同步處理多路PSD信號(hào)
[0024] 本發(fā)明可以處理多路PSD信號(hào)，他們有獨(dú)立的前端處理通道，并且能夠在積分保 持電路中同步進(jìn)行信號(hào)的積分和保持，所以本發(fā)明可以在某一時(shí)刻同時(shí)處理多路PSD的輸 出信號(hào)
[0025] 2、能夠處理短脈沖激光照射下PSD的輸出信號(hào)。
[0026] PSD對(duì)短脈沖激光的響應(yīng)特點(diǎn)是：只能輸出一個(gè)窄的脈沖信號(hào)，脈寬小于1 μ s，通 常不能直接采集。本發(fā)明采用積分的方法對(duì)PSD的信號(hào)進(jìn)行積分后保持，可以增大采集信 號(hào)幅值和信號(hào)寬度，便于后續(xù)的米集，克服了在先技術(shù)要求PSD輸出穩(wěn)定信號(hào)，或者一定時(shí) 間寬度的脈沖信號(hào)的局限。
[0027] 3.節(jié)約數(shù)據(jù)采集硬件資源
[0028] 多路PSD的信號(hào)采用分時(shí)輸出的方法，多個(gè)PSD的信號(hào)僅需一個(gè)輸出電路，節(jié)約了 數(shù)據(jù)采集的硬件資源。
[0029] 4.抗干擾性強(qiáng)
[0030] 本發(fā)明采用差分輸出的方式輸出PSD的信號(hào)，使在AD采集之前的信號(hào)傳輸?shù)目垢?擾性增強(qiáng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是本發(fā)明PSD信號(hào)處理的原理示意圖。
[0032] 圖2是本發(fā)明的I-V變換電路的一個(gè)實(shí)例。
[0033] 圖3是本發(fā)明的運(yùn)算電路的實(shí)例，其中（a)是運(yùn)算電路1的一個(gè)實(shí)例，（b)是運(yùn)算 電路2的一個(gè)實(shí)例。
[0034] 圖4是本發(fā)明的運(yùn)算電路3的一個(gè)實(shí)例。
[0035] 圖5是本發(fā)明的積分保持電路1的一個(gè)實(shí)例。
[0036] 圖6是本發(fā)明的除法電路1的一個(gè)實(shí)例。
[0037] 圖7是本發(fā)明的差分電路1的一個(gè)實(shí)例。
[0038] 圖8是本發(fā)明的控制時(shí)序示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明所列舉的實(shí)施例，不應(yīng)理解為本發(fā)明保護(hù)范圍的鑒定。在不脫離本發(fā)明思 想的前提下，對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
[0040] 請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明PSD對(duì)短脈沖激光響應(yīng)的信號(hào)處理方法的原理示意圖。 由圖可見(jiàn)，本發(fā)明由前端處理電路、通道切換電路以及輸出電路組成。所述的前端處理電路 包括多組功能完全一樣的子電路，每一組子電路處理一個(gè)PSD輸出的電流信號(hào)，所以，前端 處理電路包括子電路的數(shù)量等于需要處理的PSD的數(shù)量。每組子電路均包括并串聯(lián)的4個(gè) I-V變換電路、3個(gè)運(yùn)算放大電路和3個(gè)積分保持電路。所述的前端處理電路的輸入為PSD 輸出的電流信號(hào)，輸出信號(hào)為通道切換電路的輸入信號(hào)。
[0041] 前端處理電路以PSD1前端處理電路為例，所述PSD電流信號(hào)Ixl、I x2、Iyl和Iy2經(jīng) I-V變換后輸出電壓信號(hào)vxl、Vx2、Vyl和Vy2。所述V xl、Vx2、Vyl和Vy2信號(hào)經(jīng)運(yùn)算電路1后輸 出DX?，所述DX?信號(hào)經(jīng)積分保持電路1后輸出DX ;所述Vxl、Vx2、Vyl和Vy2經(jīng)運(yùn)算電路2 后輸出DY?，所述DY?經(jīng)積分保持電路2后輸出DY ;所述Vxl、Vx2、Vyl和Vy2信號(hào)經(jīng)運(yùn)算電 路3后輸出SUM?，所述SUM?經(jīng)積分保持電路3后輸出SUM。當(dāng)所述開(kāi)關(guān)組S1閉合，同時(shí) 所述S2?Sn斷開(kāi)時(shí)，所述PSD1通道的信號(hào)DX、DY以及SUM信號(hào)可以進(jìn)入輸出通道。所述 DX和SUM信號(hào)經(jīng)除法電路1后輸出PX ;所述DX和SUM信號(hào)經(jīng)除法電路2輸出PY。PX和PY 分別經(jīng)過(guò)差分電路1和差分電路2后分別輸出PSD_X+、PSD_X-、PSD_Y+和PSD_Y-。
[0042] 所述其他PSD前端處理電路與PSD1前端處理電路有相同的處理方法。
[0043] 請(qǐng)參閱圖2,圖2是本發(fā)明的I-V變換電路1的一個(gè)實(shí)例電路圖。所述I-V變換 電路2的輸入信號(hào)為I xl，輸出信號(hào)為Vxl。I-V變換電路1包括一運(yùn)放U1，四個(gè)電阻R1、R2、 R3和R4, 一電容C1。所述運(yùn)放U1的正輸入端與所述輸入信號(hào)Ixl、所述電阻R1的一端、R2 的一端以及C1的一端相連，所述運(yùn)放U1的正輸入端2與所述電阻R3的一端、R4的一端相 連，所述運(yùn)放U1的輸出端作為I-V變換電路的輸出端輸出V xl，同時(shí)與所述電阻R1的另一 端以及所述電容C1的另一端相連，所述電阻R2的另一端與12V電壓相連，所述電阻R3的 另一端與12V電壓相連，所述電阻R4的另一端與地相連。當(dāng)R1 = R2 = R3 = R4 = R時(shí)，
[0044] Vxl = -IxlXR。
[0045] 所述I-V變換電路2和I-V變換電路3與I-V變換電路1有相同的原理。
[0046] 請(qǐng)參閱圖3,圖3(a)是本發(fā)明的運(yùn)算電路1的一個(gè)實(shí)例。運(yùn)算電路1的輸入信號(hào) 為V xl、Vx2、Vyl以及Vy2，輸出信號(hào)為DX?。運(yùn)算電路1包括一運(yùn)放U1，六個(gè)電阻R5、R6、R7、 R8、R9以及R10。所述運(yùn)放U1的負(fù)輸入端3與所述電阻R5的一端、R6的一端以及R9的一 端相連，所述運(yùn)放U1的正輸入端2與所述電阻R7的一端、R8的一端以及R10的一端相連， 所述運(yùn)放的輸出端1作為運(yùn)算電路1的輸出端輸出信號(hào)DX?，同時(shí)與R9的另一端相連， 所述電阻R5的另一端與所訴輸入信號(hào)V yl相連，所述電阻R6的另一端與所述輸出信號(hào)Vx2 相連，所述電阻R7的另一端與所述輸入信號(hào)Vxl相連，所述電阻R8的另一端與所述輸入信 號(hào)Vy2相連，所述電阻R10的另一端相連。當(dāng)R5 = R6 = R7 = R8 = R9 = R10時(shí)DX?= (Vx2+Vyl)-(Vxl+V y2)
[0047] 圖3b)是本發(fā)明的運(yùn)算電路2的一個(gè)實(shí)例電路圖。圖3b)與圖3a)有相同的原 理，但是V x2和Vy2輸入到負(fù)輸入端，Vxl和Vyl輸入到正輸入端，當(dāng)Rll = R12 = R13 = R14 =R15 = R16 時(shí)，DY ?=(Vx2+Vy2)-(Vxl+Vyl)
[0048] 請(qǐng)參閱圖4,圖4是本發(fā)明的運(yùn)算電路3的一個(gè)實(shí)例電路圖。所述運(yùn)算電路3的輸 入信號(hào)為V xl、Vx2、Vyl以及Vy2，輸出信號(hào)為SUM?，運(yùn)算電路3包括1運(yùn)放U4和七電阻R17、 R18、R19、R20、R21、R22以及R23。所述運(yùn)放U4的負(fù)輸入端3與所述電阻R21的一端以及 R23的一端相連，所述運(yùn)放U4的正輸入端2與所述電阻R17的一端、R18的一端、R19的一 端、R20的一端以及R21 -端相連，所述運(yùn)放U4的輸出端作為運(yùn)算電路3的輸出端輸出信 號(hào)SUM?，同時(shí)與所述電阻R21的另一端相連，所述電阻R17的另一端與所述輸入信號(hào)V xl 相連，所述電阻R18的另一端與所述輸入信號(hào)Vyl相連，所述電阻R18的另一端與所述輸入 信號(hào)Vx2相連，所述電阻R20的另一端與所述輸入信號(hào)Vy2相連，所述R22的另一端接地，所 述電阻 R23 的另一端接地。當(dāng) R17 = R18 = R19 = R20 = R21 = R22 = R23 時(shí)，SUM ?= Vxl+Vx2+Vyl+Vy2
[0049] 請(qǐng)參閱圖5,圖5是本發(fā)明的積分保持電路1的一個(gè)實(shí)例電路圖。所述積分保持電 路1的輸入信號(hào)為所述減法電路1的輸出信號(hào)DX?，輸出信號(hào)為DX，所述積分保持電路1 包括一運(yùn)放U5、一電阻R24、一電容C2、二開(kāi)關(guān)SW1和SW2。所述運(yùn)放U5的正輸入端2接地， 所述運(yùn)放U5的負(fù)輸入端3與所述電阻R24的一端、所述電容C2的一端以及所述開(kāi)關(guān)SW2 的一端相連，所述運(yùn)放U5的輸出端1作為積分電路的輸出端輸出信號(hào)DX，所述電阻R24的 另一端與所述開(kāi)關(guān)SW1的一端相連，所述開(kāi)關(guān)SW1的另一端與所述輸入信號(hào)DX?相連，所 述電容的另一端與所述運(yùn)放的輸出端1相連，所述開(kāi)關(guān)SW2的另一端與所述運(yùn)放的輸出端 1相連。
[0050] 當(dāng)所述開(kāi)關(guān)SW1閉合，SW2斷開(kāi)時(shí)，DX?信號(hào)可以進(jìn)入積分保持電路，并通過(guò)所述 電容C2進(jìn)行積分；當(dāng)所述開(kāi)關(guān)SW1斷開(kāi)，SW2斷開(kāi)時(shí)，C2兩極板的電荷保持在極板上，積分 保持電路處于保持狀態(tài)；當(dāng)所述開(kāi)關(guān)SW1斷開(kāi)，SW2閉合時(shí)，C2兩極板電荷通過(guò)閉合的SW2 放電，電路復(fù)位；當(dāng)所述開(kāi)關(guān)SW1閉合，SW2閉合式，所述積分電路處于跟隨狀態(tài)，此狀態(tài)在 本發(fā)明中一般不會(huì)出現(xiàn)。如果開(kāi)關(guān)SW1閉合同時(shí)SW2斷開(kāi)的時(shí)間為t，則在此時(shí)間內(nèi)的輸出 為
[0051]

【權(quán)利要求】
1. 一種脈沖激光照射下的位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路，其特征在于由前端 處理電路、一個(gè)通道切換電路和一個(gè)輸出電路組成，所述的前端處理電路包括功能完全相 同的子電路的數(shù)量等于需要處理的位置敏感探測(cè)器的數(shù)量；每組子電路均包括并聯(lián)的4個(gè) I-V變換電路、并聯(lián)的3個(gè)運(yùn)算電路和并聯(lián)的3個(gè)積分保持電路再串聯(lián)構(gòu)成；所述的前端處 理電路的輸入為PSD輸出的電流信號(hào)，輸出信號(hào)為所述的通道切換電路的輸入信號(hào)，所述 的通道切換電路的輸出信號(hào)為所述的積分保持電路的輸入信號(hào)； 所述I-V變換電路是將PSD輸出的電流信號(hào)Ixl、Ix2、Iyl和I y2，分別轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)Vxl、 Vx2、Vyl和Vy2并作為3個(gè)運(yùn)算電路的輸入； 所述運(yùn)算電路是把信號(hào)處理為反映光斑在PSD上的位置的信號(hào)，其輸入信號(hào)為I-V變 換的輸出信號(hào)Vxl、Vx2、Vyl和Vy2，經(jīng)第一運(yùn)算電路、第二運(yùn)算電路、第三運(yùn)算電路處理后分別 輸出信號(hào)為DX?、DY?以及SUM?，作為積分保持電路的輸入信號(hào)； 所述的3個(gè)積分保持電路分別將輸入的DX?、DY?以及SUM?很窄的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具 有一定寬度的輸出信號(hào)DX、DY以及SUM ;積分保持電路的積分或保持狀態(tài)由電路中信號(hào)輸 入開(kāi)關(guān)和充電開(kāi)關(guān)控制同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉； 所述的通道切換電路用于選擇所述的前端處理電路中不同列的子電路的信號(hào)輸出至 所述的輸出電路； 所述的輸出電路包括除法電路和差分電路，所述除法電路的作用是根據(jù)積分電路的輸 出結(jié)果，計(jì)算光斑在PSD上的位置，輸出信號(hào)PX、PY作為差分電路的輸入信號(hào)； 所述差分電路的作用是把信號(hào)轉(zhuǎn)為差分信號(hào)，在本發(fā)明中作為最終輸出接口，其輸入 信號(hào)為除法電路的輸出信號(hào)PX、PY，輸出信號(hào)PSD_X+、PSD_X-、PSD_Y+和PSD_Y-作為PSD 信號(hào)處理電路的最終輸出信號(hào)。
2. 利用強(qiáng)烈要求1所述的脈沖激光照射下的位置敏感探測(cè)器輸出信號(hào)的處理電路的 處理方法，包括以下步驟： ① 初始時(shí)，所述的前端處理電路中的積分電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，充電開(kāi) 關(guān)處于閉合狀態(tài)，通道切換的所有開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)； ② 檢測(cè)激光器的同步脈沖信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到所述激光器的同步脈沖信號(hào)時(shí)，同時(shí)閉合所 述的前端處理電路中的所有積分保持電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)，此時(shí)，所有的積分保持電路中 的充電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，積分保持電路處于積分狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)始對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分； ③ 積分結(jié)束后，同時(shí)斷開(kāi)所述的前端處理電路中全部積分電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)，此時(shí)， 所有的積分保持電路中的充電開(kāi)關(guān)仍處于斷開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)積分保持電路處于保持狀態(tài)，可 輸出平穩(wěn)的直流信號(hào)； ④ 同時(shí)閉合所述的通道切換電路中第一組開(kāi)關(guān)的3個(gè)開(kāi)關(guān)，表示所述前端處理電路中 的第一組子電路中的3路信號(hào)同時(shí)輸出，即輸出第一個(gè)PSD的信號(hào)； ⑤ 斷開(kāi)第一組開(kāi)關(guān)，同時(shí)閉合第二組開(kāi)關(guān)，輸出第二個(gè)PSD的信號(hào)； ⑥ 依次進(jìn)行上述操作，當(dāng)所有通道的PSD信號(hào)全部輸出結(jié)束后，閉合積分保持電路的 充電開(kāi)關(guān)，積分保持電路復(fù)位； ⑦ 等待下一個(gè)激光器的脈沖同步信號(hào)，返回步驟②。
【文檔編號(hào)】G01D5/26GK104111083SQ201410371007
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】侯莉穎, 黃立華, 何國(guó)俊, 黃惠杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所