一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的是提供一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中激光信號(hào)測(cè)量精度不高、測(cè)量成本高的問(wèn)題，它包括直流電源，還包括電壓轉(zhuǎn)換電路、多諧振蕩電路、濾波電路、功率開(kāi)關(guān)電路，電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接直流電源，電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接多諧振蕩電路的輸入端，多諧振蕩電路輸出端連接濾波電路的輸入端，濾波電路輸出端連接功率開(kāi)關(guān)電路的輸入端，功率開(kāi)關(guān)電路的輸出端輸出具有驅(qū)動(dòng)能力的脈沖激光信號(hào)；本實(shí)用新型通過(guò)多諧振蕩電路第一外接電阻的調(diào)節(jié)，改變其激光信號(hào)的脈沖，實(shí)現(xiàn)脈沖激光信號(hào)脈沖寬度的改變；通過(guò)第二外接電阻的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)脈沖激光信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)能力的改變，從而提高激光測(cè)距的測(cè)量精度。
【專利說(shuō)明】—種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人們對(duì)激光測(cè)距的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)于精度的測(cè)量也提出了更高的要求。
[0003]在激光測(cè)距中，目前應(yīng)用最為廣泛的就是以功率金氧半場(chǎng)效晶體管MOSFET作為輸出功率開(kāi)關(guān)，以功率MOSFET為控制開(kāi)關(guān)，由于激光信號(hào)通過(guò)功率MOSFET產(chǎn)生的脈沖沿就在幾十納秒，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量，其次功率MOSFET價(jià)格昂貴，設(shè)計(jì)成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中激光信號(hào)測(cè)量精度不高、測(cè)量成本高的問(wèn)題。
[0005]為此，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，包括直流電源，還包括電壓轉(zhuǎn)換電路、多諧振蕩電路、濾波電路、功率開(kāi)關(guān)電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接直流電源，所述電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接多諧振蕩電路的輸入端，所述多諧振蕩電路輸出端連接濾波電路的輸入端，所述濾波電路輸出端連接功率開(kāi)關(guān)電路的輸入端，所述功率開(kāi)關(guān)電路的輸出端輸出具有驅(qū)動(dòng)能力的脈沖激光信號(hào)。
[0006]進(jìn)一步地，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括第一電路、第一電阻、第一電容、第二電容，直流電源通過(guò)第一電阻與第一電路輸入端連接，所述第一電路輸出端通過(guò)第二電容接地并給多諧振蕩電路供電。
[0007]進(jìn)一步地，所述多諧振蕩電路包括第二電路，所述第二電路的I腳和9腳連接輸入激光信號(hào)，所述第二電路的2腳、3腳、10腳、11腳連接電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述第二電路的14腳與15腳之間串聯(lián)第三電容，所述第二電路的15腳通過(guò)串聯(lián)第二電阻連接電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述第二電路的6腳與7腳之間串聯(lián)第四電容后連接第一外接電阻的一端，所述第一外接電阻的另一端連接電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述第二電路的5腳與濾波電路連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述濾波電路包括第五電容、第三電阻，所述第五電容一端與多諧振蕩電路的輸出端連接，所述第五電容另一端與第三電阻一端相連后與功率開(kāi)關(guān)電路連接，所述第三電阻的另一端接地。
[0009]進(jìn)一步地，所述功率開(kāi)關(guān)電路包括第一三極管、第二三極管，所述第一三極管的基極與濾波電路連接，所述第一三極管的集電極與第二三極管的基極相連并通過(guò)串聯(lián)第四電阻與直流電源連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的發(fā)射極為輸出并與第二外接電阻的一端連接，所述第二外接電阻的另一端連接直流電源，第二三極管的集電極接地，所述第二外接電阻與第二三極管的集電極之間并聯(lián)有第六電容。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、將輸入的激光信號(hào)，通過(guò)多諧振蕩電路第一外接電阻的調(diào)節(jié)，改變其激光信號(hào)的脈沖，實(shí)現(xiàn)脈沖激光信號(hào)脈沖寬度的改變；經(jīng)過(guò)濾波器和功率開(kāi)關(guān)電路采用功率三極管實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)激光信號(hào)上升沿和下降沿均小于I納秒的脈沖激光信號(hào)的調(diào)制和發(fā)射，通過(guò)第二外接電阻的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)脈沖激光信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)能力的改變，從而提高激光測(cè)距的測(cè)量精度。
[0012]2、采用厚膜混合集成電路工藝制造生產(chǎn)，采用裸芯片裝配，金屬雙列直插全氣密封裝，具有體積小、工作溫度范圍寬、可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型原理框圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，包括高壓+40V直流電源5，還包括電壓轉(zhuǎn)換電路1、多諧振蕩電路2、濾波電路3、功率開(kāi)關(guān)電路4，電壓轉(zhuǎn)換電路I的輸入端連接直流電源5，電壓轉(zhuǎn)換電路I的輸出端連接多諧振蕩電路2的輸入端，多諧振蕩電路2輸出端連接濾波電路3的輸入端，濾波電路3輸出端連接功率開(kāi)關(guān)電路4的輸入端，功率開(kāi)關(guān)電路4的輸出端輸出具有驅(qū)動(dòng)能力的脈沖激光信號(hào)。
[0017]電壓轉(zhuǎn)換電路2包括第一電路IC1、第一電阻R1、第一電容Cl、第二電容C2，直流電源VCC通過(guò)第一電阻Rl與第一電路ICl輸入端Vin連接，第一電路ICl輸出端Vout通過(guò)第二電容C2接地并與多諧振蕩電路2連接給多諧振蕩電路2供電，第一電路ICl的公共端接地。
[0018]多諧振蕩電路2包括第二電路IC2，第二電路IC2的I腳和9腳連接輸入激光信號(hào)5，第二電路IC2的2腳、3腳、10腳、11腳連接第一電路ICl輸出端Vout，第二電路IC2的14腳與15腳之間串聯(lián)第三電容C3，第二電路IC2的15腳通過(guò)串聯(lián)第二電阻R2連接輸出電壓VI，第二電路IC2的6腳與7腳之間串聯(lián)第四電容C4后連接第一外接電阻RXl的一端，第一外接電阻RXl的另一端連接第一電路ICl輸出端Vout，第二電路IC2的5腳與濾波電路3連接，將多諧振蕩電路2產(chǎn)生的脈寬可調(diào)的脈沖激光信號(hào)接入濾波電路3。
[0019]濾波電路3包括第五電容C5、第三電阻R3，所述第五電容C5 —端與多諧振蕩電路2的輸出端連接，所述第五電容C5另一端與第三電阻R3 —端相連并與功率開(kāi)關(guān)電路4連接，所述第三電阻R3的另一端接地，濾波電路3得到頻率與輸入激光信號(hào)同頻率，脈沖寬度固定的脈沖激光信號(hào)，將該信號(hào)接入功率開(kāi)關(guān)電路4。
[0020]功率開(kāi)關(guān)電路4包括第一三極管Q1、第二三極管Q2，第一三極管Ql的基極與濾波電路3連接，第一三極管Ql的集電極與第二三極管Q2的基極相連并通過(guò)串聯(lián)第四電阻R4與直流電源VCC連接，第一三極管Ql的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的發(fā)射極為輸出OUT并與第二外接電阻RX2的一端連接，第二外接電阻RX2的另一端連接直流電源VCC，第二三極管Q2的集電極接地，第二外接電阻RX2與第二三極管Q2的集電極之間并聯(lián)有第六電容C6。
[0021 ] 本實(shí)用新型采用最高電壓可到+40V的直流電源VCC，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路I，給多諧振蕩電路2供電，輸入激光信號(hào)5通過(guò)多諧振蕩電路2產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖激光信號(hào)，其中脈沖寬度的大小由諧振電容和諧振電阻決定，第一外接電阻RXl可以調(diào)節(jié)脈沖激光信號(hào)的脈寬，該電阻就是多諧振蕩電路2的諧振電阻，C4為諧振電容。將脈寬可調(diào)的脈沖激光信號(hào)通過(guò)濾波電路3，濾除低頻干擾，得到干凈的脈沖激光信號(hào)，該信號(hào)輸出幅值為5V，頻率與輸入激光信號(hào)同頻率，脈沖寬度固定的脈沖激光信號(hào)；該信號(hào)通過(guò)采用高壓+40V直流電源VCC供電的功率開(kāi)關(guān)電路4輸出具有驅(qū)動(dòng)能力的脈沖激光信號(hào)，第二外接電阻RX2，可以根據(jù)輸出電流的最大值，選擇合適的外接電阻RX2，通過(guò)改變RX2得到具有一定驅(qū)動(dòng)能力的脈沖激光信號(hào)的輸出驅(qū)動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)激光的高精度測(cè)距。
[0022]本實(shí)用新型采用厚膜混合集成電路工藝制造生產(chǎn)，采用裸芯片裝配，金屬雙列直插全氣密封裝，具有體積小、工作溫度范圍寬、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，第一集成電路ICl為L(zhǎng)M7805，第二集成電路IC2為54HC123，第一三極管Ql為3DG130，第二三極管Q2為3CK130。
【權(quán)利要求】
1.一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，包括直流電源，其特征在于:還包括電壓轉(zhuǎn)換電路(I)、多諧振蕩電路(2)、濾波電路(3)、功率開(kāi)關(guān)電路(4)，所述電壓轉(zhuǎn)換電路(I)的輸入端連接直流電源(VCC)，所述電壓轉(zhuǎn)換電路(I)的輸出端連接多諧振蕩電路(2)的輸入端，所述多諧振蕩電路(2)輸出端連接濾波電路(3)的輸入端，所述濾波電路(3)輸出端連接功率開(kāi)關(guān)電路(4)的輸入端，所述功率開(kāi)關(guān)電路(4)的輸出端輸出具有驅(qū)動(dòng)能力的脈沖激光信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述電壓轉(zhuǎn)換電路(I)包括第一電路(IC1)、第一電阻(R1)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)，直流電源(VCC)通過(guò)第一電阻(Rl)與第一電路(ICl)輸入端(V in)連接，所述第一電路(ICl)輸出端(Vout)通過(guò)第二電容(C2)接地并給多諧振蕩電路(2)供電，所述所述第一電路(ICl)公共端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述多諧振蕩電路(2)包括第二電路(IC2)，所述第二電路(IC2)的I腳和9腳連接輸入激光信號(hào)(5)，所述第二電路(IC2)的2腳、3腳、10腳、11腳連接電壓轉(zhuǎn)換電路(I)的輸出端，所述第二電路(IC2)的14腳與15腳之間串聯(lián)第三電容(C3)，所述第二電路(IC2)的15腳通過(guò)串聯(lián)第二電阻(R2)連接電壓轉(zhuǎn)換電路(I)的輸出端，所述第二電路(IC2)的6腳與7腳之間串聯(lián)第四電容(C4)后連接第一外接電阻(RXl)的一端，所述第一外接電阻(RXl)的另一端連接電壓轉(zhuǎn)換電路(I)的輸出端，所述第二電路(IC2)的5腳與濾波電路(3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述濾波電路(3 )包括第五電容(C5 )、第三電阻(R3 )，所述第五電容(C5 ) —端與多諧振蕩電路(2)的輸出端連接，所述第五電容(C5)另一端與第三電阻(R3)—端相連后與功率開(kāi)關(guān)電路(4)連接，所述第三電阻(R3)的另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光測(cè)距的脈沖開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述功率開(kāi)關(guān)電路(4)包括第一三極管(Q1)、第二三極管(Q2)，所述第一三極管(Ql)的基極與濾波電路(3)連接，所述第一三極管(Ql)的集電極與第二三極管(Q2)的基極相連并通過(guò)串聯(lián)第四電阻(R4)與直流電源(VCC)連接，所述第一三極管(Ql)的發(fā)射極接地，所述第二三極管(Q2)的發(fā)射極為輸出(OUT)并與第二外接電阻(RX2)的一端連接，所述第二外接電阻(RX2)的另一端連接直流電源(VCC)，第二三極管(Q2)的集電極接地，所述第二外接電阻(RX2)與第二三極管(Q2)的集電極之間并聯(lián)有第六電容(C6)。
【文檔編號(hào)】H03K7/08GK203574621SQ201320720679
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】辛偉德, 盧艷 申請(qǐng)人:天水華天微電子股份有限公司