专利名称：激光望远镜测距仪接收比较放大电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光望远镜测距仪，具体地说，涉及一种激光望远镜测距仪接收比 较放大电路。
背景技术：
目前，距离的测量对国防建设和国民经济的发展都有重要意义。在现代战争中，飞机、坦克、舰船、火炮以及各种轻武器上都装备了激光测距系统，这为有效打击目标提供了保证；在民用方面，气象台站、机场要求掌握云层高度；大地测量、工程建筑、大型堤坝变形的监测等要求测距精度不断提高；还有通过远程测距及卫星测距来研究大地板块的移动、预报地震、研究地球形状、地极移动、地球重力场的变化等。事实上，许多领域都在不断引用最新技术来提高测距水平。激光技术出现之后，很快被应用到各类测量(大地测量、地形测量、工程测量、航空摄影测量以及人造地球卫星的观测和月球的光学定位等航天测量)中，使测量方法不断革新，测量精度显著提高，引起了测量领域内的深刻变化，激光测距是其中应用最早且最为成熟的一种。各类激光测距仪或红外光测距仪发展很快，并且不断向自动化、数字化和小型轻便化方向发展。由于激光的发散角小、激光脉冲持续时间短、瞬时功率极大(可以达兆瓦以上)、方向性好和单色亮度高的特点，因而可以达到极远的测程。用激光做光源的测距仪具有速度快、精度高、体积小和测程远等优点，并解决了单站作业问题，t匕传统的交绘法测距省时、省力。激光测距已经被应用了许多年，其种类繁多，但按其原理来分，主要是脉冲测距和相位测距两大类。当今脉冲激光测距仪以其体积小、重量轻、集成度高、精度高、速度快和易操作等优势，在人们的日常生活中得到越来越广泛的应用。脉冲激光测距仪工作原理是测距仪发射出的脉冲激光经被测量物体的反射后被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间，光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。激光望远镜测距仪属于脉冲激光测距仪的一个分支，结合望远镜和激光测距仪的功能，目前销售的产品以国外品牌居多，国内厂家生产的产品普遍存在着耗电大，干扰影响大，测试速度较慢、测程距离相对较短及测距精度不够高等问题。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能使激光望远镜测距仪具有省电、抗干扰性好、提高测距距离并能保证测距精度效果的激光望远镜测距仪接收比较放大电路。实现本实用新型目的的技术方案是一种激光望远镜测距仪接收比较放大电路，它包括第一 RC滤波器、第二 RC滤波器、射极跟随器、第一级放大电路、第二级放大电路和高速比较放大器，射极跟随器的输入端连接有接收电路，射极跟随器的输出端连接有特高频放大整形电路，该特高频放大整形电路经过第一级放大电路和第二级放大电路后与高速比较放大器相连接，接收电路电源通过第一 RC滤波器分别与射极跟随器和第二 RC滤波器相连接，第二 RC滤波器的输出端与第一级放大电路相连接，接收电路上连接有第三RC滤波器，所述的高速比较放大器上连接有门限电平调整电路以及分别与CPU控制电路相连接的比较器自动锁电路和智能供电电路，高速比较放大器的输出端经过可编程逻辑电路后与CPU控制电路相连接，门限电平调整电路上连接有第四RC滤波器。进一步，接收电路由雪崩二极管及其周边电路组成。进一步，高速比较放大器由比较器及其周边电路组成。进一步，特高频放大整形电路由特高频四脚贴片三极管及其周边电路组成。进一步，智能供电电路由CPU控制电路控制的第一三极管及其周边电路组成。进一步，比较器自动锁电路由CPU控制电路控制的第二三极管及其周边电路组成。更进一步，门限电平调整电路由电位器、第一电阻和第二电阻组成。采用了上述技术方案后，激光发射管发出激光后由CPU开始计数，激光射到待测目标后返回，接收电路接收返回的激光信号送射极跟随器输出，经过特高频放大整形电路放大整形后的脉冲信号，在通过第一级放大电路和第二级放大电路后送高速比较放大器，与设定的门限电平比较，超过设定的门限电平，高速比较放大器输出正脉冲送CPU，计数结束，CPU通过计算将所计脉冲数转换成时间，并与可编程逻辑电路通讯，显示待测距离。高速比较放大器受智能供电电路控制，仅在测距瞬间工作，其余时间断电，达到省电的目的，高速比较放大器由于比较器自动锁电路的控制，抗干扰性好，保证了测距精度，高速比较放大器通过门限电平调整电路的控制，提高了测距距离并防止了乱跳数的现象。
图I为本实用新型的激光望远镜测距仪接收比较放大电路的原理框图；图2为本实用新型的激光望远镜测距仪接收比较放大电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，如图I所示，一种激光望远镜测距仪接收比较放大电路，它包括第一 RC滤波器I、第二 RC滤波器2、射极跟随器5、第一级放大电路11、第二级放大电路12和高速比较放大器13，射极跟随器5的输入端连接有接收电路7，射极跟随器5的输出端连接有特高频放大整形电路10，该特高频放大整形电路10经过第一级放大电路11和第二级放大电路12后与高速比较放大器13相连接，接收电路电源通过第一 RC滤波器I分别与射极跟随器5和第二 RC滤波器2相连接，第二 RC滤波器2的输出端与第一级放大电路11相连接，接收电路7上连接有第三RC滤波器6，所述的高速比较放大器13上连接有门限电平调整电路8以及分别与CPU控制电路相连接的比较器自动锁电路3和智能供电电路9，高速比较放大器13的输出端经过可编程逻辑电路后与CPU控制电路相连接，门限电平调整电路8上连接有第四RC滤波器4。如图2所示，接收电路7由雪崩二极管2D1及其周边电路组成。高速比较放大器 13由比较器U7及其周边电路组成。特高频放大整形电路10由特高频四脚贴片三极管2V2及其周边电路组成。智能供电电路9由CPU控制电路控制的第一三极管V6及其周边电路组成。比较器自动锁电路3由CPU控制电路控制的第二三极管V4及其周边电路组成。门限电平调整电路8由电位器Rw、第一电阻R36和第二电阻R38组成。本实用新型的工作原理如下激光管发出的激光峰值波长为903纳米，功率75瓦，按测量按钮后激光发出，CPU开始计数，CPU控制电路控制智能供电电路9中的第一三极管V6导通，相当于开关闭合，电源对高速比较放大器13供电，高速比较放大器13开始工作，同时CPU控制电路控制比较器自动锁电路3中的第二三极管V4截止，相当于开关断开，不影响门限电平的设置。高速比较放大器13中的比较器U7的反向输入端的门限电平由门限电平调整电路8，即第一电阻R36与第二电阻R38和电位器Rw的分压形成。组成接收电路7的雪崩二极管2D1，它的频段为400纳米 1100纳米，成正态分布，峰值波长为880纳米，它的转换时间超短为6纳秒，它接收到返回的激光信号最强，然后将接受的激光信号送射极跟随器5和特高频放大整形电路10 (它的频率高达IOGHz)放大整形后输出，然后依次送第一级放大电路11中的第三三极管2V3和第二级放大电路12中的第四三极管2V4放大，再送比较器U7的同向输入端的2脚与比较器U7的反向输入端3脚的门限电平比较，超过比较器U7的反向输入端3脚的门限电 平时，比较器U7的输出端7脚输出正脉冲，依次通过二极管D5、电阻R40、R34、R21、R31送到CPU的P2. 1,CPU结束计数。CPU通过计算将所计脉冲数转换成时间，并与可编程逻辑电路通讯，控制液晶屏显示待测距离；雪崩二极管2D1与跟随器2V1连接，跟随器2V1输入阻抗很高，几乎不会消耗雪崩二极管2D1的信号电流就可以驱动跟随器2V1工作，对雪崩二极管2D1的影响就很小；选用的比较器U7是一款高速、低耗TTL电平输出的比较器，它有着差分输入和补偿输出，极小的传输延时(10纳秒)，极低的供电电流和宽的共模输入范围的特点，比较器U7输出在整个线性区保持稳定，而且在比较器U7输出端的7脚和反向输入端的3脚之间连接二极管D5、电阻R40，组成串行负反馈电路，使它具有宽频带、低相位失真和极好的增益稳定性。比较器U7输出在整个线性区保持稳定，这一特性消除了在使用低速输入信号驱动时高速比较放大器13不稳定这一常见的问题。对于高精度的计数，信噪比是必须要考虑的问题，高速比较器的作用就在于此。利用比较器需设定门限电平，而门限电平主要的参考是噪声信号的电压幅度，门限电平应高于噪声信号的电压幅度值而低于信号的电压电平。门限电平的设定要尽量小一点，但太小会滤除不了噪声，出现乱跳数，太大又会提取不出激光信号。需要选择一个合适的门限电平，同时要求门限电平具有可调性。在测距时，由于第二三极管V4截止断开，由第一电阻R36以及由第二电阻R38和电位器Rw组成的串联支路的分压形成门限电平，调节电位器Rw，就可以改变门限电平。不测距时，CPU控制电路控制第二三极管V4导通，相当于开关闭合。由第二电阻R38和电位器Rw组成的串联支路分别与电阻R34和电阻R37并联后再与电阻R36分压形成比较高的门限电平，这样达到了既提高测距距离又防止乱跳数的目的。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种激光望远镜测距仪接收比较放大电路，它包括第一 Re滤波器(I)、第二 RC滤波器(2)、射极跟随器(5)、第一级放大电路(11)、第二级放大电路(12)和高速比较放大器(13)，射极跟随器(5)的输入端连接有接收电路(7)，射极跟随器(5)的输出端连接有特高频放大整形电路(10)，该特高频放大整形电路(10)经过第一级放大电路(11)和第二级放大电路(12)后与高速比较放大器(13)相连接，接收电路电源通过第一 RC滤波器(I)分别与射极跟随器(5)和第二 RC滤波器(2)相连接，第二 RC滤波器(2)的输出端与第一级放大电路(11)相连接，接收电路(7 )上连接有第三RC滤波器(6 )，其特征在于所述的高速比较放大器(13 )上连接有门限电平调整电路(8 )以及分别与CPU控制电路相连接的比较器自动锁电路(3)和智能供电电路(9)，高速比较放大器(13)的输出端经过可编程逻辑电路后与CPU控制电路相连接，门限电平调整电路(8 )上连接有第四RC滤波器(4 )。
2.根据权利要求I所述的激光望远镜测距仪接收比较放大电路，其特征在于接收电路(7)由雪崩二极管(2D1)及其周边电路组成。
3.根据权利要求I所述的激光望远镜测距仪接收比较放大电路，其特征在于高速比较放大器(13)由比较器(U7)及其周边电路组成。
4.根据权利要求I所述的激光望远镜测距仪接收比较放大电路，其特征在于特高频放大整形电路(10)由特高频四脚贴片三极管(2V2)及其周边电路组成。
5.根据权利要求I所述的激光望远镜测距仪接收比较放大电路，其特征在于智能供电电路(9)由CPU控制电路控制的第一三极管(V6)及其周边电路组成。
6.根据权利要求I所述的激光望远镜测距仪接收比较放大电路，其特征在于比较器自动锁电路(3)由CPU控制电路控制的第二三极管(V4)及其周边电路组成。
7.根据权利要求I所述的激光望远镜测距仪接收比较放大电路，其特征在于门限电平调整电路(8)由电位器(Rw)、第一电阻(R36)和第二电阻(R38)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种激光望远镜测距仪接收比较放大电路，它包括第一RC滤波器、第二RC滤波器、射极跟随器、第一级放大电路、第二级放大电路和高速比较放大器，射极跟随器的输入端连接有接收电路，射极跟随器的输出端连接有特高频放大整形电路，该特高频放大整形电路经过第一级放大电路和第二级放大电路后与高速比较放大器相连接，接收电路电源通过第一RC滤波器分别与射极跟随器和第二RC滤波器相连接，第二RC滤波器的输出端与第一级放大电路相连接，接收电路上连接有第三RC滤波器，所述的高速比较放大器上连接有门限电平调整电路以及分别与CPU控制电路相连接的比较器自动锁电路和智能供电电路。本实用新型具有使激光望远镜测距仪省电、抗干扰性好、保证测距精度，提高测距距离并防止乱跳数现象的效果。
文档编号G01S7/489GK202453494SQ20122009901
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者丁江锋, 袁文明 申请人:常州建富光电仪器有限公司