高精度激光测距仪硬件电路研究

摘要

本论文围绕高精度激光测距仪开发，参照课题技术指标的基础上，旨在尝试解决激光测距仪精度较低的问题，对相位式激光测距仪的硬件电路设计进行了深入地研究和探讨。 论文首先介绍了激光测距仪的发展及现状，对激光测距的应用进行了简单的介绍；对激光测距技术的原理进行了详细的描述，着重介绍了相位式激光测距的工作机理，并且阐述了脉冲式激光测距的原理，根据项目要求选择了合理的测距方式。 其次，论文研究了激光二极管的工作原理，并在此基础上设计了能够进行自动功率控制的激光二极管驱动电路，设计了延时和软启动电路，实现了激光信号的稳定发射，在应用锁相环基础上对频率合成技术进行了研究。 同时，论文对接收信号的光电检测及放大电路进行了探讨和研究，设计了具有内外光路的光电检测电路，对接收信号的接收、放大、滤波及整形进行了研究，分析了光电检测系统噪声的产生，并描述了减小噪声采取的措施。 此外，对设计系统电路板过程中所应该注意的各种事项进行了简单的陈述，对抗干扰电路的设计进行了简单的介绍。 最后，对本系统的实验结果以及工作进展进行了简单的总结。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题来源及背景

1.2国内外激光测距仪的研究状况

1.3本论文的主要任务

2激光及激光测距技术

2.1激光技术简介

2.1.1激光产生原理

2.1.2激光器的基本组成

2.1.3激光器的种类

2.1.4激光的特点和应用

2.1.5激光简史和我国的激光技术

2.2脉冲式激光测距

2.3相位式激光测距

2.3.1相位式激光测距的原理及简介

2.3.2常见的相位法激光测距电路系统设计

2.3.3相位式激光测距技术的选定

2.4脉冲式和相位式激光测距方法比较

2.5测距方法的确定

3发射电路

3.1激光二极管及其驱动电路

3.1.1激光二极管封装及参数

3.1.2激光二极管的延时和慢启动电路

3.1.3激光二极管恒定的电流源

3.1.4激光二极管的自动功率控制

3.2发射调制电路

3.2.1发射调制的原理及常见类型

3.2.2发射调制电路分析

3.3发射信号的产生

3.3.1频率合成技术及锁相环原理

3.3.2锁相环电路设计

4接收放大电路

4.1光电探测器

4.1.1光电探测器原理

4.1.2光电探测器的特性和性能比较

4.1.3光电探测器的选择

4.2接收放大电路分析

4.2.1内光路接收放大电路

4.2.2外光路接收放大电路

4.3光电检测噪声分析

4.3.1噪声的类型

4.3.2噪声的等效处理

4.3.3典型光电检测电路的噪声估算

4.3.4提高输入信噪比的光学方法

5单片机电路

5.1单片机的选取

5.2单片机的外围电路

6电路板设计

6.1电路板简介

6.2电路板的抗干扰设计

7实验结果以及结论

7.1测距仪课题进展状况

7.2测距仪实验及课题总结

致谢

参考文献