激光测距系统整形模块和低通滤波模块优化设计
作者机构：清华大学精密仪器系北京100084 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084
基 金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.20124302056)
出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)
年 卷 期：2013年第21卷第10期
页 码：2527-2534页
摘 要：由于减小相位式激光测距系统的鉴相误差可提高测距精度,本文对鉴相器前置整形模块和后置滤波模块进行了优化设计,以提高鉴相精度。针对整形模块,引入了迟滞比较器,克服了传统开环比较电路在实际噪声条件下存在的多重触发缺陷,解决了鉴相器输出方波高电平宽度不稳定的问题。针对滤波模块,介绍了基于MC4044鉴相芯片的两种典型放大/滤波电路及其缺陷,使用FilterPro软件设计了4阶有源低通滤波器,并说明了它相对于典型设计的优势。实验结果表明:相比于开环比较器,本文设计的迟滞比较器避免了接地(GND)噪声引起的多重跳变现象,输出方波的上升沿时间由1.66μs下降为108ns;与基于MC4044的两种典型放大/滤波模块设计相比,本文设计的低通滤波电路克服了输出DC电平值非线性变化的缺陷线性度(R2)值由0.908 3提高至0.999 9)和灵敏度较低的缺陷(转化增益常量提高了96.5%),而输出DC电平上的干扰信号峰峰值则由50～230mV下降至10～20mV,有效减少了后级的A/D采样误差,提高了鉴相精度。
主 题 词：激光测距系统 鉴相精度 迟滞比较器 整形模块 放大 滤波模块
学科分类：080901[080901] 080902[080902] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类]
核心收录：
D O I：10.3788/ope.20132110.2527
馆 藏 号：203709942...
