一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块专利检索-放大的控制专利检索查询-专利查询网

一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块
申请号	CN201911041251.3	申请日	2019-10-29	公开(公告)号	CN110739925B	公开(公告)日	2023-11-03
申请人	扬州工业职业技术学院;			发明人	陈景忠;
摘要	本发明公开了一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，包括激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压 VG调整电路、第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路、AGC信号形成电路、AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、AGC 波形整理电路、AGC1 控制信号输出电路以及调节预放大电路增益电路。本装置整体结构设置合理，实现激光信号处理模块小体积高灵敏度的要求。
权利要求	1.一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：包括激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路、第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路、AGC信号形成电路、AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、AGC波形整理电路、AGC1 控制信号输出电路以及调节预放大电路增益电路；其中的激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路依次相连，最终输出调整雪崩管偏压VG；而所述的自适应阈值判断调节电路又与第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路依次相连，输出稳定的激光接收电脉冲信号，供后级电路处理；所述的AGC信号形成电路一方面依次与AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路依次相连，控制雪崩管偏压VG；另一方面又依次与AGC波形整理电路、AGC1控制信号输出电路、调节预放大电路增益电路依次相连，调节预放大电路增益。 2.根据权利要求1所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：还包括集成电路U1和集成电路U2；所述的激光信号接收电路接收来自预放大器的微弱激光输入电信号，输入至电阻R1、R2、电容C1以及由高频功率三极管组成的高频放大电路，继续放大后，输出高频放大电信号，经电阻R3、电容C2至自适应阈值判断调节电路。 3.根据权利要求2所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：所述的自适应阈值判断调节电路包括电阻R4、R5、R6、电位器RV、二极管D1以及电容C3，由RV1调节改变阈值门限直流电平，叠加经由高频放大电路放大的激光接收电信号，送至集成电路U1的1号引脚，当集成电路U1的3号引脚输出高电平时，给电容C3充电，当接收到激光电信号时，集成电路U1的3号引脚输出低电平，电容C3通过电阻R7放电，从而构成振荡电路，输出激光脉冲电信号。 4.根据权利要求3所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：所述的第一脉冲整形电路由来自集成电路U1的3号引脚信号，同时连接至集成电路U1的12号及13号引脚构成，第一脉冲整形电路的信号从集成电路U1的11号引脚输出，经二极管D2、电阻R15至高压调整组件U3的1号引脚，微调雪崩管偏置电压VG，提高雪崩管接收微弱激光信号的灵敏度。 5.根据权利要求3所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：所述的第二脉冲整形电路由来自集成电路U1的3号引脚信号，同时连接至集成电路U1的9号及 10号引脚构成，第二脉冲整形整形电路的信号从集成电路U1的8号引脚输出，送至由电阻R8、R9、电容C4以及集成电路U2组成的接收信号脉宽调整电路，输出稳定的激光接收电脉冲信号。 6.根据权利要求3所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：所述的AGC信号形成电路包括电阻R10、电容C5以及集成电路U1；所述的AGC信号形成电路中的AGC信号，经二极管D4送至集成电路U2的9号引脚，经由电阻R13、电容C7调节AGC脉宽，输出可调脉宽信号送至由二极管D3、电阻R14、温敏补偿电阻RT1组成的温度补偿电路中，控制高压调整组件U3的2号引脚，通过高压调整组件U3的5号引脚去调节雪崩管偏置高压VG，提高雪崩管接收信号的灵敏度。 7.根据权利要求3所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：所述的AGC信号形成电路中AGC信号还可输入至集成电路U1的4号引脚及5号引脚，由集成电路U1的6号引脚输出整形脉冲信号，再经电阻R11和电阻R19驱动三极管V2，并由三极管V2射极电阻R12、电容C6输出AGC1控制信号，利用其后沿控制预放大器电路的增益，提高信号接收灵敏度。 8.根据权利要求1所述的一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，其特征在于：各 2 电路集中在电路板上，所述电路板面积设置为40x60mm，并且采用表贴器件。
说明书全文	一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块技术领域 [0001] 本发明涉及激光信号接收处理技术领域，具体的说是一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块。背景技术 [0002] 目前激光接收设备中，主要采用雪崩管及PIN光电二极管接收微弱激光信号，放大后送后续电路处理，但现有的这种技术存在激光信号接收灵敏度低，探测虚警率高，相关信号处理电路复杂，难以调试，体积较大且在高低温状态下，激光信号接收性能不稳定等缺点，急需通过改进激光信号接收处理电路，使其提高接收灵敏度，达到调试方便，并提高激光信号接收处理产品可靠性的目的。发明内容 [0003] 针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块。 [0004] 技术方案：本发明解决问题所采用的技术方案为：一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，包括激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路、第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路、AGC信号形成电路、AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、AGC波形整理电路、AGC1 控制信号输出电路以及调节预放大电路增益电路。 [0005] 其中的激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路依次相连，最终输出调整雪崩管偏压VG。 [0006] 而所述的自适应阈值判断调节电路又与第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路依次相连，输出稳定的激光接收电脉冲信号，供后级电路处理。 [0007] 所述的AGC信号形成电路一方面依次与AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路依次相连，控制雪崩管偏压VG；另一方面又依次与AGC波形整理电路、AGC1控制信号输出电路、调节预放大电路增益电路依次相连，调节预放大电路增益。 [0008] 作为优选，还包括集成电路U1和集成电路U2；所述的激光信号接收电路接收来自预放大器的微弱激光输入电信号，输入至电阻R1、R2、电容C1以及由高频功率三极管组成的高频放大电路，继续放大后，输出高频放大电信号，经电阻R3、电容C2至自适应阈值判断调节电路。 [0009] 作为优选，所述的自适应阈值判断调节电路包括电阻R4、R5、R6，、电位器RV、二极管D1以及电容C3，由RV1调节改变阈值门限直流电平，叠加经由高频放大电路放大的激光接收电信号，送至集成电路U1的1号引脚，当集成电路U1的3号引脚输出高电平时，给电容C3充电，当接收到激光电信号时，集成电路U1的3号引脚输出低电平，电容C3通过电阻R7放电，从而构成振荡电路，输出激光脉冲电信号。 [0010] 作为优选，所述的第一脉冲整形电路由来自集成电路U1的3号引脚信号，同时连接至集成电路U1的12号及13号引脚构成，第一脉冲整形电路的信号从集成电路U1的11号引脚输出，经二极管D2、电阻R15至高压调整组件U3的1号引脚，微调雪崩管偏置电压VG，提高雪崩管接收微弱激光信号的灵敏度。 [0011] 作为优选，所述的第二脉冲整形电路由来自集成电路U1的3号引脚信号，同时连接至集成电路U1的9号及10号引脚构成，第二脉冲整形整形电路的信号从集成电路U1的8号引脚输出，送至由电阻R8、R9、电容C4以及集成电路U2组成的接收信号脉宽调整电路，输出稳定的激光接收电脉冲信号。 [0012] 作为优选，所述的AGC信号形成电路包括电阻R10、电容C5以及集成电路U1；所述的AGC信号形成电路中的AGC信号，经二极管D4送至集成电路U2的9号引脚，经由电阻R13、电容C7调节AGC脉宽，输出可调脉宽信号送至由二极管D3、电阻R14、温敏补偿电阻RT1组成的温度补偿电路中，控制高压调整组件U3的2号引脚，通过高压调整组件U3的5号引脚去调节雪崩管偏置高压VG，提高雪崩管接收信号的灵敏度。 [0013] 作为优选，所述的AGC信号形成电路中AGC信号还可输入至集成电路U1的4号引脚及5号引脚，由集成电路U1的6号引脚输出整形脉冲信号，再经电阻R11和电阻R19驱动三极管V2，并由三极管V2射极电阻R12、电容C6输出AGC1控制信号，利用其后沿控制预放大器电路的增益，提高信号接收灵敏度。 [0014] 作为优选，各电路集中在电路板上，所述电路板面积设置为40x60mm2，并且采用表贴器件。 [0015] 有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明提供一种小体积高灵敏度激光信号接收处理模块，通过自适应阈值判断调节电路、AGC控制信号电路和温度补偿电路来调节雪崩管偏压VG，并由AGC控制信号电路调节预放大增益，从而提高接收灵敏度，使得电路调试方便，并改善了高低温性能，降低了探测虚警率，采用表贴器件，电路板面积仅2 为40X60mm ，同时提高了激光信号接收处理产品的可靠性，整体结构设置合理，实现小体积高灵敏度要求。附图说明 [0016] 图1为本发明原理图； [0017] 图2为本发明电路图。具体实施方式 [0018] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 [0019] 如图1所示，本发明的激光信号处理模块，整体包括激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路、第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路、AGC信号形成电路、AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、AGC波形整理电路、AGC1控制信号输出电路以及调节预放大电路增益电路。 [0020] 激光信号接收电路、高频放大电路、自适应阈值判断调节电路、第一脉冲整形电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路依次相连，最终输出调整雪崩管偏压VG。 [0021] 自适应阈值判断调节电路又与第二脉冲整形电路、接收信号脉宽调节电路、激光接收电脉冲输出电路依次相连，输出稳定的激光接收电脉冲信号，供后级电路处理。 [0022] AGC信号形成电路一方面依次与AGC脉宽调节电路、温度补偿电路、高压调整组件U3、雪崩管偏压VG调整电路依次相连，控制雪崩管偏压VG；另一方面又依次与AGC波形整理电路、AGC1控制信号输出电路、调节预放大电路增益电路依次相连，调节预放大电路增益。 [0023] 如图2所示，本发明设置有与各电路相匹配的集成电路U1和集成电路U2；激光信号接收电路接收来自预放大器的微弱激光输入电信号，输入至电阻R1、R2、电容C1以及由高频功率三极管组成的高频放大电路，继续放大后，输出高频放大电信号，经电阻R3、电容C2至自适应阈值判断调节电路。 [0024] 如图2所示，自适应阈值判断调节电路包括电阻R4、R5、R6，、电位器RV、二极管D1以及电容C3，由RV1调节改变阈值门限直流电平，叠加经由高频放大电路放大的激光接收电信号，送至集成电路U1的1号引脚，当集成电路U1的3号引脚输出高电平时，给电容C3充电，当接收到激光电信号时，集成电路U1的3号引脚输出低电平，电容C3通过电阻R7放电，从而构成振荡电路，输出激光脉冲电信号。 [0025] 如图2所示，第一脉冲整形电路由来自集成电路U1的3号引脚信号，同时连接至集成电路U1的12号及13号引脚构成，第一脉冲整形电路的信号从集成电路U1的11号引脚输出，经二极管D2、电阻R15至高压调整组件U3的1号引脚，微调雪崩管偏置电压VG，提高雪崩管接收微弱激光信号的灵敏度。 [0026] 如图2所示，第二脉冲整形电路由来自集成电路U1的3号引脚信号，同时连接至集成电路U1的9号及10号引脚构成，第二脉冲整形整形电路的信号从集成电路U1的8号引脚输出，送至由电阻R8、R9、电容C4以及集成电路U2组成的接收信号脉宽调整电路，输出稳定的激光接收电脉冲信号。 [0027] 如图2所示，AGC信号形成电路包括电阻R10、电容C5以及集成电路U1；AGC信号形成电路中的AGC信号，经二极管D4送至集成电路U2的9号引脚，经由电阻R13、电容C7调节AGC脉宽，输出可调脉宽信号送至由二极管D3、电阻R14、温敏补偿电阻RT1组成的温度补偿电路中，控制高压调整组件U3的2号引脚，通过高压调整组件U3的5号引脚去调节雪崩管偏置高压VG，提高雪崩管接收信号的灵敏度。 [0028] 如图2所示，AGC信号形成电路中AGC信号还可输入至集成电路U1的4号引脚及5号引脚，由集成电路U1的6号引脚输出整形脉冲信号，再经电阻R11和电阻R19驱动三极管V2，并由三极管V2射极电阻R12、电容C6输出AGC1控制信号，利用其后沿控制预放大器电路的增益，提高信号接收灵敏度。 [0029] 本发明中各电路均集中安装在电路板上，电路板面积设置仅为40x60mm2，并且采用表贴器件，面积极小；本发明整体通过自适应阈值判断调节电路、AGC控制信号电路和温度补偿电路来调节雪崩管偏压VG，并由AGC控制信号电路调节预放大增益，从而提高接收灵敏度，使得电路调试方便，并改善了高低温性能，降低了探测虚警率，同时提高了激光信号接收处理产品的可靠性，整体结构设置合理，实现小体积高灵敏度要求。 [0030] 上述具体实施方式只是本发明的一个优选实施例，并不是用来限制本发明的实施与权利要求范围的，凡依据本发明申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

意见反馈