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基于激光掃描原理的路徑檢測方案

作者:陳妮亞 林位騰 北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院 時間:2009-06-19 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  Uout=If×Rf

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/95474.htm

  需要特別指出的是,由于光敏二極管產(chǎn)生的電流極小,應(yīng)該使用低偏置電流的運放(fA級),例如LMC6462。

  光強信號首先經(jīng)過一個截止頻率為34kHZ的二階RC有源濾波電路,濾除高頻信號,降低電路系統(tǒng)對諸如小黑斑、縫隙等干擾目標的敏感度。截止頻率的選取與掃描速度有關(guān),掃描速度越高,截止頻率應(yīng)該隨之提高,在較低的掃描速度下,還可以進一步降低截止頻率,以降低對干擾目標的敏感度。

  濾波器的輸出信號經(jīng)過R29送由U1B為核心的微分放大器,這也是電路的核心,微分放大電路的傳遞函數(shù)為Uo=-RC(dui/dt),dui/dt即為輸入電流的變化速率,R=R47+R44,C=C18。

  R29的作用如下:一是限制微分放大電路的輸入電流,防止小幅度的電壓階躍信號被當作引導線信號,調(diào)整R29的阻值可以改變輸入電流的大小;二是防止微分放大電路的容性輸入負載對前級運放電路的影響。穩(wěn)壓二極管D1和D2是用于防止U1B因為輸出幅度過大導致運放進入深度飽和狀態(tài),影響運放對輸入信號的響應(yīng)能力,原理如下:當運放輸出電壓超過4.6V時(需要加上D2的正向?qū)妷?.7V),D1被擊穿,將輸出幅度限制在4.6V左右,當運放輸出電壓低于0.4V時(同樣需要加上D1的正向?qū)妷?.7V),D2被擊穿,將輸出幅度限制在0.4V,需要注意的是:必須使用反向漏電電流低的穩(wěn)壓管,以防止穩(wěn)壓管的等效電阻降低微分放大電路的增益。

  由于我們需要U1B工作在兩個象限:對應(yīng)輸入電流變化率為正的上跳變和輸入電流變化率為負的下跳變,而電路的工作電壓為單電源,因此,我們利用電路中的R32和R34將運放的同相端加上一個12V/2的偏置,這樣就可以在兩個象限輸出信號。圖3中的CH2與CH3分別是微分電路輸入/輸出信號的波形,可以很清楚地觀察到微分放大電路的作用。



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