本技術屬于激光雷達,尤其涉及一種激光接收電路和激光雷達。
背景技術:
1、在多線激光雷達系統(tǒng)中,存在多組一一對應的激光器和光電探測器,在激光接收電路中,為了便于不同通道的電壓回波信號采集處理以及降低硬件成本,通常在光電探測器經(jīng)過信號放大電路進行信號放大后,設置通道切換電路以控制不同通道的信號放大電路分時開關切換,實現(xiàn)合并輸出的方式,減少后級信號處理與采集的通道數(shù)量。
2、而在進行通道開關切換時會產(chǎn)生共模電壓突變,產(chǎn)生嚴重的電壓臺階,為了避免開關切換的電壓臺階造成電壓回波信號采集失真,通常在通道切換電路的后級使用高通濾波電路消除通道開關切換的電壓臺階,為了不影響電壓回波信號采集,需盡量縮短電壓臺階的恢復時間,因此高通濾波器的截止頻率需要配置較高(mhz級),才能在短時間內(ns級)完成電壓臺階的恢復,以免影響回波測距時間窗口,但是,理想的電壓回波信號為高斯脈沖波形,波形后沿無負向脈沖,而受到濾波電路的影響,低頻分量被衰減,波形后沿會產(chǎn)生負向脈沖,從而導致單個電壓回波信號波形占用的時間窗口變長,影響到后一個電壓回波信號的測距,導致后一個回波測距精準度低的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本實用新型的目的在于提供一種激光接收電路,旨在解決傳統(tǒng)的激光接收電路存在負向脈沖導致后一個回波測距精準度低的問題。
2、本實用新型實施例的第一方面提出了一種激光接收電路,包括:
3、多個光電探測器,每一所述光電探測器被配置為將接收到的激光脈沖,轉換為電流信號;
4、多個信號放大電路,每一所述信號放大電路與一所述光電探測器連接,所述信號放大電路,被配置為將所述電流信號放大為電壓回波信號;
5、通道切換電路,所述通道切換電路包括多個輸入端和一個輸出端,所述通道切換電路的一輸入端與一所述信號放大電路的輸出端連接,所述信號放大電路,被配置為受接收到的選擇信號觸發(fā)依次選通自身的一輸入端和輸出端,并將多個所述電壓回波信號選通輸出;
6、高通濾波電路,與所述通道切換電路連接,被配置為對各所述電壓回波信號進行高通濾波;
7、負向脈沖鉗位電路,與所述高通濾波電路連接,被配置為對濾波后的所述電壓回波信號中的負向脈沖信號的幅值進行鉗位,以將所述負向脈沖信號的幅值減小至預設幅值以及縮短負向脈沖信號的恢復時間。
8、可選地,所述光電探測器包括雪崩二極管、硅光電倍增管、單光子雪崩二極管和光電二極管中的至少一者。
9、可選地,所述信號放大電路包括跨阻放大器。
10、可選地,所述高通濾波電路包括第一電阻和第一電容;
11、所述第一電容的第一端構成所述高通濾波電路的輸入端,所述第一電容的第二端和所述第一電阻的第一端共接構成所述高通濾波電路的輸出端,所述第一電阻的第二端接地。
12、可選地,所述負向脈沖鉗位電路包括第一二極管;
13、所述第一二極管的陽極與正電源端連接并輸入偏置電壓,所述第一二極管的陰極與所述高通濾波電路的輸出端連接。
14、可選地,所述信號放大電路包括跨阻放大器和差分放大器;
15、所述跨阻放大器的輸入端構成所述信號放大電路的輸入端,所述跨阻放大器的輸出端與所述差分放大器的正相輸入端連接,所述差分放大器的正相輸出端和反相輸出端構成所述信號放大電路的輸出端。
16、可選地,所述高通濾波電路包括第二電阻、第三電阻、第二電容和第三電容;
17、所述第二電容的第一端和所述第三電容的第一端分別構成所述高通濾波電路的第一輸入端和第二輸入端,所述第二電容的第二端與所述第二電阻的第一端連接構成所述高通濾波電路的第一輸出端,所述第三電容的第二端與所述第三電阻的第二端連接構成所述高通濾波電路的第一輸出端,所述第二電阻的第一端接地,所述第三電阻的第二端與正電源端連接并輸入偏置電壓。
18、可選地,所述負向脈沖鉗位電路包括第四電阻、第五電阻和第二二極管;
19、第四電阻的第一端接地、所述第四電阻的第二端與所述第二二極管的陰極連接構成所述負向脈沖鉗位電路的正相輸出端,所述第二二極管的陽極與所述第五電阻的第一端連接構成所述負向脈沖鉗位電路的反相輸出端,所述第五電阻的第二端與正電源端連接并輸入偏置電壓。
20、可選地,所述通道切換電路包括至少一個模擬開關,至少一個所述模擬開關的多個輸入端分別與一所述信號放大電路的輸出端連接,各所述模擬開關的輸出端共接構成所述模擬開關電路的輸出端。
21、本實用新型實施例的第二方面提出了一種激光雷達,包括激光發(fā)射電路和如上所述的激光接收電路。
22、本實用新型實施例與現(xiàn)有技術相比存在的有益效果是:上述的激光接收電路包括多個光電探測器、多個信號放大電路、通道切換電路、高通濾波電路和負向脈沖鉗位電路,光電探測器進行光電轉換并輸出電流信號,多路電流信號分別經(jīng)信號放大后轉換為電壓回波信號,并通過通道切換電路選擇輸出,負向脈沖鉗位電路對通道切換電路輸出的電壓回波信號中的負向脈沖信號進行鉗位,將負向脈沖的幅值減小至預設幅值,并且縮短負向脈沖信號的恢復時間,不影響后一個電壓回波信號的測距,提高后一個回波的測距精準度。
1.一種激光接收電路,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的激光接收電路,其特征在于,所述光電探測器包括雪崩二極管、硅光電倍增管、單光子雪崩二極管和光電二極管中的至少一者。
3.如權利要求1所述的激光接收電路,其特征在于,所述信號放大電路包括跨阻放大器。
4.如權利要求3所述的激光接收電路,其特征在于,所述高通濾波電路包括第一電阻和第一電容;
5.如權利要求4所述的激光接收電路,其特征在于,所述負向脈沖鉗位電路包括第一二極管;
6.如權利要求1所述的激光接收電路,其特征在于,所述信號放大電路包括跨阻放大器和差分放大器;
7.如權利要求6所述的激光接收電路,其特征在于,所述高通濾波電路包括第二電阻、第三電阻、第二電容和第三電容;
8.如權利要求7所述的激光接收電路,其特征在于,所述負向脈沖鉗位電路包括第四電阻、第五電阻和第二二極管;
9.如權利要求1所述的激光接收電路,其特征在于,所述通道切換電路包括至少一個模擬開關,至少一個所述模擬開關的多個輸入端分別與一所述信號放大電路的輸出端連接,各所述模擬開關的輸出端共接構成所述模擬開關電路的輸出端。
10.一種激光雷達,其特征在于,包括激光發(fā)射電路和如權利要求1~9任一項所述的激光接收電路。