| 激光测距系统整形模块和低通滤波模块优化设计 |
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| 引用本文： | 尤政,杨冉,张高飞,薛旭峰,叶良琛.激光测距系统整形模块和低通滤波模块优化设计[J].光学精密工程,2013,21(10). |
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| 作者姓名： | 尤政 杨冉 张高飞 薛旭峰 叶良琛 |
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| 作者单位： | 1. 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
2. 清华大学精密仪器系,北京,100084 |
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| 基金项目： | 国家863高技术研究发展计划资助项目 |
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| 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问由1.66μs下降为108 ns;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50～230 mV下降至10～ 20 mV,有效减少了后级的A/D采样误差,提高了鉴相精度.
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| 关 键 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 |
Optimization of shaping circuit and low-pass filter in laser ranging system |
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| YOU Zheng
,
YANG Ran
,
ZHANG Gao-fei
,
XUE Xu-feng
,
YE Liang-chen.Optimization of shaping circuit and low-pass filter in laser ranging system[J].Optics and Precision Engineering,2013,21(10). |
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| Authors: | YOU Zheng YANG Ran ZHANG Gao-fei XUE Xu-feng YE Liang-chen |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | laser ranging system phase detection accuracy comparator with hysteresis shaping module amplifier/filter module |
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