[實用新型]激光四象限探測器信息處理分系統及電路

有效

• 申請號: 201921473805.2
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN210954344U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 肖紅;李揚
• 申請（專利權）人: 四川賽狄信息技術股份公司
• 主分類號: G01S17/66
• 分類號: G01S17/66;G01S17/06;G01S7/48
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 戴勇靈

本實用新型公開了激光四象限探測器信息處理分系統及電路，涉及激光四象限光電探測器信息處理解決了激光四象限探測器信息處理系統性能有待提高的問題。本實用新型包括激光四象限探測器、信號預處理電路、信號采集模塊和信號處理模塊，其中，一級前置放大器和二級前置放大器用于將激光四象限探測器輸出的光電流信號放大，輸出電壓信號。主放大器用于對一級前置放大器和二級前置放大器輸出的信號進一步放大。分布于緩沖放大器前后的兩級衰減器用于在SoC芯片的控制下調節模擬信號放大器的增益，緩沖放大器主要用于驅動第二級衰減器。本實用新型具有系統性能好、光信號和電信號要受到干擾小等優點。

技術領域

本實用新型涉及激光四象限探測器電路，具體涉及激光四象限探測器信息處理分系統及電路。

背景技術

四象限光電探測器是把四個性能完全相同的光電二極管按照直角坐標要求排列而成的光電探測器件，常用于激光制導或激光準直中。目前在光電探測系統中廣為使用的多元非成像光電探測器多為四象限光電探測器件(以下簡稱四象限)。它包括各種規格的硅光電池以及類型各異的四象限光電二極管，如四象限PIN光電二極管、四象限雪崩光電二極管等。

半主動激光制導武器仿真系統的核心是引導頭，引導頭的性能直接影響到激光制導武器追蹤目標方位的精度。引導頭的作用是搜索、捕獲和追蹤目標，激光目標模擬器漫反射回來的激光信號經過光學系統聚集到激光四象限探測器，經過信號預處理電路和信號采集，從而得到目標的方位信息。

本技術方案設計激光四象限探測器信息處理分系統及電路提高了系統的性能，使目標的方位信息更精確。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：激光四象限探測器信息處理系統性能有待提高，本實用新型提供了解決上述問題的激光四象限探測器信息處理分系統及電路。

本實用新型通過下述技術方案實現：

激光四象限探測器信息處理分系統及電路，包括激光四象限探測器、信號預處理電路、信號采集模塊和信號處理模塊；

所述信號預處理電路包括激光四象限探測器的四個負極引出四條通道，每條通道包括依次連接的一級前置放大器、二級前置放大器、主放大器、第一級衰減器、緩沖放大器、第二級衰減器和可變增益放大器；

所述信號采集模塊包括模數轉換器、數模轉換器；

所述信號處理模塊包括SoC芯片；

所述可變增益放大器與模數轉換器連接，所述一級前置放大器、二級前置放大器、主放大器、第一級衰減器和第二級衰減器的與SoC芯片連接，所述模數轉換器與SoC芯片互相連接，所述SoC芯片與數模轉換器相互連接，所述數模轉換器與DC-DC變換器一端連接，所述DC-DC變換器另一端與所述激光四象限探測器的正極連接。

設計原理：一級前置放大器和二級前置放大器主要用于將激光四象限探測器輸出的光電流信號放大，輸出電壓信號。主放大器用于對一級前置放大器和二級前置放大器輸出的信號進一步放大。分布于緩沖放大器前后的兩級衰減器用于在SoC芯片的控制下調節模擬信號放大器的增益，緩沖放大器主要用于驅動第二級衰減器。可變增益放大器用于對信號進行可變增益放大，放大器增益由SoC芯片控制電壓控制。SoC芯片向數模轉換器發送一路DC-DC輸出電壓控制參數，經數模轉換器后轉換成模擬信號用于控制DC-DC變換器的輸出0V～-250V電壓；DC-DC為直流-直流變換器，用于給激光四象限探測器提供偏壓。模數轉換器完成對四路信號的高速采樣，將四個通道輸出的模擬電壓信號轉換成數字信號送SoC芯片處理，SoC芯片型號為XC7Z020。

進一步的，所述激光四象限探測器接收激光入射，將光電信號轉化成光電流，模擬信號放大部分分為四條通道，每一條通道負責一個象限的光電二極管輸出信號的放大，輸出信號的放大包括一級前置放大器、二級前置放大器、主放大器、第一級衰減器、第二級衰減器、緩沖放大器和一級可變增益放大器。