微型测距机激光发射电路的制作方法

本实用新型涉及一种微型测距机激光控制电路，尤其涉及一种微型测距机激光发射电路。

背景技术：

无论是单兵作战、机载作战和侦察，都需要轻量化，小体积的激光测距机，要求测距能力加大，稳定性更高。传统的激光器很难达到需求，能量在时间上不相对集中，瞬时功率小，在有合作目标的情况下，脉冲激光测量距离短，精度低。

为此，需要设计的微型测距机激光发射电路，激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距的，在有合作目标的情况下，脉冲激光测距可以达到极远的测量距离。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种微型测距机激光发射电路，其具有脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种微型测距机激光发射电路，其包括偏置电压发生器、脉冲发生器和驱动电路；

所述偏置电压发生器与所述驱动电路电路连接，所述脉冲发生器与所述驱动电路信号连接。

可选的，所述偏置电压发生器包括开关电源控制电路、开关管Q1和二极管D1；

所述开关电源控制电路采用型号为UC2845AD8的芯片；所述开关电源控制电路的第5管脚接地；所述开关电源控制电路的第7管脚通过电阻R1连接于VCC电源，所述开关电源控制电路的第7管脚还通过电容C1接地，所述开关电源控制电路的第2管脚通过并联的电阻R2和电容C2连接于所述开关电源控制电路的第1管脚；所述开关电源控制电路的第4管脚通过电容C5接地，所述开关电源控制电路的第8管脚通过串联的电阻R5和电容C5接地；

所述开关电源控制电路的第6管脚通过电阻R3连接于所述开关管Q1的栅极；所述开关电源控制电路的第3管脚通过电阻R9连接于所述开关管Q1的源级，且所述开关电源控制电路的第3管脚还通过电容C7接地；

所述开关管Q1的漏极通过电感L1连接于VCC电源，所述开关管Q1的源级通过电阻R6接地；

所述开关管Q1的漏极还连接于二极管D1的阳极；

所述二极管D1的阴极通过并联的电容C3和C4接地，且通过串联的电阻R4、电阻R5和电阻R6接地，电容C6并联于电阻R7和电阻R8，所述开关电源控制电路的第2管脚还通过电阻R10和电容C6接地。

可选的，所述脉冲发生器为单片机或CPLD。

可选的，所述驱动电路包括驱动器、开关管Q20和二极管D20；

所述驱动器采用型号为IRS44237L的芯片；所述脉冲发生器的IO输出管脚与所述驱动器的IN管脚连接，且所述IN管脚还通过电阻R24接地，所述驱动器的GND管脚接地，所述驱动器的VCC管脚连接于VCC电源，所述驱动器的OUT管脚通过电阻R21连接于开关管Q20的栅极，所述开关管Q20的源级接地，所述开关管Q20的漏极通过电阻R22连接于所述二极管D1的阴极，所述开关管Q20的源级还连接于电容C21的一端，电容C21的另一端连接于二极管D20的阳极，所述二极管D20的阴极接地，所述二极管D20的阳极连接于半导体激光器的阴极，所述半导体激光器的阳极通过电阻R23接地。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的微型测距机激光发射电路控制简单，体积小，使得利用激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点，更适合机载作战和侦察、地面坦克火控、高炮射击、单兵作战等领域，用于测量前方的作战目标。

附图说明

图1为本实用新型的偏置电压发生器的结构示意图；

图2为本实用新型的脉冲发生器和驱动电路的结构示意图；

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种微型测距机激光发射电路，其包括半导体激光器(LD)的偏置电压发生器、脉冲发生器和半导体激光器的驱动电路。

所述半导体激光器偏置电压发生器为半导体激光器提供工作所需的偏置高压，其包括型号为UC2845AD8的开关电源控制电路、开关管Q1(MOSFET)和二极管D1。

所述开关电源控制电路(PWM驱动电路)的第5管脚接地；其第7管脚通过电阻R1连接于VCC电源，且该管脚还通过电容C1接地，以通过所述电阻R1和电容C1组成滤波电路，滤掉高频噪声，从而给所述开关电源控制电路提供稳定的电力供应；所述开关电源控制电路的第2管脚通过并联的电阻R2和电容C2连接于所述开关电源控制电路的第1管脚；所述开关电源控制电路的第4管脚通过电容C5接地，所述开关电源控制电路的第8管脚通过串联的电阻R5和电容C5接地。

所述开关电源控制电路的第6管脚通过电阻R3连接于所述开关管Q1的栅极；所述开关电源控制电路的第3管脚通过电阻R9连接于所述开关管Q1的源级，且该第3管脚还通过电容C7接地。

所述开关管Q1的漏极通过电感L1连接于VCC电源，所述开关管Q1的源级通过电阻R6接地。

所述开关管Q1的漏极还连接于二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极即为偏置电压VH。

所述二极管D1的阴极通过并联的电容C3和C4接地，且通过串联的电阻R4、电阻R5和电阻R6接地，电容C6并联于电阻R7和电阻R8，所述开关电源控制电路的第2管脚还通过电阻R10和电容C6接地。

所述电阻R5和电容C5组成开关电源控制电路的振荡电路，电阻R5的阻值和电容C5的容抗决定了开关电源控制电路的开关频率。所述开关电源控制电路通过电阻R3将PWM输出给开关管Q1，控制开关管Q1的开通与关断，电阻R3的作用为驱动限流电阻，所述电阻R6为检流电流，用于检测开关管Q1的峰值电流，当流过电阻R6的电压超过1V时，经过电阻R9和电容C7组成的滤波网络传递给开关电源控制电路的第3管脚，进而关断开关电源控制电路的第6管脚的PWM输出。

所述电阻R4、电阻R7、电阻R8和电容C6为输出电压反馈电路。即分压电路，从电阻R4和电阻R7中间结点的电压取出检测电压经过电阻R10与开关电源控制电路第2管脚相连，电容C6作用主要是防止高频干扰，在大功率中能改善负载调整率。

电阻R2和电容C2组成开关电源控制电路的反馈网络，即比例积分环节，以适当缓解一下限流状态放大器的输出电压变化速度，并有助于消除一些高频干扰。所述电容C3和电容C4为输出滤波电容，滤掉一些开关噪声。

所述脉冲发生器为单片机或CPLD，所述单片机能够产生一个脉宽20ns～50ns，重复频率为2.5kHZ的脉冲信号，作为半导体激光器驱动电路的开关信号。

所述驱动电路包括型号为IRS44237L的驱动器、开关管Q20和二极管D20。

所述单片机的IO输出管脚与所述驱动器的IN管脚连接，且该IN管脚还通过电阻R24接地，所述驱动器的GND管脚接地，所述驱动器的VCC管脚连接于VCC电源，所述驱动器的OUT管脚通过电阻R21连接于开关管Q20的栅极，所述开关管Q20的源级接地，所述开关管Q20的漏极通过电阻R22连接于所述二极管D1的阴极，所述开关管Q20的源级还连接于电容C21的一端，电容C21的另一端连接于二极管D20的阳极，所述二极管D20的阴极接地，所述二极管D20的阳极连接于半导体激光器的阴极，所述半导体激光器的阳极通过电阻R23接地。

其中，电阻R22为充电限流电阻，电阻R23为脉冲电流限流电阻，电容C21为储能电容，VH为输入高压偏置(偏置电压)，二极管D20为钳位二极管，当开关管Q20断开时，偏置电压VH通过电阻R22向储能电容C21充电，电容C21两端的电压随即升高，充电完成后，储能电容两端的电压即与高压偏置电压VH相等，当开关管Q20闭合后，储能电容C21通过开关管Q20、放电限流电阻R23以及半导体激光器所组成的回路瞬时放电，加在半导体激光器两端的电压为-VH。

在所述微型测距机激光发射电路中，所述的脉冲半导体激光器驱动电路中，通过改变偏置电压VH，电阻R22、电容C21、电阻R23参数的大小，即可调节输出激光脉冲的峰值功率、脉冲宽度和重复频率。偏置电压VH越高，储能电容C21越大、放电限流电阻R23电阻越小，则输出的激光峰值功率就越大；若储能电容C21越小、电阻R23的阻值越小，则激光脉冲的宽度就越窄；电阻R22的阻值越小，则激光脉冲的重复频率就越高。

所述开关管Q20的开通与关断由所述脉冲发生器产生，所产生的脉冲经过驱动器进行驱动，所述驱动器的作用是保证开关管Q20保持良好的开通与关断。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。