请教红外激光测距用_APD高压偏置电路

laroo · 发表于 2010-4-23 15:28:22

最近在搞相位式激光测距仪,找到的APD偏压都比较高,100V-200V之间,最佳是140V,
有较好的响应度,采用的是6V电池供电.现在我们初期调试采用的是模块电源,但这
是暂时调试用的，不知道这里有没有做过直流逆变的朋友,想请教个好的方案.实现
6V转140V的功能.

sunzhaod · 发表于 2010-4-23 17:00:45

laroo应经开始做了！！我打算暂时不做了，等上研后跟导师申请项目，利用学校的资源做。
关于APD的偏置电源，个人的看法如下，可以采用直流开关电源芯片加多级电荷泵的方式实现直流升压，最好能实现电压的数字化可调性，即可以通过单片机控制电压的高低，通过调整APD的偏置电压而使APD达到最佳的灵敏度（增益）和信噪比。我是通过我搜集的资料，做出这样的设计构思的。具体可参照我发的以下几篇帖子。
APD偏压电路的最佳设计
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3894248&bbs_page_no=1&bbs_id=2060
低噪声APD偏置电路
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3894203&bbs_page_no=1&bbs_id=2060
在低噪声APD偏置电路一文中利用MAXIM开关电源芯片加两级电荷泵能升压至71V，低了点，不过采用多级电荷泵就能升至150V左右，文中采用可控基准电压源实现偏置电压的数字化可控，具有一定的参考意义！！
以下是文中的原理图

(原文件名:低噪声APD偏置电源.jpg)

至于多级电荷泵可以参照以下资料，我们只要照葫芦画瓢，将两者结合起来就行。
点击此处下载 ourdev_548684.pdf(文件大小:239K) (原文件名:不用电感的SC 转换器.pdf)
点击此处下载 ourdev_548685.pdf(文件大小:202K) (原文件名:肖特基二极管组成的电荷泵多电压输出电路.pdf)

(原文件名:多级电荷泵.jpg)

(原文件名:直流升压多级电荷泵.jpg)
APD偏置电源的最大一个要求是纹波值必须小，这可以通过在电压输出端加大的滤波电容（体积也会大）或采用共模电感使纹波降低(这是一个网友告诉我的方法）或π型滤波器等

sunzhaod · 发表于 2010-4-23 17:23:02

至于做相位式激光测距仪，我也有一点个人看法，如果采用传统的连续正弦波激光束的方法，看到几个资料，都采用了DDS数字频率合成芯片，而且测相位差还得用模拟乘法器混频比较繁琐，DIY的难度大一些。幸好看到了一篇《高精度快速激光相位测距技术研究》硕士论文，
此论文中采用的测相位差方法十分独特，采用的是脉冲非连续波测相方法，原理是将反射回的回波与本机振荡的原始波的上升沿比较得出一个脉冲宽度为两上升沿时间差的波形，波形的占空比直接反映了相位差，然后对波形积分，积分后在积分电容电压最大时刻用ADC采样。
这种方法简单易于理解而且实现起来比较方便，而且作者只用10元一片的CPLD和另一个低成本MCU及一块高精度快速ADC就达到了2mm的精度，实在令人叹服！！唯一的缺点是所用ADC比较贵，问了一下大概38元左右。
作者已经做出来样机而且经验证效果不错，误差在2mm以内！！！！
以下是论文中样机的图片

(原文件名:snap.jpg)

我就想采用这种方案，不用DDS芯片，也不用混频！估计DDS芯片也比较贵吧！！！
你感兴趣的话可以从这篇帖子的资料里找到这篇论文《高精度快速激光相位测距技术研究》
PD偏压电路的最佳设计
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3894248&bbs_page_no=1&bbs_id=2060

在激光测距.rar 的压缩包里！！！！！！

sunzhaod · 发表于 2010-4-23 17:31:21

以下是论文中脉冲波精确侧相的相关内容

(原文件名:方案优点.jpg)

(原文件名:snap0.jpg)

(原文件名:snap1.jpg)

(原文件名:snap2.jpg)

(原文件名:snap3.jpg)

(原文件名:snap4.jpg)

(原文件名:snap5.jpg)

(原文件名:snap6.jpg)

sunzhaod · 发表于 2010-4-23 17:53:59

本人还对上述侧相方式用Multisim11做了仿真，证明确实可行，以下是仿真图片
帖子地址
上传一个Mutisim11模拟的可调占空比及测量例子
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3993893&bbs_page_no=1&search_mode=3&search_text=sunzhaod&bbs_id=9999###
验证电路

(原文件名:snap0.jpg)
占空比小时

(原文件名:snap1.jpg)
占空比大时

(原文件名:snap2.jpg)

可以明显看出积分后的电压高低直接反映了占空比大小，是正比关系！

laroo · 发表于 2010-4-24 12:00:52

非常感谢sunzhaod 查尔斯*SUN兄弟的鼎力帮助。

ostrich12 · 发表于 2010-4-27 13:25:57

mark

418425051 · 发表于 2010-4-27 13:30:52

呵呵呵看来研究这个东东的人还不少啊！

wangyj173 · 发表于 2010-4-29 11:35:31

SG3524 boost

jspp · 发表于 2010-6-4 00:25:32

回复【楼主位】laroo
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mark

yutuo · 发表于 2010-10-12 11:16:03

learn

Jigsaw · 发表于 2011-7-5 21:33:38

弱弱顶一下，希望不要太靠前成为挖坟贴

longwu03272009 · 发表于 2011-10-10 11:32:01

我们通常在淘宝买到的那种激光接收管是APD的么？后面的处理电路要那么复杂呀。。。。
我正在学着做激光测距，多多指教

laroo · 发表于 2011-11-14 13:46:38

回复【14楼】longwu03272009 小龙
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处理的电路不负责的，还是合理的算法比较难。在有些地方存在盲点

rcdevice · 发表于 2011-11-16 12:02:31

这东西好像短距离不能测。

用来做自动着陆可能比较麻烦

linzidong · 发表于 2011-12-13 19:31:04

我也觉得电路不复杂，就是数据处理上比较难。还没方向。

hhaiquan · 发表于 2011-12-29 20:40:49

可以用PWM加一个电感来升压，再经过整流，可以做到130---140V

浅木111 · 发表于 2012-7-17 10:11:38

要做到70V到150V可调

浅木111 · 发表于 2012-7-17 10:16:28

APD电源要升到60V到150V可调

PLM · 发表于 2012-9-13 15:17:08

学习学习

swustlx · 发表于 2013-4-27 12:47:29

学习学习

swustlx · 发表于 2013-4-27 13:09:03

能否请问下楼主这个东西做出来了吗

flywith · 发表于 2013-4-27 14:16:16

学习学习

liampo · 发表于 2014-1-4 14:04:22

高手云集，特来学习。

shileiprince · 发表于 2014-1-16 11:08:34

mark mark mark

20061002838 · 发表于 2014-1-24 16:59:19

mark留个爪印

qiang0726 · 发表于 2014-3-20 09:41:46

好东西。MARK!!

zgcxd · 发表于 2014-3-20 11:03:29

不错的技术资料！！

lzjnew · 发表于 2014-5-9 00:09:52

资料不错，感谢分享~

shentqlf · 发表于 2014-5-9 00:52:52

我也在研究这个，学习

PickPickDream · 发表于 2014-7-2 10:22:45

如此好文，MARK

lc125253647 · 发表于 2014-7-18 19:42:54

标记一哈。。。。请问谁有APD传感器的资料？

TANK99 · 发表于 2014-7-18 22:39:05

lc125253647 发表于 2014-7-18 19:42
标记一哈。。。。请问谁有APD传感器的资料？

http://www.first-sensor.com/en/p ... che-photodiodes-apd

请教红外激光测距用_APD高压偏置电路

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