基于激光掃描原理的路徑檢測(cè)方案

　　Uout=If×Rf

　　需要特別指出的是，由于光敏二極管產(chǎn)生的電流極小，應(yīng)該使用低偏置電流的運(yùn)放(fA級(jí))，例如LMC6462。

　　光強(qiáng)信號(hào)首先經(jīng)過(guò)一個(gè)截止頻率為34kHZ的二階RC有源濾波電路，濾除高頻信號(hào)，降低電路系統(tǒng)對(duì)諸如小黑斑、縫隙等干擾目標(biāo)的敏感度。截止頻率的選取與掃描速度有關(guān)，掃描速度越高，截止頻率應(yīng)該隨之提高，在較低的掃描速度下，還可以進(jìn)一步降低截止頻率，以降低對(duì)干擾目標(biāo)的敏感度。

　　濾波器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)R29送由U1B為核心的微分放大器，這也是路徑檢測(cè)電路的核心，微分放大電路的傳遞函數(shù)為Uo=-RC(dui/dt)，dui/dt即為輸入電流的變化速率，R=R47+R44，C=C18。

　　R29的作用如下：一是限制微分放大電路的輸入電流，防止小幅度的電壓階躍信號(hào)被當(dāng)作引導(dǎo)線信號(hào)，調(diào)整R29的阻值可以改變輸入電流的大小;二是防止微分放大電路的容性輸入負(fù)載對(duì)前級(jí)運(yùn)放電路的影響。穩(wěn)壓二極管D1和D2是用于防止U1B因?yàn)檩敵龇冗^(guò)大導(dǎo)致運(yùn)放進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，影響運(yùn)放對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)能力，原理如下：當(dāng)運(yùn)放輸出電壓超過(guò)4.6V時(shí)(需要加上D2的正向?qū)妷?.7V)，D1被擊穿，將輸出幅度限制在4.6V左右，當(dāng)運(yùn)放輸出電壓低于0.4V時(shí)(同樣需要加上D1的正向?qū)妷?.7V)，D2被擊穿，將輸出幅度限制在0.4V，需要注意的是：必須使用反向漏電電流低的穩(wěn)壓管，以防止穩(wěn)壓管的等效電阻降低微分放大電路的增益。

　　由于我們需要U1B工作在兩個(gè)象限：對(duì)應(yīng)輸入電流變化率為正的上跳變和輸入電流變化率為負(fù)的下跳變，而電路的工作電壓為單電源，因此，我們利用電路中的R32和R34將運(yùn)放的同相端加上一個(gè)12V/2的偏置，這樣就可以在兩個(gè)象限輸出信號(hào)。圖3中的CH2與CH3分別是微分電路輸入/輸出信號(hào)的波形，可以很清楚地觀察到微分放大電路的作用。