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雷達(dá)脈沖ToF電路設(shè)計(jì)(六)

出處:電路城 發(fā)布于:2020-01-03 15:52:50 | 2807 次閱讀

  用于測(cè)量脈沖 ToF 的電子產(chǎn)品
  要使用先前文章中的公式 估算這些電子產(chǎn)品的效果,應(yīng)進(jìn)行以下假設(shè):
  光完全準(zhǔn)直并能 100% 射中目標(biāo)
  光可以很好地散射出去,而且光從目標(biāo)反射回 RX 透鏡時(shí)會(huì)產(chǎn)生 2π 立體角(已知到目標(biāo)的距離 d 時(shí),通過(guò) 2 × π × d2 可以得出能源密度常量)RX 透鏡半徑(透鏡面積:π × r2)
  完成對(duì) RX 透鏡的計(jì)算后,計(jì)算如下:


  Ptx = 70W
  光電元件敏感度:0.5A/W
  可通過(guò)上述方程式計(jì)算出下表中的結(jié)果:
  比較光電傳感器在到目標(biāo)的距離及生成的相關(guān)電流不同時(shí)收到的能量從上表中可以看出,如果列出的假設(shè)條件得到確認(rèn),則認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn) 100m 的傳感距離。
  除了光學(xué)器件以外,電子產(chǎn)品大致需要滿(mǎn)足以下要求:
  在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)出具有能量的光能脈沖。
  從背景噪聲中辨別出最小的回聲能量。


  最準(zhǔn)確地測(cè)量出開(kāi)始傳輸光脈沖和接收到光脈沖之間的時(shí)間。
  傳感距離(TDC 的函數(shù))
  ADC 會(huì)受到電壓(通常指供電電壓)的限制,與 ADC 相比,TDC 的結(jié)構(gòu)使之面臨的距離限制較小。然而,TDC 具有測(cè)量距離,即注冊(cè)寬度。TDC7200 的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定,其距離是饋送到它的時(shí)鐘的函數(shù)。
  通過(guò)下面提供的幾個(gè)值計(jì)算距離:
  F = 1.0MHz Tmax = 65.5ms
  F = 2.0MHz Tmax = 32.8ms
  F = 5.0MHz  Tmax = 13.1ms
  F = 10.0MHz  Tmax = 6.6ms
  F = 16.0MHz  Tmax = 4.1ms
  4.6ms 相當(dāng)于 1379km,因此,LIDAR 設(shè)計(jì)的作用范圍不會(huì)受到 TDC 測(cè)量距離的影響。

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