山东科技大学学士学位论文 相位式激光测距仪接收电路的设计
范围精度±2.4℃、100~125℃范围精度±2.8℃；
●测量范围为-55℃~+130℃； ●小尺寸5管脚SC70封装。
3、MAX6613的输出电压Vout与被测温度T的关系为[14]：
Vout?0.0000022T2?0.01105T?1.8455V （3.6） 在很多情况下可简化为线性关系，
Vout??0.01123T?1.8455V （3.7） 例如在-40℃时，Vout=2294V, 0℃时Vout=1.845V,125℃时Vout=0.447V。 根据Vout的电压可计算出被测温度T??1.8455?Vout?0.01123V,这里要说明的是温度传感器的灵敏度有±0.24mV/℃的允差，计算值与实际值往往不一致。
图3.9 MAX6613输出电压与温度的关系
由图3.9可以看出MAX6613的模拟电压输出与温度成线性变化，符合设计需要。
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3.4.2 温度补偿电路的分析与设计
设雪崩二极管的高压偏置电压与温度变化的关系式为：
VAPD?D?CT?145.613?0.681t （3.8） MAX6613的输出电压与温度之间的关系式为：
Vout?B?AT??0.01123T?1.8455V （3.9）
为了便于运算，在电路中设置了一个参考电压,如下图所示： 12R35+52K3KR40+522KR42D1C230.1uF25U4VCC B4AOUTGNDMAX6613C110.1uFR46300R4722K322KR4522K210.01uFU5AVctlLM358AP+5VohC21R38+5参考电压V1R3910KR49100C 图3.10 温度补偿电路 如图3.10所示，参考电压V1与温度传感器MAX6613的输出电压Vout作为运放LM358的正相输入。LM358的输出端Vctl作为高压发生电路的电源输入端。参考电压可通过下式来计算： 33 山东科技大学学士学位论文 相位式激光测距仪接收电路的设计
V1??DC?*A?B （3.10） 图3.10中，R42=R45=R47,参考电压的值还可通过下式来计算：
V1?5R39?R38?R39? （3.11） 定义V1是为了使放大器输出电压Vctl与高压发生电路输出电压Voh相差整数倍。由放大器虚短、虚断原理可得，1、2点的电压相同，从而可得出放大器LM358的输出电压：
Vctl??V1?Vout??R35?R40?R40 （3.12） 由上一小节得，高压发生电路的输出电压Voh：
Voh?(Ton?Tof)（3.13） fVctlToff
3.5自动增益控制电路AGC
在实际应用中，由于近距离反射激光脉冲信号幅度变化过大，接收光电放大器输出的信号幅度相应变化过大，甚至有可能出现饱和失真，另外，激光发射的干扰，使得近距离测量更加困难，如果在接收系统中加入自动增益控制(AGC)电路，则可做到零盲距测量[7]。 3.5.1 可变增益放大器AD603介绍
AD603是一种低噪声、电压控制增益的新型运放，其传输带宽高达90MHz，增益最高可达51dB，最低达-1ldB。它不但具有高频带宽度、低噪声、低畸变、高增益精度、稳定性能好的特点，还具有电压控制的可变增益功能。特殊的性能使该集成芯片取代原来由众多器件搭成的增益调整电路。
1、管脚介绍
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图3.11 AD603管脚图 表3.2 AD603管脚介绍 管脚 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 GPOS GNEG VINP COMM FDBK VENG VOUT VPOS 功能 增益控制电压正相输入端(加正电压增大增益) 增益控制电压反相输入端(加负电压增大增益) 运放输入端 运放接地端 反馈网络连接端 负供电电源端 运放输出端 正供电电源端 2、使用AD603时需要注意的若干问题：
●无论增益的范围是多少，AD603的实际的增益都在理论增益的基础上限附加1.07dB，下限附加-1.07dB ，如带宽为90MHz 时．理论上增益范围：10dB到30dB，实际的增益为：-11.07dB~31.07dB；
●带宽为9MHz 时，若在管脚5与地之间连一个电阻，有可能得到更高的增益上限，但增益最大不超过60dB；
●AD603驱动的负载阻抗在100?左右时失真最小；
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●输出电压的幅度与负载电阻有关：如外接负载为500?时，输出电压的幅度为：±25V；
●AD603的输入电阻为100?，信号输入对应考虑阻抗匹配； ● 由于输出管脚为7脚，正、负供电电源为8脚、6脚．所以测量输出时千万要小心， 但将输出端与供电端短路，将对芯片造成永久性损坏。
3、用户可利用反馈网络（VOUT与FDBK端的连接方式）设计AD603的增益，可设置成三种模式[15]：
模式一：VOUT与FDBK短路，即为宽频带模式（90MHz带宽），AD603的增益被设置成-11.07dB~+31.07 dB；
模式二：VOUT与FDBK之间外接一个电阻，根据放大器的增益关系式，选取合适的电阻，可获得所需要的模式一与模式三之间的增益值。本设计选择模式二；
模式三：VOUT与FDBK之间开路，FDBK对COMM连接一个18pF的电容用于扩展频率响应，该模式为高增益模式，其增益范围为+8.93~ +51.07dB，带宽为9MHz。
图3.12 AD603增益与控制电压的关系曲线
在以上三种模式中，增益G（dB）与控制电压VG的关系曲线如图3.12所示。当VG在-500mV~+500mV范围内以40dB/V（既25mV/dB）进行线性
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