本實用新型涉及激光條碼掃描技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光條碼掃描信號放大處理電路及激光條碼掃描設(shè)備。

背景技術(shù)：

激光條碼掃描設(shè)備因其獨有的高掃描速度、寬掃描范圍、高讀碼準確率等突出優(yōu)點而得到廣泛使用。大多數(shù)情況下，激光條碼掃描設(shè)備都是長時間連續(xù)使用，為了使用者的安全，要求激光源射出能量較小，最后接收到的能量也極弱。由于接收到的能量較弱，為了提高讀碼的準確率，通常設(shè)置激光反饋信號識別率低的傳感器進行光電轉(zhuǎn)換，從而導(dǎo)致接收的信號較慢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是提供一種新型激光條碼掃描信號放大處理電路及應(yīng)用該電路的激光條碼掃描設(shè)備，旨在提高激光條碼掃描信號識別頻率，快速接收信號。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的激光條碼掃描信號放大處理電路，包括光電轉(zhuǎn)換電路和多級信號放大整形電路，其中所述光電轉(zhuǎn)換電路包括用于接收光源信號的硅光電池光電接收器，所述硅光電池光電接收器的輸出端與所述多級信號放大整形電路連接的輸入端連接，以供所述多級信號放大整形電路將所述硅光電池光電接收器輸出的光信號轉(zhuǎn)為模擬電信號，并將所述模擬電信號進行放大和整形得到數(shù)字脈沖信號。

優(yōu)選地，所述多級信號放大整形電路包括初級信號放大電路、第二級信號放大整形電路和第三級信號放大整形電路，其中所述初級信號放大電路的輸入端與所述硅光電池光電接收器的輸出端連接，輸出端與所述第二級信號放大整形電路的輸入端連接；所述第二級信號放大整形電路的輸出端與所述第三級信號放大整形電路的輸入端連接；所述硅光電池光電接收器輸出的光信號經(jīng)過所述初級信號放大電路把光信號轉(zhuǎn)成模擬電信號進行一次信號放大 后把光信號轉(zhuǎn)成模擬電信號，輸出至所述第二級信號放大整形電路進行二次信號放大并整形，所述第三級信號放大整形電路對二次信號放大整形的信號進行三次信號放大并整形以得到數(shù)字脈沖信號。

優(yōu)選地，所述初級信號放大電路包括由多個雙晶體管電路連接形成的電流放大電路。

優(yōu)選地，所述第二級信號放大整形電路包括由多個雙晶體管電路、多個三極管電路連接和整形濾波電容連接形成的信號放大電路。

優(yōu)選地，所述第三級信號放大整形電路包括由多個雙晶體管電路和多個三極管電路連接形成的信號放大電路以及由運算放大器構(gòu)成的整形電路。

優(yōu)選地，所述激光條碼掃描信號放大處理電路還包括用于控制所述光電轉(zhuǎn)換電路和所述多級信號放大整形電路與外部電路建立連接的連接器，所述連接器包括與外接電源接地端連接的模擬接地端；所述多級信號放大整形電路包括數(shù)字接地端，所述模擬接地端與所述數(shù)字接地端之間連接有0歐姆的隔離電阻。

優(yōu)選地，所述激光條碼掃描信號放大處理電路還包括用于掃描設(shè)備休眠時喚醒反饋信號的紅外檢測電路，所述紅外檢測電路的接地端通過0歐姆電阻與模擬接地端連接。

優(yōu)選地，所述激光條碼掃描信號放大處理電路還包括用于檢測電機轉(zhuǎn)速的電機測速電路，所述電機測速電路的接地端與紅外檢測電路的接地端連接。

本實用新型還提供一種激光條碼掃描設(shè)備，所述激光條碼掃描設(shè)備包括激光條碼掃描信號放大處理電路，所述激光條碼掃描信號放大處理電路包括光電轉(zhuǎn)換電路和多級信號放大整形電路，其中所述光電轉(zhuǎn)換電路包括用于接收光源信號的硅光電池光電接收器，所述硅光電池光電接收器的輸出端與所述多級信號放大整形電路連接的輸入端連接，以供所述多級信號放大整形電路將所述硅光電池光電接收器輸出的光信號轉(zhuǎn)成模擬電信號，并將所述模擬電信號放大和整形得到數(shù)字脈沖信號。

本實用新型技術(shù)方案中，通過光電轉(zhuǎn)換電路中的硅光電池將接收到的條碼掃描光信號轉(zhuǎn)換成電模擬信號后輸出至多級信號放大整形電路中，通過放大和整形轉(zhuǎn)換為可識別的數(shù)字脈沖信號，從而提高信號識別頻率，快速接收信號。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型激光條碼掃描信號放大處理電路的電路框圖；

圖2為本實用新型激光條碼掃描信號放大處理電路中硅光電池光電接收器的電路原理圖；

圖3為本實用新型激光條碼掃描信號放大處理電路中連接器的電路原理圖；

圖4為本實用新型激光條碼掃描信號放大處理電路中光電轉(zhuǎn)換電路及初級放大電路的電路原理圖；

圖5為本實用新型激光條碼掃描信號放大處理電路中第二級放大整形電路的電路原理圖；

圖6為本實用新型激光條碼掃描信號放大處理電路中第三級放大整形電路的電路原理圖。

附圖標號說明：

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本實用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

另外，本實用新型各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾 或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。

參考圖1，本實用新型提出一種激光條碼掃描信號放大處理電路，包括光電轉(zhuǎn)換電路10和多級信號放大整形電路20，其中所述光電轉(zhuǎn)換電路10包括用于接收光源信號的硅光電池光電接收器D10，所述硅光電池光電接收器D10的輸出端與所述多級信號放大整形電路20連接的輸入端連接，以供所述多級信號放大整形電路20將所述硅光電池光電接收器D10輸出的光信號轉(zhuǎn)成模擬電信號，并將所述模擬電信號進行放大和整形得到數(shù)字脈沖信號。

上述硅光電池光電接收器D10可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置，例如，在本實施例中，可以參照圖2，上述硅光電池光電接收器D10包括硅光電池D11及雙晶體管電路，所述硅光電池D11接收到光信號產(chǎn)生光生電流，所述光生電流通過雙晶體管電路U26、U27及U28進行電流放大后通過P3輸出至多級放大電路20進一步放大和整形，并將模擬電信號轉(zhuǎn)換得到數(shù)字脈沖信號。

本實施例中，上述硅光電池D11是直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，所述硅光電池D11包括大面積的PN結(jié)，其中硅光電池D11的PN結(jié)在受到光照時，硅光電池D11中激發(fā)出光生電子一空穴對，在內(nèi)電場的作用下，光生電子在N區(qū)的集結(jié)使N區(qū)帶負電，光生電子在P區(qū)的集結(jié)使P區(qū)帶正電，P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生光生電動勢，硅光電池D11回路產(chǎn)生光生電流。另一方面通過多級放大電路20對硅光電池D11產(chǎn)生的光信號進行轉(zhuǎn)成模擬電信號，并放大和整形得到完整的數(shù)字脈沖信號，增大了信號電流及頻率的放大倍數(shù)，此種方案提高了識別頻率，同時因信號完整度高，方便了數(shù)字脈沖信號傳輸至解碼電路解碼，提高了識別度。

本實用新型技術(shù)方案中，通過光電轉(zhuǎn)換電路中的硅光電池光電接收器D10將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后輸出至多級信號放大整形電路中，通過放大整形轉(zhuǎn)換為可識別的數(shù)字脈沖信號，從而提高信號識別頻率，快速接收信號。

請一并參照圖3至圖6，所述多級信號放大整形電路20包括初級信號放大電路21、第二級信號放大整形電路22和第三級信號放大整形電路23，其中所述初級信號放大電路21的輸入端與所述硅光電池光電接收器D10的輸出端連接，輸出端與所述第二級信號放大整形電路22的輸入端連接；所述第二級信號放大整形電路22的輸出端與所述第三級信號放大整形電路23的輸入 端連接；所述硅光電池光電接收器D10輸出的光信號經(jīng)過所述初級信號放大電路21進行一次信號放大后把光信號轉(zhuǎn)成模擬電信號，輸出至所述第二級信號放大整形電路22進行二次信號放大并整形，所述第三級信號放大整形電路23對二次信號放大整形的信號進行三次信號放大并整形以得到數(shù)字脈沖信號。通過三級放大電路依次連接，將電流放大、信號放大、信號整形，形成了遞進式信號放大步驟，各級電路作用效果分明。

優(yōu)選地，所述初級信號放大電路21包括由多個雙晶體管電路連接形成的電流放大電路(未標記)。所述電流放大電路包括8個雙晶體管電路，其中第一雙晶體管電路U1的第三端與第四端連接后作為所述電流放大電路的輸入端與所述硅光電池光電接收器D10的輸出端連接，通過硅光電池光電接收器D10產(chǎn)生的光生電流經(jīng)過第一雙晶體管電路U1、第二雙晶體管電路U2及第三雙晶體管電路U3放大后由所述第三雙晶體管電路U3第一端經(jīng)過濾波電容C6連接至第五雙晶體管電路U5的第五端,所述第五雙晶體管電路U5的第一端、所述第七雙晶體管電路U7的第四端連接后與滑動變阻器RV1的第一端連接，所述第五雙晶體管電路U5的第二端與所述滑動變阻器RV1的第二端連接。第六雙晶體管電路U6的第一端、第二端和第八雙晶體管電路U8的第六端分別通過電阻接固定電源V+，當(dāng)滑動變阻器RV1的阻值變小時，電流增大，所述初級放大電路20電流增益變大。所述第六雙晶體管電路U6的第六端和所述第四雙晶體管電路U4的第四端作為初級放大電路21的輸出端與所述第二級電路22的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述第二級信號放大整形電路22包括由多個雙晶體管電路、多個三極管電路連接和整形濾波電容連接形成的信號放大電路。所述整形濾波電容具有隔直流、通交流的作用，能將整流后的電壓中多次諧波濾除，輸出干凈的直流電壓。

優(yōu)選地，所述第三級信號放大整形電路23包括由多個雙晶體管電路和多個三極管電路連接形成的信號放大電路以及由運算放大器A構(gòu)成的整形電路。運算放大器是具有很高放大倍數(shù)的電路單元，利用其對信號放大能很好地解決普通三極管電路信號放大倍數(shù)不夠且電路復(fù)雜的問題，減少了三極管電路或雙晶體管的使用，使用方便，同時通過運算放大器與三極管放大電路相結(jié)合，增加了電路的靈活度。在本實施例中，上述運算放大器A采用的元 器件可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置，優(yōu)選地，所述運算放大器A采用SGM8632低噪聲運算放大器。

本實施例中，由于上述初級信號放大電路21、第二級信號放大整形電路22和第三級信號放大整形電路23采用分立元件進行布局設(shè)置。目前放大電路特別是前置放大電路常采用集成運放進行信號放大，但集成運放的體電阻比分立元件大得多，電路結(jié)構(gòu)相似的集成運放的噪聲比分立元件大2-5倍，因此采用分立元件進行布局設(shè)置可以使得電路具有更低的噪聲電壓。

進一步地，請一并結(jié)合參照圖2，優(yōu)選地，所述激光條碼掃描信號放大處理電路還包括用于控制所述光電轉(zhuǎn)換電路10和所述多級信號放大整形電路20與外部電路(圖未示)建立連接的連接器50，所述連接器50包括與外接電源接地端連接的模擬接地端；所述多級信號放大整形電路20包括數(shù)字接地端，所述模擬接地端與所述數(shù)字接地端之間連接有0歐姆的隔離電阻。所述連接器50用于光電轉(zhuǎn)換電路10與多級信號放大整形電路20與外部電路建立連接，外部電路包括除光電轉(zhuǎn)換電路10和多級放大電路20以外的用于激光條碼掃描的其他電路，可以是處理器電路，可以是解碼電路。所述連接器接收到處理器電路的控制信號，相應(yīng)的控制電路啟動。本實施例中所述多級放大電路將所述光電轉(zhuǎn)換電路10生成的模擬信號整形放大后輸出數(shù)字脈沖信號，所述連接器通過處理器電路的控制命令將多級信號放大整形電路20輸出的數(shù)字脈沖信號傳輸給解碼電路進行解碼；所述連接器50的第一引腳端與第二引腳端連接后分別通過0歐姆電阻與所述模擬接地端及所述數(shù)字接地端連接，0歐姆隔離電阻相當(dāng)于很窄的電流通路，有效限制了多級放大電路20與其他電路間的環(huán)路電流，抑制了電流噪聲，解決了數(shù)字接地端和模擬接地端單點接地的問題，不會構(gòu)成地線回路，避免造成電位的偏移。

具體地，所述激光條碼掃描信號放大處理電路還包括用于檢測是否存在掃描物體的紅外檢測電路30，所述紅外檢測電路30的接地端通過0歐姆電阻與所述模擬接地端連接。所述紅外檢測電路30包括紅外接收電路31與紅外發(fā)射電路32，所述紅外發(fā)射電路32發(fā)出紅外線，所述紅外接收電路31接收紅外信號，用于掃描設(shè)備休眠時喚醒反饋信號。

具體地，所述激光條碼掃描信號放大處理電路還包括用于檢測電機轉(zhuǎn)速的電機測速電路40，所述電機測速電路的接地端與所述紅外檢測電路的接地 端連接。所述電機測速電路40包括霍爾元件(圖未示)，通過霍爾元件感應(yīng)電機四面鏡組上的磁鐵(圖未示)反饋電機轉(zhuǎn)速，控制電機轉(zhuǎn)速。所述連接器50的第三引腳端接固定電源V+，第四引腳端接霍爾元件控制信號CNP1，第五引腳端接紅外接收控制信號CNP2，第六引腳端接紅外發(fā)射控制信號CNP3；當(dāng)所述連接器50接收到電機轉(zhuǎn)速控制信號CNP1，所述霍爾元件啟動；當(dāng)連接器50接收到紅外接收控制信號CNP2，所述紅外接收電路31中的紅外接收頭(圖未示)啟動；當(dāng)所述連接器50接收到紅外發(fā)射控制信號CNP3，所述紅外發(fā)射電路32中的紅外發(fā)光二極管(圖未示)發(fā)出紅外線。

本實施例中，上述CNP1、CNP2、CNP3均來自處理器電路的輸入/輸出接口，其他實施例可根據(jù)實際需要接其他外部電路或其他接口進行設(shè)置。

優(yōu)選地，所述固定電源V+的電壓為5V。

本實用新型中部分電路端口與其他電路端口短接，例如：所述初級放大電路21的第四雙晶體管電路U4的第四端通過20-3短接，最終與第三級放大電路23的第二十雙晶體管電路U20的第三端連接，形成20-3網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信號傳輸，在此不一一贅述。

本實用新型還提出一種激光條碼掃描設(shè)備，所述激光條碼掃描設(shè)備包括激光條碼掃描信號放大處理電路，該激光條碼掃描信號放大處理電路包括光電轉(zhuǎn)換電路10和多級信號放大整形電路20，其中所述光電轉(zhuǎn)換電路10包括用于接收光源信號的硅光電池光電接收器D10，所述硅光電池光電接收器D10的輸出端與所述多級信號放大整形電路20連接的輸入端連接，以供所述多級信號放大整形電路20將所述硅光電池光電接收器D10輸出的光信號轉(zhuǎn)為模擬電信號，并所述模擬電信號放大和整形得到數(shù)字脈沖信號。硅光電池光電接收器D10是直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，在把光信號轉(zhuǎn)換成電信號過程中產(chǎn)生的電流信號極為微小，波形頻率也不規(guī)范，通過多級放大電路對其電流信號進行放大和整形得到完整的數(shù)字脈沖信號，此種方案提高了識別頻率，同時因信號完整度高，方便了數(shù)字脈沖信號傳輸至解碼電路解碼，提高了識別度。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的實用新型構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附 圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。