原创 某激光脉冲计数方案的设计过程

背景是：某脉冲激光系统，需要对脉冲计数，并显示。

方案一：直接采集散射的脉冲光驱动计数器工作

方案二：激光电源输出带有一个TTL脉冲同步信号，可以对此信号整形驱动计数器

实际条件：计数器一个 AC220V电源供电 激光系统

遇到问题：

采用方案一，1.选择光敏三极管3DU33（我们市的电子市场上可以买到的）。采用基本电路形式。接收散射激光脉冲。可能是频谱特性问题，响应信号极其微弱，根本无法驱动计数器。

采用方案二，1.选择光敏三极管3DU33（我们市的电子市场上可以买到的）。采用基本电路形式。接收激光电源TTL脉冲同步信号端口的红光LED发光信号。响应信号有所增强，但仍微弱，无法驱动计数器。

采用方案一，2.选择光敏二极管（电子市场买的，不知道型号）。采用与晶体管组合应用电路形式。接受散射激光脉冲。可能是频谱特性问题，响应信号极其微弱，根本无法驱动计数器。

采用方案二，2.选择光敏二极管（电子市场买的，不知道型号）。采用与晶体管组合应用电路形式。接收激光电源TTL脉冲同步信号端口的红光LED发光信号。响应信号有所增强，可以驱动计数器。但有时失效，系统不稳定

经过上述失败，认为问题如下：光敏二极管和光敏三极管都是具有频谱响应特性；低成本,短时间不宜采用复杂的电路设计；激光电源的TTL电平信号驱动能力很弱，LED亮度较低，使得后端的响应强度不够。

针对上述问题，提出可能的解决方法：1.对TTL脉冲同步信号做整形处理方法有3：（1）：施密特触发电路，可以选择专用芯片通过匹配的电阻和电容达到设定的目的。（2）单稳态触发电路，展宽脉冲宽度增强TTL信号的驱动能力。（3）加光电耦合器，后级电路加大电压，必要时可以加装上述两方法的组合，增加驱动能力。

仍要深入研究的对象：计数器的触发方式，和对相应信号的要求。

计数器触发方式主要有两种：电压触发（驱动电路需要电源）、开关触发（驱动电路可以无电源）。

下一步的工作，落实上述解决设想和分析结果。

此前的实验一直采用 计数器的电压触发，该触发方式接触较多。

研究开关触发方式：经过测试，当触发两端子之间的电阻小于1.5K时候计数器被触发（接通状态）。高于这个电阻值则不被触发（断开状态）。因此考虑可能的触发方法是：1.继电器驱动；2.可变电阻接在触发两端子上；3.模拟开关切换（接通状态）和（断开状态）。

做了上述总结后，去市场采购：74LS123（单稳态谐振发生器）、光敏二极管、555，常用三极管8050、9013。偶然发现光敏电阻，实际测试（市场柜台前实际测量）发现阻值与光照条件变化非常迅速，其响应速度和敏感度非常高。于是想到用标称制为1K 的光敏电阻作为开关触发模式的可变电阻。隧采购之。

最后回到实验室，按照标称制为1K 的光敏电阻作为开关触发模式的可变电阻的，使用TTL同步脉冲信号端的LED信号灯为信号源的方法实验，果然成功。

总结：用最少的元件，最短时间，最可靠的方式解决实际问题需要广泛知识和灵活的观念