【产品】利用时钟发生器SI5351简化手持式激光测距仪设计
激光测距技术是目前激光技术领域中使用最早也是最成熟的技术之一，它充分利用了激光具有波长单一、测量精度高的特点。历尽几代产品更新，目前常用的激光测距仪产品结构小巧，且测距性能良好，已经广泛应用在军事、工业领域。本文描述了一种基于Si5351芯片的手持式激光测距仪的设计方案，方案使用单片时钟芯片，有效降低多PLL时钟/晶振方案时钟抖动对激光测距精度的影响，简化结构设计。
手持式激光测距仪的工作原理
激光测距仪通过测量激光往返于被测目标和激光测距机之间往返时间，来确定被测目标之间的距离。
手持激光测距多采用飞行时间法。飞行时间法是通过测量发射信号与接收信号之间的时间间隔获得测量距离。实际应用中分别在A（测试基点）、B（测试目标点）两点架设测距机和反射器，测距机向B处发射脉冲激光，激光在被测距离A、B之间传播，到达B点后，激光被反射器反射。测距机接收，激光测距机接收发射回来的激光，测量激光从发射到接收的时间间隔T2D， 则可以根据光速c计算出A与B之间的距离D，D=c.T2D/2
手持式激光测距仪实现方案
手持式激光测距仪测量部分多采用高精度时间测量单元（通常基于高精度时间测量芯片）电路实现测距，高精度时间测量单元需要高速校准时钟和内部定时时钟两种。它们均需要较高的精度和稳定性。手持式激光测距仪控制部分CPU对测试起止信号、激光器发送等实行控制，需要给CPU的Loc_bus总线提供一个时钟信号。
图1是基于SI5351的单时钟芯片方案的激光测距仪设计，可以有效满足上述三路时钟需求（根据用户设计需要最高可提供8路时钟需求）。
图1：基于SI5351芯片的手持式激光测距仪实现方案
时钟发生器方案亮点：
• 高精度
• 低功耗
• 源同步设计，减少时钟偏移
• 减少BOM成本和PCB面积
• SILICON LABS公司提供定制时钟方案
• ClockBuilder Desktop软件支持弹性频率配置
可通过I2C接口配置的时钟发生器SI5351
SI5351芯片是Silicon labs公司推出的可通过I2C接口配置的时钟发生器，实际应用中非常适合取代晶体、晶体振荡器、压控振荡器、锁相环（PLL）、扇出缓冲器。SI5351基于PLL/ VCXO +高分辨率的MultiSynth分数分频器结构，可以以0 ppm误差产生高达200 MHz的任意频率合成输出。SI5351目前有三个版本可以满足用户各种实际需求。SI5351A可以产生多达8个自由运行时钟以用于替换晶体和晶体振荡器的内部振荡器。SI5351B集成压控晶体振荡器，可以方便取代自由运行时钟同步时钟，提高使用灵活性。SI5351C提供与SI5351B相同的的灵活性，但需要同步到外部参考时钟。
SI5351时钟发生器主要特点：
• 最多支持8个2.5KHz-200MHz之间的任意频率输出
• 可I2C接口编程
• 时钟合成误差： 0 PPM时钟频率输出
• 集成高线性VCXO
• 极低输出抖动 <70ps
• 支持XTAL和CLKIN输入
• 输出延时可调
• 实现单一芯片取代锁相环、晶振、压控振荡器
• 支持1.8V、2.5V、3.3V输出
• 超低功耗
• 两种封装：3 x 5mm 10-MSOP, 4 x 4mm 20-QFN
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闲云 Lv7. 资深专家 2019-08-22学习了 -
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Altium Lv5. 技术专家 2018-02-28距离测量多少米？- 世小强回复： 您好，相关技术问题可到“技术难题”频道提问，我们有专家团队为您提供专业的解答！
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醉卧美人膝 Lv8. 研究员 2017-12-28很有用，收藏 -
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波哥 Lv7. 资深专家 2017-12-15学习了。 -
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刘政 Lv8. 研究员 2017-11-29好孩子学习 -
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用户_2675 Lv5 2017-11-15good -
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小小娃 Lv5. 技术专家 2017-10-03学习了
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