288×4长波红外探测器关键驱动电路的设计

针对制冷型288×4长波焦平面红外探测器组件PLUTON LW K508的特点,设计了一个驱动模块,为探测器组件提供了时序与控制信号、模拟与数字电源、参考电平、制冷模式控制信号等。重点介绍了上电控制电路、GPOL电压产生电路、制冷模式控制电路等关键电路的设计原理与结构。实验结果表明,采集到的红外图像具有噪声低、精度高、稳定性强等特点。当探测器在293 K和353 K之间的黑体照射下,并且积分时间为19 μs时,整个红外图像采集系统采集到的图像噪声电压均值保持在0.4 mV以下。     

288×4长波红外探测器数据采集模块的设计

针对288×4长波焦平面红外探测器组件的特点,设计了一个数据采集模块,以FPGA为核心,为探测器提供时序与控制信号,同时对探测器输出的四路红外模拟图像信号进行高精度的模数转换,然后将红外数字图像信号向后端传送.实验结果表明,采集到的红外图像具有噪声低、稳定性好等特点.当探测器在293 K黑体的照射下,并且积分时间为19μs时,整个红外图像采集系统的平均噪声等效温差(NETD)在30mK左右.     

384×288非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计

在分析了法国ULIS公司的384×288元的长波红外非制冷微测辐射热计UL03191结构、性能及工作参数的基础上,针对该探测器数字与模拟两种输出模式设计了基于CPLD驱动电路。通过使用所设计电路采集黑体辐射的光信号转换成12位灰度图像来测试电路工作性能、成像质量和噪声特点,比较两种模式的测试结果,得出采用数字输出模式设计的电路具有体积小、功耗低及成像噪声小等特点。同时,设计了基于ADN8830单芯片热电制冷器控制器的温度控制系统,该系统设置电压由CPLD控制,可实现焦平面阵列根据环境温度变化采用不同工作温度点工作,从而较好的改善探测器工作性能和成像质量,降低探测器功耗。     

制冷型红外探测器关键驱动与信号处理电路设计

驱动与信号处理电路是红外成像系统的重要组成部分,高质量的电路有利于系统获得高信噪比.针对制冷型红外探测器电学接口特点,成像电路架构采用焦面电路和信号处理电路,基于电路架构,设计出高集成度、低噪声的驱动与信号处理电路,给出部分仿真结果和电路噪声估算方法.介绍了一种软硬结合的降噪方法,最后给出了电路核心指标噪声的测试方法和具体噪声值.     

一种红外焦平面探测器驱动电路的设计与实现

红外焦平面探测器的筛选需要专用的测试系统。驱动电路作为测试系统中的一个基础模块,在整个测试系统中发挥着重要作用。设计了一款新的驱动电路,对其偏置电压、时序逻辑电路、信号输出部分分别进行了介绍,并从整体上增加了设计优化措施。测试结果表明,此款电路噪声相对较低,并且具有可控性高、通用性强的优点。     

320×256二类超晶格探测器驱动电路的设计

为了验证二类超晶格红外探测器的性能,设计了探测器的驱动电路。因红外探测器的灵敏度高,设计了低噪声电源偏置电路,优化了电路板的布局。结合320×256长波红外焦平面组件特点设计的驱动电路为探测器组件提供电源与偏置电压、时序与控制信号。实验结果表明,该驱动电路能基本满足二类超晶格红外成像系统低噪声、高精度的要求。     

384×288非制冷红外探测器驱动电路设计

介绍了384×288非制冷红外焦平面探测器UL03191及其工作原理,分析了非制冷红外焦平面阵列驱动电路组成原理、设计方法,重点是偏置电压电路、脉冲电压信号驱动电路、温度检测及控制电路的设计等关键技术,并对主要驱动信号进行了仿真。     

384×288非制冷红外探测器驱动电路设计

介绍了384×288非制冷红外焦平面探测器UL03191及其工作原理,分析了非制冷红外焦平面阵列驱动电路组成原理、设计方法,重点是偏置电压电路、脉冲电压信号驱动电路、温度检测及控制电路的设计等关键技术,并对主要驱动信号进行了仿真。     

320×240非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计

在介绍了320×240非制冷红外焦平面阵列工作原理的基础上,详细分析了非制冷红外焦平面阵列驱动电路的组成原理、设计方法,重点是偏置电压电路、脉冲电压与控制信号驱动电路、焦平面工作温度检测及控制电路的设计等关键技术。提出了一种自适应工作点的驱动电路设计方法,并对主要驱动信号进行了仿真,给出了主要原理框图。试验结果表明:该电路达到了理想的效果,适用于宽的工作温度,具有体积小、实用性好、可靠性高等特点。     

576×6红外焦平面阵列驱动电路的设计与实现

介绍了576×6红外焦平面阵列驱动电路的工作原理和重要作用,提出了基于 MSP430单片机和FPGA硬件平台的驱动电路设计新思路,着重解决了如何在满足驱动能力的前提下提高直流偏置电压精度的问题,并给出了详细的实现方法.     

基于空间应用的红外探测器驱动电路设计

以空间应用为目的,提出基于国产1024×6长波红外探测器的驱动电路设计方案。该方案利用LDO和电压跟随器产生探测器需要的驱动电压。通过对该方案进行论证及在某型号空间相机中应用,证明该方案切实有效,能够较好的满足空间应用需求。     

320×256二类超晶格红外探测器图像采集系统设计

为了验证上海技术物理研究所自发研制的320×256面阵二类超晶格红外焦平面探测器的性能,搭建红外成像系统获取图像,进行图像预处理,为探测器的性能评价以及系统应用打下基础。在满足系统性能指标的条件下,二类超晶格红外探测器将大大降低对系统的制冷要求以及功耗,同时显著提高系统的可靠性。该成像系统由光学镜头、驱动电路、数字信号处理模块以及上位机采集显示程序组成。采用对黑体成像的方式验证系统性能,实验结果表明,当探测器在300.1 K黑体的照射下,积分时间150μs时,整个成像系统的噪声等效温差(NETD)约为30 mK。     

红外焦平面探测器的输入电路性能分析

在混合式红外焦平面阵列中，探测器和读出电路之间的耦合是通过输入电路完成的。本文论述了输入电路在焦平面传输中的作用，分析了焦平面输入电路的性能，讨论了焦平面输入电路对红外焦平面阵列探测器设计的影响。     

320×240红外焦平面阵列驱动电路的小型化设计研究

文中提出了 32 0× 2 4 0红外非制冷焦平面驱动电路及焦平面阵列模拟输出信号的数字化设计方法。采用Xilinx公司的XC950 0系列综合可编程逻辑器件设计时序电路 ,以实现电路的小型化。采用VHDL语言进行设计 ,便于在试制过程中对电路的逻辑进行修改。采用TI公司的A/D转换器THS140 8对焦平面输出的 5.5M模拟信号进行模数转换 ,降低了后续传输过程中的干扰。为 32 0× 2 4 0凝视型非制冷红外热像仪的研制打下了基础。     

640×512InGaAs探测器驱动电路设计

在介绍了640×512 InGaAs探测器工作原理的基础上,详细分析了InGaAs探测器驱动电路的组成原理、设计方法,重点是偏置电压电路、脉冲电压与控制信号驱动电路、探测器工作温度检测及控制电路的设计等关键技术.采用模拟PI温控电路保证了探测器内部制冷器在温控过程中对探测器无干扰,并能使探测器稳定地工作在合适的温度点,这样有利于提高仪器的信噪比.试验结果表明:该驱动电路满足系统要求,能用于工作温度比较宽的场合,并具有体积小、实用性好、可靠性高等特点.     

480×6红外探测器信号处理电路设计

针对480×6红外探测器的结构特点及输出信号的特点,设计了由阻抗变换电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA数据处理电路构成的信号处理电路,其中FPGA数据处理电路中,重点针对480X6红外探测器的拓扑结构介绍了奇偶校正电路的设计思路.在详细介绍信号处理电路各组成部分的设计方法和设计思路后,对设计的电路进行了仿真及测试.测试结果表明,设计方案正确可行,满足设计需求.     

320×256长波红外探测器低噪声采集系统设计

针对320×256长波红外焦平面探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了长波红外探测器采集系统,着重解决了如何在满足驱动能力条件下降低噪声问题.对提供精密偏置电压和输出信号处理过程给出了详细的设计思路和实现方法.实验结果表明,系统获得了较好的噪声特性,在300K和310K黑体照射下、探测器积分80μs且远未饱和情况下,平均噪声等效温差为80mK.     

背景暗电流抑制的红外探测器读出电路输入级设计

主要研究红外探测器读出电路的输入级设计,针对短波红外信号,电容反馈互导放大器型(CTIA)读出电路具有高注入效率的特点.本文设计了一种带有背景暗电流抑制的CTIA型读出电路输入级结构,该结构在77 K低温环境,大于300μs的长积分时间工作.探测器接收短波小信号,注入电流0～800 pA,与传统的CTIA型读出电路输入...     

红外探测器读出电路

焦平面列阵是由许多个探测器元件组成的。目前,焦平面线列或面阵中的像元的数量还在增加。信号多路传输器是一种高度复杂的探测器专用集成电路,它是以并行方式读出所有通道的信号的。最常用的探测器电路有直接注入级和电容反馈跨阻抗放大器两种。     

大电荷处理能力红外探测器读出电路像素设计

读出电路将红外探测器二极管激发产生的光电子收集、积分成为电压信号并按序读出,使其变成后端系统可读的电信号,是红外焦平面探测器的重要组成部分。电荷处理能力作为衡量读出电路的一项重要指标,探测器的性能以及某些应用条件下要求读出电路具有大的电荷处理能力,本文介绍一种具备大电荷处理能力的模拟读出电路像素级设计,在15μm像元间距内最大积分电容达到832 fF,最大电荷处理能达到10.92 Me-,且具备良好的线性度。