576×6长波红外探测器多通道高速数据采集系统设计

设计了一个应用于线阵扫描型长波红外焦平面阵列的,高速,高精度,多通道数据采集系统。系统中的适配电路为探测器提供工作环境,并对图像信号进行缓冲和电平变换。采集电路完成模数转换和图像数据排序后,通过PCI接口板将数据上传至主机。对图像信号处理电路和精密偏置电压信号发生电路的动态性能及噪声性能给出了详细设计。使用两片异步静态存储器构建了图像数据排序电路。     

太阳X射线成像望远镜低噪声信号采集系统

太阳X射线成像望远镜是我国正在研制的第一台观测太阳10nm以下X射线活动的空间仪器,采用背照射式全耗尽型短波敏感CCD作为成像传感器,利用低噪声信号采集系统采集X射线CCD中的电荷信号,生成图像数据.文章在详细介绍X射线CCD输出结构的基础上,分析了CCD输出信号产生的过程,复位噪声产生原因和CCD输出信号的特点,引出了对信号采集系统性能指标和电路结构的要求.继而介绍了信号采集系统的各组成部分,包括前置放大电路,相关双采样电路,主放大器和AD转换电路,重点分析了相关双采样电路的原理,文中给出了各部分的设计参考和测试结果,最后总结了空间相机低噪声信号采集系统的设计原则.测试结果表明该系统成功抑制了噪声,满足太阳X射线观测的要求.     

高速高精度数据采集系统设计和实现

为了满足高速数据采集,尤其是红外焦平面信号的高速采集要求,设计了一个基于VXI总线的30M SPS 16BIT的三通道数据采集系统.该采集系统的可扩展性和灵活的采集和处理方式,使它不仅可以用于红外CCD(电荷耦合器件)图像信号采集的处理,还可以应用于其他高性能采集和测试系统中.本文对CDS(相关双采样)时钟控制电路,A/D转换及其接口电路,VXI总线接口电路,存储器接口电路等关键技术进行了详细论述.     

磁质谱仪离子收集器数字化读出系统的研制

研制了一个用于磁质谱仪法拉第筒阵列离子收集器的高精度数字化读出系统,实现对离子束中离子成分的分析与诊断。数字化读出系统由前端处理电路和数据获取模块组成,前端处理电路采用门控积分器将418通道微弱电荷信号转换为电压信号,数据获取模块将电压信号数字化后,通过以太网接口将数据上传到远程上位机。该读出系统实现了电荷范围为0.1~120 pC的数字化读出,非线性误差小于1.95%（全量程）。现场应用测试结果表明,该数字化读出系统完全满足实验需求。该系统还可广泛用于核物理实验和加速器系统中微弱电流或电荷信号的测量。     

高分辨粉末衍射仪数据采集系统研制

介绍了中国先进研究堆(CARR)旁高分辨粉末衍射仪数据采集系统的整体设计和硬件组成,阐述了各单元电路的结构和设计。加载输入信号对电路进行了调试,测试了电路的各项性能,测试结果满足设计要求。从探测器、前置放大器、主放大器、甄别器、计数卡到计算机的整个系统,实现了对信号的获取、放大、滤波成形、甄别、定标计数和存储全过程,多达65路的数据采集系统已研制成功。     

一种高速宽带放大与峰值保持电路的研制

主要介绍了一种高速宽带放大与峰值保持电路.该电路是根据束流位置监测系统的要求而研制的,是该系统的前端部分.主要包括放大电路和峰值保持电路两部分,其主要特点是采用直流耦合的方式对微弱快电压信号进行多级放大,使得信号在放大过程中不会产生附加相移,此外还采取差分放大的方式来有效地抑制直流耦合带来的直流漂移.电路带宽≥70MHz,增益≥700.     

一种新型的多道高精度电荷——电压幅度转换电路的设计

本文介绍了一种新型的多道高精度的电荷一电压转换电路.该电路主要用于将光电倍增管输出的快电流脉冲信号转化为电压信号,并在控制信号作用下,将电压信号通过数据采集系统直接送人计算机进行处理.该电路用于处理快速的电流信号,其突出特点是转换速度快,电路结构简单,输入信号范围大(O-600pC),精度高,功耗低,在大型探测器前端电子学系统中有着广泛的应用前景.同时为制作该电路的ASIC模型进行了原理性研究.     

4π探测器获取系统多路模拟求和电路的研究

介绍了一种高速多路模拟求和电路，它接收≥20mV的小幅度信号，在其SUMBUS（求和总线）产生每路50mV的输出信号，求和电路的输出信号可用于多重性鉴别和产生4π多重探测器数据获取系统的tigger信号。     

光中子成像多路数据获取系统研制

研制了一套用于强X射线场下多路中子探测器信号处理和采集的数据获取系统。该系统接收探测器信号,分别对其做不同时间范围的积分,两个积分信号的幅度可用作波形甄别。采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(verilog)实现对探测器和前端电路的测量控制,得到的数据经STM32微控制器控制传输给计算机。使用两种输入信号进行信号采集测试表明:该系统可正常地进行采集工作,得到的数据能够用于区分不同形状的信号。     

BEPCⅡ辐射监测系统

主要介绍BEPCⅡ(北京正负电子对撞机重大改造工程)辐射监测系统的构建.γ监测器由高压充氩电离室构成,电离室产生的微弱电流信号经I-F电路转换为频率信号;中子监测器主要是由BFs计数管和外围的聚乙烯圆柱体构成,单片机系统内嵌于监测器中,用来处理监测器前端产生的脉冲信号,并提供监测器的人机交互界面和通讯接口;中心计算机用于采集和管理整个系统的数据信息;通过Web服务器,用户可以远程获取监测器的数据.     

高速多通道Υ射线工业CT数据采集系统

为满足Υ射线工业CT的高速多通道数据采集要求,设计了针对性的高速数据采集系统实现数据的采集和处理.Υ射线转换为放大的电流信号后,经信号处理电路进行放大、甄别、分频处理,然后信号经FPGA计数单元整理后传送到主控FPGA.主控FPGA作为控制核心,对配置为Slave FIFO工作模式的USB2.0内部的FIF0进行控制,...     

线扫描探测器位移的测量

介绍了基于光学编码的线位移测量系统.系统由位移编码、光学成像和位移读出三个部分组成,位移读出包括光电转换器件(线阵CCD)及其外围电路(CCD驱动电路)、二级放大电路、巴特沃斯二阶低通滤波电路和二值化电路.介绍了编码方式,给出了各个电路的实验信号波形,给出了系统的线性实验测试结果,实验结果令人满意.     

中性束注入器多通道远程真空测量系统设计

为满足中性束注入器多点、远程真空监测的需要,设计了基于STM32的多通道远程真空测量系统。该系统采用规管传感器测量得到真空室的真空度电压信号,采样芯片ADS1256测量经信号调理电路调理后的规管电压信号,以STM32F103ZET6作为主控芯片,结合模数转换电路、基准电压产生电路及其他电路,将处理后的数据由以太网传输到上位机,利用上位机软件实现对中性束注入器真空状态的实时监测、预警和分析。测试结果表明:该系统稳定有效运行,适用于中性束注入器真空度测量。     

高分辨小型伽玛相机的数据采集触发电路

本文设计了一个数据采集触发电路,把伽玛相机位置读出信号的峰位检测转化为精度高的过零定时测量.该采集触发电路将输入信号全通滤波成形为一个有过零点的双极性信号,检测其过零点的位置检测峰位,产生触发脉冲,由单稳态触发器调节脉冲的脉宽和延时,用于后端数据采集系统的启动信号.实验证明:该触发电路性能稳定,对信号峰位的定时精度高,适用于高分辨小型伽玛相机的模块化开发.     

基于ARM的γ能谱仪的研制

介绍了一种基于ARM的γ能谱仪的研制.详细阐述了其主放大器电路、信号甄别电路与A/D转换电路.系统摒弃了传统的采样保持电路,采用高速ADC芯片进行采样,对核信号进行高速采集与数字化处理;通过对埘137Cs的能谱测量,得到较满意的效果.同时在一定的基础上体现了数字化谱仪的相关功能,在实际研究与应用中具有广泛的意义与价值.     

基于DM642的图像压缩系统设计

介绍了采用TMS320DM642和FPlGA结构的实时图像采集及处理系统硬件设计和实现.系统包括图像采集缓冲模块、图像处理压缩模块和图像输出模块三大部分.DSP+FPGA架构灵活,能提高算法的执行效率,适合于实时图像处理.最终实现对高频帧图像信号的实时压缩,压缩比控制在20:1以上.     

控制与检测单离子束电路的分析与设计

介绍电子开关控制单离子柬的工作原理和技术参数.分析和设计了触发器方式获取窄脉冲信号电路和F-V转换电路,信号采取分频段显示方式.对电路进行仿真,给出电路试验结果及结论.     

一种新型的低压信号驱动高压脉冲的方法

围绕超声发射电路的设计,简要分析了发射电路中超声窄脉冲产生的原理,重点研究了缓冲电路,提高了发射电路的发射效能.具体分析了设计缓冲电路的原理以及相应元器件选取的注意事项,并对电路进行了仿真,获得了较为理想的高压窄脉冲,实际电路测得的信号接近于仿真的结果.该设计使发射电路具有更陡的下降时间和更短的延迟时间,此发射电路可以广泛地应用于多通道相控阵超声系统中.     

一种新型中子剂量当量仪的电子学系统设计

介绍了一种新型中子剂量当量仪的电子学系统的设计,该系统由电源电路、放大器电路、脉冲幅度甄别电路和仪器控制电路等部分组成.该系统能够满足该新型中子剂量仪的功能要求,能够实现该新型中子剂量仪的信号采集、结果计算和仪表控制等功能.     

基于FPGA的电荷测量系统设计

介绍了一种基于FPGA的电荷测量系统.该系统具有并行、高速、高精度的数据处理能力.系统输入信号首先经过模拟调理电路放大、成型、滤波,然后送给ADC进行采样,采样后的数据送到FP-GA内部进行处理,最后通过USB总线传送到上位机.系统设计主要包括前端模拟信号的调理部分、ADC模数转换部分,FPGA处理和USB接口部分.最后给出了整个系统的测试结果.