諧振式紅外探測(cè)器閉環(huán)自激-檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與探測(cè)性能測(cè)試.pdf

1、微諧振式紅外探測(cè)器的輸出信號(hào)為頻率信號(hào),具有較強(qiáng)的抗干擾能力,能夠在常溫下實(shí)現(xiàn)紅外輻射的測(cè)量,因此引起了一些科研工作者的關(guān)注和研究。微諧振式紅外探測(cè)器的輸出信號(hào)幅值小、耦合干擾嚴(yán)重、信噪比低,需要研制閉環(huán)自激/檢測(cè)電路以提高諧振器的表觀品質(zhì)因數(shù)、測(cè)量精度和速度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)測(cè)量。閉環(huán)自激/檢測(cè)電路的研制是微諧振式紅外探測(cè)器研究領(lǐng)域的一個(gè)重要內(nèi)容。
　　論文利用鎖相環(huán)(PLL)的精確選頻和跟蹤特性,經(jīng)過(guò)多次改進(jìn),研

2、制出由低噪聲前置放大器、四階巴特沃斯型線性帶通濾波器、-180o~180o移相器、正弦波-方波波形變換器、二分頻器、無(wú)相差頻率跟蹤鎖相環(huán)、幅值調(diào)整等環(huán)節(jié)組成的微諧振器閉環(huán)自激/檢測(cè)電路。優(yōu)化設(shè)計(jì)的巴特沃斯帶通濾波器在通帶具有最大平坦特性和近似線性的優(yōu)點(diǎn),提高了閉環(huán)電路的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)的移相器能夠?qū)崿F(xiàn)在-180o~180o范圍移相,擴(kuò)展了移相范圍。通過(guò)對(duì)鎖相環(huán)模塊中一階環(huán)路濾波電路參數(shù)的合理設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了無(wú)相差頻率跟蹤的功能。
　　其次

3、,設(shè)計(jì)了紅外光源驅(qū)動(dòng)電路和諧振頻率采集系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)基于負(fù)電阻溫度系數(shù)多晶硅電阻電熱激勵(lì)、壓阻檢測(cè)微橋諧振器的非制冷紅外探測(cè)器的探測(cè)性能的測(cè)試。閉環(huán)自激/檢測(cè)電路輸出的頻率信號(hào)通過(guò)FPGA頻率采集系統(tǒng)傳送給計(jì)算機(jī)中的Labview上位機(jī)界面,該頻率采集系統(tǒng)的相對(duì)誤差在10-6數(shù)量級(jí),可滿足紅外探測(cè)器對(duì)頻率采集的高精度要求。
　　最后,通過(guò)設(shè)計(jì)的紅外光源驅(qū)動(dòng)電路調(diào)制JSIR350-22-R紅外薄膜輻射源輻射的紅外光的周期和占空比,實(shí)現(xiàn)