紅外線陣探測器驅(qū)動電路的低噪聲設(shè)計.pdf

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1、總第234期艦船電子工程V01.33No.12111i生箜!;塑墜里三竺!!!呈呈竺篁矍!呈!!!!!!曼!!!一======÷=j=================2===============================2222==2222=2225—053‘———————————————————————————————————————一一紅外線陣探測器驅(qū)動電路的低噪聲設(shè)計+王文智·劉萬成2王剛3(1.中航工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所西安710119)(2.光電信息控制與安全重點實驗室三河065201)(3.東北電子技術(shù)研究所錦州121000)摘要論

2、文首先介紹了紅外線陣探測器的系統(tǒng)組成和各個組成部分的功能,詳細分析了紅外探測系統(tǒng)的噪聲來源,并結(jié)合實際經(jīng)驗,從軟件到硬件電路設(shè)計,總結(jié)了降低噪聲的方法,最后通過分析實驗數(shù)據(jù),得出紅外線陣探測系統(tǒng)輸出信號的噪聲均方差(RMS)等于0.68mV,計算得到中波線陣探測器的NETD等于80ink。長波紅外探測器的NETD等于40ink。實驗數(shù)據(jù)顯示通過采用本文低噪聲的設(shè)計,驅(qū)動采集電路達到了比較低的噪聲值,紅外焦平面探測系統(tǒng)總體成像性能達到理想效果。關(guān)鍵詞紅外線陣探測器;驅(qū)動電路;低噪聲中圖分類號TN791DOI:10.3969/j.issnl672—9730.20

3、13.12.051Low—noiseDesignofIRArrayDetectorDriveCircuitWANGWenzhilLIUWanchen92WANGGan93(1.Xi’anResearchInstituteofAviationCalculateTechnologyofAvic,Xi’an710119)(2.PhotoelectricityInformationControlandSafetyImportantLab,Sanhe065201)(3.NortheastResearchInstituteofElectronicsTechnology,

4、Jinzhou121000)t崎trnetThisarticleintroducesthedetectorsystemcompositionandfunctionsofvariouscomponents,analysesdetailedlynoisesourceofIRdetectingsystem.bycombiningpracticalexperience,summarizesthenoisereductionmethodsfromsoftwaretohardwarecircuitdesign,finally,byanalyzingexperimenta

5、ldata,thenoiseRMSofIRarraydetectingsystemoutputsignalis0.68mY,bycomputing,NETDofmedi—urnwavearraydetectoriS80ink.NETDof10ngwaveIRdetectoris40ink.TheexperimentaldatashowdrivecircuitcollectionreachthelowernoisevalueaccordingtOthislownoisedesign,totalityimagingfunctionofIRFPAdetecting

6、systemreapsdesirablebenefits.KeyWordsIRarraydetector,drivecircuit,lownoiseCIassNu柏rTN7911引言紅外探測器成像系統(tǒng)在醫(yī)療、工業(yè)探測、森林防火、視頻監(jiān)控等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于紅外線陣探測器成像靈敏度高的優(yōu)點,特別受到關(guān)注,而要想發(fā)揮其探測靈敏度高的優(yōu)勢,紅外探測器驅(qū)動電路就要盡量低的降低噪聲、以提高信噪比[1]?,F(xiàn)階段對于如何降低紅外探測系統(tǒng)的噪聲,還沒有一個簡單、有效的方法供大家參考,有關(guān)紅外探測器驅(qū)動采集電路的文章也都缺乏對噪聲來源的深入分析研究,本文結(jié)合實際設(shè)計

7、工作中的經(jīng)驗,提出適用于紅外探測器驅(qū)動采集電路降低紅外探測系統(tǒng)噪聲的方法,最后通過實驗數(shù)據(jù)的分析驗證了方法的有效性。2紅外探測系統(tǒng)驅(qū)動采集電路組成及其噪聲來源分析2.1探測器驅(qū)動采集電路的系統(tǒng)組成如圖1所示,紅外探測器驅(qū)動采集電路一般都由電源驅(qū)動電路、時序控制電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。電源驅(qū)動電路部分主要完成對探測器內(nèi)部模擬和數(shù)字器件部分的供·收稿日期:2013年6月5日,修回日期:2013年7月29日作者簡介:王文智,男,工程師,研究方向:電子信息工程。電以及各種探測器電壓的驅(qū)動。時序控制電路部分主要實現(xiàn)對紅外探測器的控制和對A/D轉(zhuǎn)換電路的控制。A/D轉(zhuǎn)

8、換電路實現(xiàn)對紅外焦平面探測器模擬輸出的模數(shù)轉(zhuǎn)換工作‘

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