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基于红外焦平面阵列测试的超低噪声直流偏置技术研究

作　者: 张国晨
导　师: 王昌明
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 系统工程
关键词: 红外焦平面阵列直流偏置噪声分析
分类号: TN215
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 43次
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内容摘要

近年来,随着红外焦平面阵列(IRFPA)技术的发展,红外技术与系统在军事和日常生产及生活等许多领域用途日益广泛。在这种环境背景下,研制红外焦平面阵列探测器测试系统是十分必要的,系统的关键技术之一就是直流偏置源的实现,而国内外一直未能在此关键技术上有实质性的突破。本文现围绕系统中直接供给探测器偏置电压的直流偏置源展开研究工作。本文主要从以下方面开展了研究工作:1.对红外焦平面阵列的概念、原理做了清晰的介绍,并且阐述了红外焦平面的技术和发展现状,以及国内外在红外焦平面阵列测试技术上的研究水平和差距。2.详细介绍了红外焦平面阵列的主要性能参数,以及红外焦平面阵列测试系统的测试总体需求及总体结构,提出了直流偏置关键技术。3.详细分析了直流偏置指标对于红外焦平面测试系统影响的理论分析。通过对一般电子系统中噪声及焦平面阵列探测器噪声的介绍,并结合实际工作中的测试环境及要求提出了直流偏置源的主要性能指标。从整体上对直流偏置源的性能指标、噪声分析、EMC技术和精度要求做了一定的讨论工作。4.从直流偏置电路的实际需求方面精心设计了电路的硬件部分和软件通讯部分,对电路中部分芯片的噪声指标、功能实现及相关算法做了仿真和分析工作。5.在实际测试中对直流偏置源的应用结果做了验证,并进行了相关分析。总结了在测试过程中遇到的一些问题,提出了相关的、可行的改进方案。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 红外焦平面阵列的概念  7
  1.2 红外焦平面阵列技术和发展现状  7-9
  1.3 本文研究内容及安排  9-11
第二章红外焦平面阵列测试系统的测试原理  11-17
  2.1 概述  11
  2.2 红外焦平面阵列主要性能参数  11-12
  2.3 红外焦平面阵列测试系统的总体需求和总体结构  12-17
    2.3.1 红外焦平面阵列测试系统的总体需求  12-14
    2.3.2 红外焦平面阵列测试系统的总体结构  14-17
第三章直流偏置源对系统性能的影响  17-23
  3.1 一般电子系统中的噪声  17-19
    3.1.1 电子系统中噪声的定义和分类  17-18
    3.1.2 电子系统中噪声的抑制与衰减技术  18-19
  3.2 探测器的噪声  19-20
  3.3 直流偏置源的性能指标和关键技术分析  20-23
    3.3.1 主要性能指标分析  20-21
    3.3.2 可编程的高精度步进调节  21
    3.3.3 噪声抑制技术及测量  21-22
    3.3.4 EMC 技术  22
    3.3.5 主要器件的选型  22-23
第四章直流偏置源的设计与实现  23-61
  4.1 直流偏置源的设计方案和总体结构  23-24
  4.2 直流偏置源的硬件设计  24-42
    4.2.1 微控制器模块的选择与实现  24-29
    4.2.2 电源模块的实现  29-34
    4.2.3 光电隔离模块的实现  34-35
    4.2.4 精准偏置电压模块的实现  35-39
    4.2.5 射随输出模块的实现  39-42
  4.3 直流偏置源的软件设计  42-61
    4.3.1 SPI 串行通信  43-52
    4.3.2 CAN 通信  52-61
第五章直流偏置源测试与分析  61-65
  5.1 直流偏置源的测试结果  61-62
  5.2 直流偏置源的应用分析  62-65
第六章总结  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
在读期间研究成果  70-71

基于红外焦平面阵列测试的超低噪声直流偏置技术研究

内容摘要

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