[发明专利]基于碲镉汞探测技术的高速通道板

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于碲镉汞探测技术的高速通道板。

背景技术：

在红外探测技术的飞速迅猛发展引起了国内外的关注的同时，如何设计其低噪声前置放大器电路成为红外探测器研究的热点。美国Honey well 公司研制碲镉汞探测器以扩大他们的能力和系统应该。已证明长波红外光电导碲镉汞探测器多元阵列的低1/f曲线拐点是在1000赫兹一下，在87K时，其探测度为厘米赫/瓦，比响应度为伏/瓦。而根据要求针对前置放大电路和主放大电路具体的低噪声设计及其分析却是一个空点也越来越受到关注。因为过大的电路干扰可能会降低放大电路的性能甚至会淹没有用信号，因此必须精心设计低噪声放大电路。

目前的碲镉汞的放大电路都是低噪声晶体管，合理选用工作点，并采用低噪声偏置电路等降低噪声的措施，使放大器的噪声指标达到设计的要求。但是这存在共模抑止比低，响应时间长，探测器的灵敏度和稳定性差等缺陷，很难用到高精密测量的领域。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于碲镉汞探测技术的高速通道板。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于碲镉汞探测技术的高速通道板，其组成包括：信号采集模块、信号放大模块、滤波模块和电源模块，所述的信号采集模块包括基准电压，所述的基准电压连接MCT碲镉汞探测器、由op37精密运算放大器组成的电压跟随器，所述的MCT碲镉汞探测器和op37精密运算放大器连接信号输出端；所述的信号放大模块内具有依次连接的信号输入端、一级差分放大电路、二级比例放大电路、三级比例放大电路，其中，所述的信号采集模块的信号输出端连接所述的信号放大模块的信号输入端；所述的滤波模块采用反相同比例50HZ的二阶有源低通滤波电路。

所述的基于碲镉汞探测技术的高速通道板，所述的基准电压主要包括精密电压源Q1和精密电压源Q2，所述的精密电压源Q1连接电源滤波电容C1和C14；所述的精密电压源Q2连接电源滤波电容C2和C15。

所述的基于碲镉汞探测技术的高速通道板，所述的基准电压通过精密电阻R5与所述的MCT碲镉汞探测器分压，所述的MCT碲镉汞探测器通过插针J5连接所述的信号输出端的S11；所述的基准电压分别连接电阻R3和可调电位器R4，所述的电阻R3与可调电位器R4串联，所述的可调电位器R4的信号输出端连接所述的op37精密运算放大器，所述的op37精密运算放大器连接所述的信号输出端的S12。

所述的基于碲镉汞探测技术的高速通道板，所述的一级差分放大电路内R11连接精调电位器R12的调节端，所述的精调电位器R12连接粗调电位器R13的调节端。

所述的基于碲镉汞探测技术的高速通道板，所述的滤波模块中J16为滤波信号输入端，J17为滤波信号输出端。

本发明的有益效果：

1.本发明的电路结构包括信号采集模块、信号放大模块、滤波模块和电源模块，而信号采集模块利用MCT碲镉汞探测器作为信号放大电路，并利用精密电阻R5为MCT碲镉汞探测器提供分压，用于碲镉汞红外探测器高精密微弱的信号放大，使MCT接受红外线照射时其电阻变化的测量精度达到毫殴级的，其测量值转化为电压时达到0.1V数量级，响应时间达到毫秒数量级。

2.本发明在设计电路时，为了得到更高的共模抑止比，采用了目前性能最好的低噪声运算放大器OP37。为了提高整个电路的稳定性，也采用了最精密的基准电压源LM399。由于滤波电路中存在工频干扰，所以在电路的第二级放大的输出端加了一个50HZ的低通滤波器，防干扰的效果明显优于没有滤波的电路。

3.本发明另外在排除干扰方面，还采用了多级放大，以提高电路的稳定性。由于原电路中第一级放大倍数太大（近450倍），各种干扰的信号也随之放大，以致目标信号被淹没。故采用了分级放大加滤波来消除干扰形成现在的一级跟随、一级差分，二级比例和三级比例放大电路。

附图说明：

附图1是本发明的电路原理图。

附图2是本发明的PCB板电路理图。

附图3是本发明的信号采集模块的电路原理图。

附图4是本发明的信号放大模块的电路原理图。