[发明专利]一种用于条纹相机的同步扫描电路

说明书

一种用于条纹相机的同步扫描电路，适用于检测领域。电路由隧道二极管单稳态电路、隧道二极管单稳态触发电路、单稳态同步扫描电路、隧道二极管双稳态电路组成。电路结构简单，反应速度快，存储容量高，工作稳定，准确启性高、功耗低，且具有良好的抗干扰性和可靠性，提高了条纹相机扫描电路控制模块的功能。

技术领域

本发明涉及一种用于条纹相机的同步扫描电路，适用于检测领域。

背景技术

条纹相机作为目前高时空分辨率的超快现象线性诊断工具，在时间分辨的超快现象研究中发挥着难以替代的作用。条纹相机是同时具备超高时间分辨与空间分辨的高端科学测量与诊断仪器，是实现微观和超快过程探测的必要手段。为了提高条纹相机的时间分辨能力和空间分辨能力，需要研制高性能的同步扫描电路。同步扫描电路是影响条纹相机性能的重要因素。它是一种基于扫描变像管的、具有高时间、空间和光强度分辨能力的超快诊断仪器，通过扫描变像管所获得的具有时间、空间和光强度信息的信号，经过增强后被CCD读出系统所记录。其核心是通过变像管内的扫描模块，将按照时间顺序排列的超快信号转变为空间上从上到下(沿扫描方向)依次排列图像信息，利用空间位置信息和扫描速度之间的相关性，反演得到超快现象的时间信息。

同步扫描电路是条纹相机的重要组成部分，它的性能直接影响着条纹相机的时间分辨率，抖动等各项技术指标。研究性能优良的同步扫描电路对于条纹相机性能的提升具有重要意义。

由于同步扫描电路需要具有较小的抖动，较大的输出信号，所以电路的各项参数都必须经过分析、改进以达到性能的优化。影响抖动最重要的因素是噪声，包括器件噪声、电源噪声、外来信号干扰所带来的噪声等。减小噪声可以减小扫描电路的抖动，如何减小噪声是同步扫描电路研究的核心。

目前减小噪声的措施主要是在完成同样功能的情况下尽量少使用有源器件，多使用无源器件，有源器件会引入新的噪声源，而无源器件只有非常小的噪声，基本不会引入新的噪声。在电路结构方面要尽可能的使用简单的电路。多级、复杂的电路会使噪声逐级放大，恶化了信号的质量。条纹相机技术从诞生到现在，始终与材料、核物理、生物、信息、半导体物理、能源以及国防安全等重大科学领域密切联系，在很多国防及诸多科学研究领域是重要的测量手段。同步扫描电路作为条纹相机非常重要的组成部分，其研究内容和方法越来越受到重视。我国条纹相机技术起步较晚，目前正处在快速发展状态，开展对高性能同步扫描电路的研究对加快条纹相机技术的进步具有重要的现实意义。

随着超快诊断技术的发展以及实验探测方法的进步，条纹相机在这方面的应用将越来越广泛，对同步扫描电路的要求也越来越高。为了满足实验要求，我们需要得到更加稳定、时间抖动更小的电路。因此，要求我们对同步扫描电路做更深入的研究与改进。

发明内容

本发明提供一种用于条纹相机的同步扫描电路，电路结构简单，反应速度快，存储容量高，工作稳定，准确启性高、功耗低，且具有良好的抗干扰性和可靠性，提高了条纹相机扫描电路控制模块的功能。

本发明所采用的技术方案是：

条纹相机同步扫描电路由隧道二极管单稳态电路、隧道二极管单稳态触发电路、单稳态同步扫描电路、隧道二极管双稳态电路组成。

所述隧道二极管单稳态电路触发讯号通过耦合电容C加到隧道二极管上，输出讯号也同样取自隧道二极管两端的波形。电路的原始状态是稳定的，在脉冲触发下电路实现一次开关跳变，最后又自动恢复到原始稳定状态。

所述隧道二极管单稳态触发电路中，电源电压VCC为5V，电阻R1、R2和R3控制直流电流的大小，R3为分压电阻。C1，C2和C3是去耦电容。电容C4的作用是对R3两端电压进行稳压，使R3上的电压保持不变。C5是输出耦合电容，它具有隔直流、通交流的作用。R4是输入耦合电阻。由于PIN结光电信号为输入信号，所以输入端口不能加耦合电容。光脉冲触发光电二极管产生电脉冲后将电脉冲从电路端口1输入。