一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路，包括信号输入端用于与光机扫描部件连接的信号变换电路，信号变换电路的信号输出端与零位信号处理电路连接；信号变换电路包括运算放大器的，运算放大器的同相和反相输入端分别用于与探测接收器的两个输出端连接。本发明专利技术的前置放大器采用低噪声、高精度、高速运放算放大器实现，后级处理电路采用模拟/数字混合电路，确保过零信号精准、稳定。本发明专利技术的信号处理电路零位信号误差小、精度高，耐震动及冲击，稳定性好，环境适应性强；结构紧凑、小巧，可靠性好，高低温试验依然能保持精度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路，包括信号输入端用于与光机扫描部件连接的信号变换电路，信号变换电路的信号输出端与零位信号处理电路连接；信号变换电路包括运算放大器的，运算放大器的同相和反相输入端分别用于与探测接收器的两个输出端连接。本专利技术的前置放大器采用低噪声、高精度、高速运放算放大器实现，后级处理电路采用模拟/数字混合电路，确保过零信号精准、稳定。本专利技术的信号处理电路零位信号误差小、精度高，耐震动及冲击，稳定性好，环境适应性强；结构紧凑、小巧，可靠性好，高低温试验依然能保持精度。【专利说明】—种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路
本专利技术涉及一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路。
技术介绍
红外热像传感器是典型的光电探测设备，在机载火控系统中，主要用来对目标进行成像、搜索、跟踪、瞄准，其基本结构如图1所示。红外传感器的工作原理是:来自景物的红外辐射由红外光学系统会聚，成像在探测器上，经探测器后光信号转换为电信号，通过信号处理系统可得到目标的参量信号及图像的视频信号，由监视器输出可见图像。 现代实际应用中要求扩大观察范围，提高瞄准精度，有良好的图像质量。但目前在8?12 μ m波段范围内相应的焦平面探测器工艺尚不成熟，通常采用线列探测器。红外光学系统对大目标成像，必须在光路中加入光机扫描部件，以便对景物空间进行分解，使得线列探测器能接收到预定视场的景物图像，实现对目标的探测、跟踪和瞄准。 在光机扫描成像系统中，扫描机构有摆动平面反射镜(简称为摆镜)、旋转反射镜鼓和旋转光楔等，扫描摆镜是最常用的一种扫描方式。与其他扫描方式相比，摆镜扫描的一个重要优点是扫描效率可以做的较高，这样有利于提高系统的信噪比和辐射灵敏度。而现有的用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路，采用大量的分立元件搭接形成信号处理电路，用与非门和触发器构成正负过零信号产生电路，虽然精度高，但这种信号处理电路的设计复杂，使用大量分立元件，可靠性不高。另外，产生摆镜线圈驱动信号的功放电路体积大、放大效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路，以解决现有电路可靠性低及体积大的问题。 为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路，其特征在于:包括信号输入端用于与光机扫描部件连接的信号变换电路，所述信号变换电路的信号输出端与零位信号处理电路连接；所述信号变换电路包括同相和反相输入端分别用于与探测器的两个反向串设的探测接收器的对应输出端连接的运算放大器；所述零位信号处理电路包括顺次连接的限幅放大器、射随器和正负过零信号形成器，所述正负过零信号形成器包括两个单稳态器件，所述射随器的输出端分别与一个单稳态器件的正相输入端和另一个单稳态器件的反相输入端连接，在所述两个单稳态器件的输出端分别对应产生正过零信号和负过零信号。 所述正负过零信号形成器采用双单稳态器件。 所述射随器采用三极管构成。 所述信号变换电路采用信号变换板，零位信号处理电路采用零位信号处理板。 所述零位信号处理板还包括一个功率放大器电路，所述功率放大器电路的控制信号输入端用于与随动控制系统的控制信号输出端连接，功率放大器电路的信号输出端用于通过一个二极管限流桥电路与摆镜线圈驱动连接。 本专利技术用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路将扫描摆镜的光机扫描部件产生的模拟信号经运算放大器输出后与三极管构成的射随器连接，射随器的输出端与接一个包括两个单稳态器件的过零信号形成器电路，将两单稳态器件分别设置成一个为上升沿触发，一个为下降沿触发，进而分别对应形成正、负过零信号，本专利技术的前置放大器采用低噪声、高精度、高速运放算放大器实现，后级处理电路采用模拟/数字混合电路，确保过零信号精准、稳定。本专利技术的信号处理电路零位信号误差小、精度高，耐震动及冲击，稳定性好，环境适应性强；结构紧凑、小巧，可靠性好，高低温试验依然能保持精度。 过零信号形成器采用双单稳态器件产生正负过零信号，集成度高，节约印制板面积。 另外，采用功率放大器产生摆镜线圈驱动信号，体积小，功率高。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有红外成像系统的基本结构框图； 图2为本专利技术用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路实施例电路原理框图； 图3为本专利技术信号变换电路原理图； 图4为本专利技术零位信号处理电路的原理图； 图5为本专利技术扫描摆镜处理电路信号关系图。 【具体实施方式】 下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。 如图2所示为本专利技术用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路实施例电路原理框图，由图可知，该电路包括信号输入端用于与光机扫描部件连接的信号变换电路，信号变换电路的信号输出端与零位信号处理电路连接；信号变换电路包括同相和反相输入端分别用于与红外探测器的两个反向串设的探测接收器的对应输出端连接的运算放大器；零位信号处理电路包括顺次连接的限幅放大器、射随器和正负过零信号形成器，正负过零信号形成器包括两个单稳态器件，射随器的输出端分别与一个单稳态器件的正相输入端和另一个单稳态器件的反相输入端连接，在两个单稳态器件的输出端分别对应产生正过零信号和负过零信号。 本实施例的信号变换电路采用信号变换板，零位信号处理电路采用零位信号处理板。 如图3所示，当红外探测器的扫描摆镜摆动时，扫描摆镜光机扫描部件的红外发射二极管V2发射的光点交替地照在双场光电探测二极管Vl (即探测接收器)的两个接收面上。双场光电探测二极管即为两个相邻的光敏二极管，它的两个输出端分别被连接到扫描摆镜信号变换板的运算放大器Dl的同相输入端+IN和反相输入端-1N,这样随着扫描摆镜的摆动，运算放大器的输入端就得到与光电探测二极管接收功率成正比的近似正弦波半波信号，同相及反相输入端差分之后在运放的输出端就得到近似正弦波信号，如图5所示。双场光电探测二极管Vl的两个光敏二极管连接点接地，同样，Dl的同相和反相输入端也分别通过对应的电阻R4和R5接地；D1的输出端output通过电阻Rl与反相输入端-1N连接，Dl的电源正极+Un连接一个滑动变阻器R2，电源负极与电源正极之间串设有电容Cll?C12，运算放大器Dl选用AD公司的0P37。 如图4所示，扫描摆镜信号变换板输出的近似正弦波信号进入扫描摆镜零位信号处理板的运算放大器D2 (AD公司的0P37)，D2与电容Cl?C4、电阻R6?R9及R15—起构成了限幅放大器，对输入信号进行同相和反相的放大和限幅处理。由于集成运放大器D2的供电电源为±15V，放大倍数设定为1000倍，因此运算放大器D2输出的正弦波波形为峰峰值±15V的近似方波，如图5所示。方波信号经过由三极管V3 (3DK9H)构成的射随器，射随器也就是共集电极放大器，它特点是电压增益接近1，输入信号与输出信号同相，大小基本相等，另外，其输入阻抗大，输出阻抗小，具有隔离阻抗变换的作用。在本实施例中由于V3的集电极电源是+ 5V，因此射随器输出信号是幅值OV?5V的近似数字方波信号，这样就利用射随器实现了模拟信号和数字信号的转换，射随器输出的方波信号作为数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于线列红外探测器的扫描摆镜信号处理电路，其特征在于：包括信号输入端用于与光机扫描部件连接的信号变换电路，所述信号变换电路的信号输出端与零位信号处理电路连接；所述信号变换电路包括运算放大器,所述运算放大器的同相和反相输入端分别用于与探测接收器的两个输出端连接；所述零位信号处理电路包括顺次连接的限幅放大器、射随器和正负过零信号形成器，所述正负过零信号形成器包括两个单稳态器件，所述射随器的输出端分别与一个单稳态器件的正相输入端和另一个单稳态器件的反相输入端连接，在所述两个单稳态器件的输出端分别对应产生正过零信号和负过零信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳卫兵，牛姣蕾，刘彤，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41