模拟信号采集处理系统以及安检机信号处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种模拟信号采集处理系统以及安检机信号处理系统，该模拟信号采集处理系统包括：积分放大电路，用于对接收的微弱光电流信号进行积分放大，以输出与光电流信号强度相应的电压；采样电路，用于对积分放大电路输出的电压进行采样处理，以输出采样电压；输出放大电路，用于对采样电路输出的采样电压进行放大，以输出光电流信号的模拟输出电压；电源产生电路，用于产生不同大小的直流供电电压，以分别为积分放大电路、采样电路、输出放大电路进行供电。采用本发明专利技术示例性实施例的模拟信号采集处理系统以及安检机信号处理系统，采用独立的供电电压，省去了外部提供的基准电源，在降低系统噪声的同时，也最大限度的提高了信号的动态范围。

【技术实现步骤摘要】
模拟信号采集处理系统以及安检机信号处理系统
本专利技术总体说来涉及电子
，更具体地讲，涉及一种模拟信号采集处理系统以及包括该模拟信号采集处理系统的安检机信号处理系统。
技术介绍
X光安检机在铁路、机场、地铁等公共场所广泛用于各种包裹的安全检查。X光安检机是一套能够产生数字化探测图像的成像系统，其目的是将人的肉眼看不到的详细图像信息转化为肉眼可见的图像。目前，X光安检机的主要结构包括传送设备、辐射源、辐射探测器、模拟信号数据采集系统以及图像的软件处理。现有的模拟信号数据采集系统通常由多通道电流积分放大器、采样保持电路、多路选择器、输出放大器以及数字控制单元构成(如图1所示)。大部分模拟信号数据采集系统为使得外部应用电路简单，通常使用单电源供电，即，模拟信号数据采集系统中的各部件的供电电源相同。此外，现有的模拟信号数据采集系统中的多通道电流积分放大器的参考电压VREF为外部输入的低噪声精密基准电压源，通常由一个线性稳压器LDO输出滤波后，再通过一个低噪声运算放大器OPi构成，如图2所示。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例的目的在于提供一种模拟信号采集处理系统以及安检机信号处理系统，以克服上述至少一种缺陷。根据本专利技术示例性实施例的一个方面，提供一种模拟信号采集处理系统，包括：积分放大电路，用于对接收的光电流信号进行积分放大，以输出与光电流信号强度相应的电压；采样电路，用于对积分放大电路输出的电压进行采样处理，以输出采样电压；输出放大电路，用于对采样电路输出的采样电压进行放大，以输出光电流信号的模拟输出电压；电源产生电路，用于产生不同大小的直流供电电压，以分别为积分放大电路、采样电路、输出放大电路进行供电。可选地，所述光电流信号可包括多路子光电流信号，积分放大电路可包括多个积分子电路，每个积分子电路接收对应的一路子光电流信号，采样电路可包括多个采样子电路，一个积分子电路与对应的一个采样子电路形成一个信号采集通道，其中，所述模拟信号采集处理系统可还包括：多路选择器，用于从多个信号采集通道的采样电压中选择一个信号采集通道的采样电压，并将所选择的采样电压输出至输出放大电路，其中，电源产生电路还为多路选择器进行供电。可选地，每个积分子电路可包括第一运算放大器、复位开关以及积分电容，其中，第一运算放大器的负向输入端连接到光电二极管的阴极，第一运算放大器的正向输入端连接到光电二极管的阳极，第一运算放大器的输出端输出与一路子光电流信号相应的电压，复位开关的一端连接到第一运算放大器的负向输入端，复位开关的另一端连接到第一运算放大器的输出端，积分电容的一端连接到第一运算放大器的负向输入端，积分电容的另一端连接到第一运算放大器的输出端，和/或，第一运算放大器的正向输入端接地。可选地，每个采样子电路可包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一缓冲放大器、第二缓冲放大器、第一开关、第二开关、采样电容、第一电阻以及第二电阻，其中，第二运算放大器的正向输入端接收对应的积分子电路输出的电压，第二运算放大器的输出端连接到第一开关的一端，第一开关的另一端连接到第一缓冲放大器的输入端，第一缓冲放大器的输出端连接到第二运算放大器的负向输入端，采样电容的一端连接到第一缓冲放大器的输入端，采样电容的另一端接地，第一缓冲放大器的输出端连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接到第三运算放大器的负向输入端，第三运算放大器的输出端输出采样电压，第二电阻的一端连接到第三运算放大器的负向输入端，第二电阻的另一端连接到第三运算放大器的输出端，第二开关的一端接地，第二开关的另一端连接到第二缓冲放大器的输入端，第二缓冲放大器的输出端连接到第三运算放大器的正向输入端。可选地，输出放大电路可包括第四运算放大器、第三电阻以及第四电阻，其中，第三电阻的一端接收采样电压，第三电阻的另一端连接到第四运算放大器的负向输入端，第四运算放大器的正向输入端接地，第四运算放大器的输出端输出光电流信号的模拟输出电压，第四电阻的一端连接到第四运算放大器的负向输入端，第四电阻的另一端连接到第四运算放大器的输出端。可选地，电源产生电路产生的直流供电电压可包括第一直流正电压、第二直流正电压、第一直流负电压、第二直流负电压，其中，第一直流正电压和第二直流负电压用于为每个积分子电路进行供电，第二直流正电压和第一直流负电压用于为多路选择器进行供电，第二直流正电压和第一直流负电压用于为输出放大电路进行供电。可选地，电源产生电路产生的直流供电电压可包括第一直流正电压、第二直流正电压、第一直流负电压、第二直流负电压，其中，第一直流正电压和第二直流负电压用于为每个采样子电路中的第二运算放大器、第一缓冲放大器、第二缓冲放大器进行供电，第二直流正电压和第一直流负电压用于为每个采样子电路中的第三运算放大器进行供电。可选地，电源产生电路可基于总直流供电电源产生第一直流正电压和第二直流正电压，和/或，电源产生电路可基于第一直流正电压，来通过第一电荷泵电路产生第一直流负电压，电源产生电路可基于第二直流正电压，来通过第二电荷泵电路产生第二直流负电压。可选地，电源产生电路可包括带隙基准电压模块、第一线性稳压器、第二线性稳压器、第一电荷泵、第二电荷泵、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容以及第七电容，其中，带隙基准电压模块的输入端接收总直流供电电源，带隙基准电压模块的输出端输出带隙基准电压，第一线性稳压器的第一端接收总直流供电电源，第一线性稳压器的第二端接收带隙基准电压模块输出的带隙基准电压，第一线性稳压器的第三端输出第一直流正电压，第二线性稳压器的第一端接收总直流供电电源，第二线性稳压器的第二端接收带隙基准电压模块输出的带隙基准电压，第二线性稳压器的第三端输出第二直流正电压，第一电荷泵的输入端接收第一直流正电压，第一电荷泵的输出端输出第一直流负电压，第二电荷泵的输入端接收第二直流正电压，第二电荷泵的输出端输出第二直流负电压，第一电容的一端连接到带隙基准电压模块的输入端，第一电容的另一端接地，第二电容的一端连接到第一线性稳压器的第三端，第二电容的另一端接地，第三电容的一端连接到第二线性稳压器的第三端，第三电容的另一端接地，第四电容的一端连接到第一电荷泵的输入端，第四电容的另一端连接到第一电荷泵的输出端，第五电容的一端连接到第二电荷泵的输入端，第五电容的另一端连接到第二电荷泵的输出端，第六电容的一端连接到第一电荷泵的输出端，第六电容的另一端接地，第七电容的一端连接到第二电荷泵的输出端，第七电容的另一端接地，和/或，电源产生电路产生的直流供电电压还包括第三直流正电压，电源产生电路还包括第三线性稳压器和第八电容，其中，第三线性稳压器的第一端接收总直流供电电源，第三线性稳压器的第二端接收带隙基准电压模块输出的带隙基准电压，第三线性稳压器的第三端输出第三直流正电压，第八电容的一端连接到第三线性稳压器的第三端，第八电容的另一端接地。根据本专利技术示例性实施例的另一方面，提供一种安检机信号处理系统，包括X光辐射源、光电探测器、上述的模拟信号采集处理系统、模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟信号采集处理系统，其特征在于，包括：/n积分放大电路，用于对接收的光电流信号进行积分放大，以输出与光电流信号强度相应的电压；/n采样电路，用于对积分放大电路输出的电压进行采样处理，以输出采样电压；/n输出放大电路，用于对采样电路输出的采样电压进行放大，以输出光电流信号的模拟输出电压；/n电源产生电路，用于产生不同大小的直流供电电压，以分别为积分放大电路、采样电路、输出放大电路进行供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟信号采集处理系统，其特征在于，包括：
积分放大电路，用于对接收的光电流信号进行积分放大，以输出与光电流信号强度相应的电压；
采样电路，用于对积分放大电路输出的电压进行采样处理，以输出采样电压；
输出放大电路，用于对采样电路输出的采样电压进行放大，以输出光电流信号的模拟输出电压；
电源产生电路，用于产生不同大小的直流供电电压，以分别为积分放大电路、采样电路、输出放大电路进行供电。


2.如权利要求1所述的模拟信号采集处理系统，其特征在于，所述光电流信号包括多路子光电流信号，积分放大电路包括多个积分子电路，每个积分子电路接收对应的一路子光电流信号，采样电路包括多个采样子电路，一个积分子电路与对应的一个采样子电路形成一信号采集通道，
其中，所述模拟信号采集处理系统还包括：
多路选择器，用于从多个信号采集通道的采样电压中选择一个信号采集通道的采样电压，并将所选择的采样电压输出至输出放大电路，
其中，电源产生电路还为多路选择器进行供电。


3.如权利要求2所述的模拟信号采集处理系统，其特征在于，每个积分子电路包括第一运算放大器、复位开关以及积分电容，
其中，第一运算放大器的负向输入端连接到光电二极管的阴极，第一运算放大器的正向输入端连接到光电二极管的阳极，第一运算放大器的输出端输出与一路子光电流信号相应的电压，
复位开关的一端连接到第一运算放大器的负向输入端，复位开关的另一端连接到第一运算放大器的输出端，
积分电容的一端连接到第一运算放大器的负向输入端，积分电容的另一端连接到第一运算放大器的输出端，
和/或，第一运算放大器的正向输入端接地。


4.如权利要求2所述的模拟信号采集处理系统，其特征在于，每个采样子电路包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一缓冲放大器、第二缓冲放大器、第一开关、第二开关、采样电容、第一电阻以及第二电阻，
其中，第二运算放大器的正向输入端接收对应的积分子电路输出的电压，第二运算放大器的输出端连接到第一开关的一端，第一开关的另一端连接到第一缓冲放大器的输入端，第一缓冲放大器的输出端连接到第二运算放大器的负向输入端，
采样电容的一端连接到第一缓冲放大器的输入端，采样电容的另一端接地，
第一缓冲放大器的输出端连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接到第三运算放大器的负向输入端，第三运算放大器的输出端输出采样电压，
第二电阻的一端连接到第三运算放大器的负向输入端，第二电阻的另一端连接到第三运算放大器的输出端，
第二开关的一端接地，第二开关的另一端连接到第二缓冲放大器的输入端，第二缓冲放大器的输出端连接到第三运算放大器的正向输入端。


5.如权利要求4所述的模拟信号采集处理系统，其特征在于，输出放大电路包括第四运算放大器、第三电阻以及第四电阻，
其中，第三电阻的一端接收采样电压，第三电阻的另一端连接到第四运算放大器的负向输入端，
第四运算放大器的正向输入端接地，第四运算放大器的输出端输出光电流信号的模拟输出电压，
第四电阻的一端连接到第四运算放大器的负向输入端，第四电阻的另一端连接到第四运算放大器的输出端。


6.如权利要求3所述的模拟信号采集处理系统，其特征在于，电源产生电路产生的直流供电电压包括第一直流正电压、第二直流正电压、第一直流负电压、第二直流负电压，
其中，第一直流正电压和第二直流负电压用于为每个积分子电路进行供电，
第二直流正电压和第一直流负电压用于为多路选择器进行供电，
第二直流正电压和第一直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇刚，
申请(专利权)人：重庆东微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50