專利名稱:一種非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，包括用于與非制冷紅外探測(cè)器連接的供電電路、數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路以及用于通過偏壓驅(qū)動(dòng)電路與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接的偏壓設(shè)定電路；所述偏壓驅(qū)動(dòng)電路包括一組第一驅(qū)動(dòng)電路和/或一組第二驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路均包括一個(gè)運(yùn)算放大器。該驅(qū)動(dòng)板實(shí)現(xiàn)了紅外圖像的實(shí)時(shí)處理，具有小型化、低紋波、低噪聲和低功耗的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小型化，同時(shí)通過減少各電路處理芯片之間的交互使得圖像處理的效率更高，速度更快，滿足系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、功耗和電磁兼容要求嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)合。
【專利說明】一種非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種去除非制冷紅外探測(cè)器噪聲的驅(qū)動(dòng)板。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來非制冷紅外探測(cè)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于紅外前視、紅外搜索跟蹤等多個(gè)領(lǐng)域。在紅外圖像處理系統(tǒng)中，紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)需要為探測(cè)器提供低噪聲、低紋波的供電電路和偏壓電路，并去除數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路對(duì)模擬信號(hào)的干擾，目前普遍使用的供電電路和偏壓電路是使用LEO經(jīng)過分壓電阻后輸出探測(cè)器所需要的各種偏壓，這就造成了電路元器件過多、紋波大、噪聲高、功耗大和電磁兼容性等問題。在對(duì)圖像要求質(zhì)量高、電路尺寸及電磁兼容有嚴(yán)格限制的使用環(huán)境下，上述問題尤為突出，必須進(jìn)行改進(jìn)和控制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，以解決現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路元器件過多、紋波大、噪聲高、功耗大的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，包括用于與非制冷紅外探測(cè)器連接的供電電路、數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路以及用于通過偏壓驅(qū)動(dòng)電路與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接的偏壓設(shè)定電路；所述偏壓驅(qū)動(dòng)電路包括一組第一驅(qū)動(dòng)電路和/或一組第二驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路均包括一個(gè)運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的電源端用于通過電感與電源連接，其輸出端與其反相輸入端連接，所述第二驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)算放大器的輸出端通過一個(gè)三極管后輸出，各運(yùn)算放大器的輸出用于與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接。
[0005]所述供電電路包括線性穩(wěn)壓器，該線性穩(wěn)壓器的輸入端用于通過磁珠與電源連接，其輸出端用于通過磁珠與非制冷紅外探測(cè)器的供電端口連接。
[0006]所述偏壓設(shè)定電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器及與其供電連接為其提供基準(zhǔn)的電源基準(zhǔn)芯片，所述電源基準(zhǔn)芯片的SPI端口用于與上位機(jī)通訊連接，其DAC輸出端口與偏壓驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。
[0007]所述數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路采用LVDS差分轉(zhuǎn)單端器件，該數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的輸入端用于與上位機(jī)連接，其輸出端用于與非制冷紅外探測(cè)器的數(shù)字端口連接。
[0008]本實(shí)用新型的非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板采用了供電電路、偏壓驅(qū)動(dòng)電路偏壓設(shè)定電路和數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路組成探測(cè)器的驅(qū)動(dòng)板系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)紅外圖像的實(shí)時(shí)處理，具有小型化、低紋波、低噪聲和低功耗的優(yōu)點(diǎn)，模擬供電電壓最大RMS噪聲小于100 μ V，偏壓供電電壓RMS噪聲小于2 μ V，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小型化，面積減少20%、功耗降低了 30%，元器件數(shù)量減少了20%，同時(shí)通過減少各電路處理芯片之間的交互使得圖像處理的效率更高，速度更快，滿足系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、功耗和電磁兼容要求嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)合。

【附圖說明】

[0009]圖1是非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2是非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板供電電路；
[0011]圖3是非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板偏壓設(shè)定電路；
[0012]圖4是非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板第一偏壓驅(qū)動(dòng)電路；
[0013]圖5是非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板第二偏壓驅(qū)動(dòng)電路；
[0014]圖6是非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路；
[0015]圖7是DAC配置流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0017]如圖1所示為本實(shí)用新型非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，該驅(qū)動(dòng)板包括用于與非制冷紅外探測(cè)器連接的供電電路、數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路以及用于通過偏壓驅(qū)動(dòng)電路與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接的偏壓設(shè)定電路，本實(shí)用新型的偏壓驅(qū)動(dòng)電路包括一組第一驅(qū)動(dòng)電路和/或一組第二驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路均包括一個(gè)運(yùn)算放大器，本實(shí)施例的運(yùn)算放大器均采用AD8027。
[0018]如圖2所示，供電電路包括低噪聲線性穩(wěn)壓器LT1762，該線性穩(wěn)壓器的輸入端Vin通過磁珠B3與電源連接，輸入端還通過電容C3和C4構(gòu)成的并聯(lián)支路接地，并且該輸入端還通過電阻R3與其SHDN/端連接；該穩(wěn)壓器的輸出端Vout通過磁珠B2與非制冷紅外探測(cè)器的供電端口連接，該輸出端通過電容C2與其BYP端連接，通過Cl、Rl的并聯(lián)支路與電位計(jì)R2串聯(lián)后接地。該供電電路的最大輸出電流150mA，供電電壓最大RMS噪聲小于20 μ V(10Hz to ΙΟΟΚΗζ)。
[0019]如圖3所示，偏壓設(shè)定電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器LTC2620及與其供電連接為其提供基準(zhǔn)的電源基準(zhǔn)芯片LT1461，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的SPI端口(SPI_SD0、SPI_SD1、SPI_CS、SPI_CLK)與上位機(jī)通過總線通訊連接，使用上位機(jī)對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)軟件對(duì)探測(cè)器偏壓設(shè)定；其DAC輸出端口 PYl?PY8與偏壓驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器的DAC配置流程如圖7所示。該偏壓設(shè)定電路的最大輸出電流15mA，供電電源最大RMS噪聲小于2 μ V。
[0020]如圖4所示，第一驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)算放大器D4的同相輸入端用于通過電阻Rll與數(shù)模轉(zhuǎn)換器PYl?ΡΥ8的對(duì)應(yīng)端口連接，該輸入端還通過C12接地；D4的電源端通過電感LI與電源連接，且該電源端通過C9、ClO的并聯(lián)支路接地；D4的輸出端通過電阻R14后輸出，且該電阻R14的前端通過電容Cll與D4的反相輸入端連接，R14的后端PYout通過電阻R13與D4的反相輸入端連接，該反相輸入端還連接有電阻R12。
[0021]如圖5所示，第二驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)算放大器D7的同相輸入端用于通過電阻R16與數(shù)模轉(zhuǎn)換器PYl?PY8的對(duì)應(yīng)端口連接，該輸入端還通過C19接地；D7的電源端通過電感L2與電源連接，且該電源端通過C17、C18的并聯(lián)支路接地；D7的輸出端通過電阻R18后輸出，且R18的前端通過電容C20與D7的反相輸入端連接，R14的后端通過電阻R18與三極管Ql的基極連接，Ql的集電極與D7的電源端連接，其發(fā)射極一路通過電阻R20輸出，輸出端PYPOffout通過電容C21接地，另一路通過電阻R19接地；另外，D7的輸出端通過Cll與D7的反相輸入端連接，輸出端PYPOWout通過電阻R21與D7的反相輸入端連接，該反相輸入端還連接有電阻Rl7。
[0022]該偏壓驅(qū)動(dòng)電路的最大輸出電流80mA，供電電壓最大RMS噪聲小于2μν(10Ηζ toΙΟΟΚΗζ);其第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端PYout、第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出端PYPOWout均與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接。
[0023]如圖6所示，數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的輸入端FPGAsig用于與上位機(jī)連接，其輸出端sig用于與非制冷紅外探測(cè)器的數(shù)字端口連接。該驅(qū)動(dòng)電路采用LVDS差分轉(zhuǎn)單端器件SN65LVDS2對(duì)探測(cè)器數(shù)字端進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可減少數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。
[0024]以上實(shí)施例僅用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想，不能以此限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的思想，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動(dòng)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，其特征在于:包括用于與非制冷紅外探測(cè)器連接的供電電路、數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路以及用于通過偏壓驅(qū)動(dòng)電路與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接的偏壓設(shè)定電路；所述偏壓驅(qū)動(dòng)電路包括一組第一驅(qū)動(dòng)電路和/或一組第二驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路均包括一個(gè)運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的電源端用于通過電感與電源連接，其輸出端與其反相輸入端連接，所述第二驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)算放大器的輸出端通過一個(gè)三極管后輸出，各運(yùn)算放大器的輸出用于與非制冷紅外探測(cè)器的偏壓端口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，其特征在于:所述供電電路包括線性穩(wěn)壓器，該線性穩(wěn)壓器的輸入端用于通過磁珠與電源連接，其輸出端用于通過磁珠與非制冷紅外探測(cè)器的供電端口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，其特征在于:所述偏壓設(shè)定電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器及與其供電連接為其提供基準(zhǔn)的電源基準(zhǔn)芯片，所述電源基準(zhǔn)芯片的SPI端口用于與上位機(jī)通訊連接，其DAC輸出端口與偏壓驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的非制冷紅外探測(cè)器驅(qū)動(dòng)板，其特征在于:所述數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路采用LVDS差分轉(zhuǎn)單端器件，該數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路的輸入端用于與上位機(jī)連接，其輸出端用于與非制冷紅外探測(cè)器的數(shù)字端口連接。
【文檔編號(hào)】G01J5-02GK204301868SQ201420718953
【發(fā)明者】朱寅非 [申請(qǐng)人]中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所