红外探测与控制电路的研究

随着我国科学技术的发展,红外探测技术被广泛应用在各行各业中。与此同时,有关红外探测与控制电路的研究也越来越多。本文就此展开了讨论,先是阐述了红外探测及控制的基本理论,然后简单介绍了几种红外探测与控制电路的设计。

一种锑化铟红外焦平面探测器的设计及制作

裂片及串音问题限制了锑化铟(InSb)焦平面探测器向更大面阵规模、更小像元间距的发展。报道了采用分立感光像元的InSb焦平面探测器的试验研究结果。制备了阵列规模为320×256、像元间距为30μm的InSb红外探测器,测得其信号响应均值为441.112 mV,噪声均值为1.729 mV。此阵列分立,缓解了裂片及串音问题,可靠性高且填充率较高。相较于键合硅片后刻蚀形成分立像元的方式,该方法不存在硅片对入射光信息的吸收损失,且制作工艺简单。

复杂场景下红外探测系统性能分析与建模

仿真建模在红外探测系统性能设计、试验鉴定或效能推演等领域具有广泛的应用前景。为了满足复杂作战场景下红外探测系统性能仿真建模的迫切需求,在传统红外探测系统几何成像模型的基础上进一步分析了红外探测器阵列结构、采样效率、图像模糊等因素对探测的影响,另外还对复杂作战场景中自然杂波和激光压制以及假目标欺骗等人为干扰对于红外探测性能的影响进行了深入分析,并将这些影响因素引入红外探测系统的性能建模中,建立了一个能够适用于复杂作战场景的红外探测系统性能仿真推演的数学模型并将其集成于仿真推演系统中。仿真推演实例表明,该模型能够在复杂作战场景中逼真模拟红外探测系统的性能特征,对红外探测系统设计、性能评估以及使用效能仿真推演具有应用价值。

声表面波气体探测器控制电路设计与优化

声表面波气体探测器包括声表面波传感器阵列、富集器、气泵、温度控制器等部件。基于8051单片机为探测器设计了一套控制电路并编写了控制程序,通过调节控制电路改变探测器的工作参数,分别测试了采样气泵流速、富集器的吸附时间与解吸附时间对声表面波气体探测器性能的影响,为优化探测器性能提供了实验依据。

一款多色叠层量子阱红外探测器的读出电路设计

一款完整的红外焦平面探测器主要包含探测器件、读出电路、封装结构和制冷组件。目前根据不同应用场景,探测波段范围不断变宽、探测灵敏度需求提高、成像速度要求加快,对探测器设计提出了更严格、更复杂的指标要求。其中,读出电路将探测光信号转换为电信号传输至系统,是探测器组件的关键核心模块。本文设计了一款对应多色叠层量子阱型器件的红外焦平面探测器读出电路,能够实现同时间、同空间对四波段信号进行探测,并且同时读出,四波段信号的探测积分与读出之间没有互相干扰。探测器规格640×512,像元间距50μm(四波段),各波段信号可实现分时积分、分别可调,采用边积分边读出工作模式,读出帧频可达到四波段探测时≥50 Hz,电路噪声≤0.5 mV,动态范围≥70 dB,电功耗≤600 mW,是一款超大规模低噪声高帧频的高性能读出电路。

基于红外感应的简易自来水开关控制电路设计

阐述了红外感应的工作原理,详细地介绍了红外探测、红外辐射测温和红外遥感技术,系统地设计了一个基于红外感应的简易自来水开关控制电路,具体包括红外感应电路、时间延迟电路、自来水开关电路、电源电路和总电路五部分组成,从而实现自动控制用水的目的。

AV功放原理与维修讲座(8)——第八讲 红外线遥控系统和微电脑控制电路

一、红外线遥控系统 红外线遥控系统一般具有几米至几十米的遥控距离,在家用电器方面得到普遍应用。 红外遥控系统由发射器和接收器两部分组成,其原理框图如图1所示。图1(a)系红外线遥控发射器框图。从图1(a)可以看出,红外线遥控电路是将指令脉冲编码信号调制在载波振荡器产生的载波上(也称脉码调制),然后用这脉码调制信号去驱动红外发光二极管,以发出经过调制的红外光波。图1(b)系红外线遥控接收器框图。从图1(b)可以看出,由红外接收二极管、三极管组成的红外接收电路将红外发射器发出的红外光转化为相应的电信号,再送前置放大器,经解调电路、指令译码电路后实现相应的功能操作。

红外成像导引头对隐身飞机探测性能提升途径分析

隐身飞机的出现对现有雷达和红外制导空空导弹的目标探测能力都提出了挑战。由于隐身飞机对雷达隐身的效果优于红外,相对而言,红外制导空空导弹具有反隐身的优势。但红外导引头仍需采取一定的措施以提高其对隐身目标的探测识别能力。本文针对红外成像导引头探测隐身目标能力提升需求,首先梳理了隐身飞机的红外辐射特征,之后根据红外成像导引头探测性能的影响因素,提出了采用双色/多波段成像探测、优化系统工作参数设计、提高成像质量和场景自适应性、采用低信杂比目标检测截获等技术以提高系统对隐身飞机的探测识别能力。

装有红外和可见光带通控制电路的监视摄像机系统

本发明提供一种装有红外和可见光带通控制电路的监视摄像机系统，该摄像机系统能根据环境条件通过电子方式在红外辐射敏感和可见光敏感两种模式之间进行切换。它配备有一个带通滤光片，当摄像机不处在红外模式时，它可以提供高质量的可见光图像，而当摄像机不处在可见光模式时。

TSAL6200/TSOP1838及其在双向传输控制电路中的应用

介绍了红外遥控收发器件TSAL6200/TSOP1838的特性和使用,并与单片编解码集成电路UM3758 108A结合设计了一种新型双向红外传输控制电路,该电路具有良好的实用性和广泛的应用前景.

红外焦平面探测器的读出电路

红外焦平面阵列是现代红外成像系统的关键元件 ,不论是混合式还是单片式红外焦平面阵列 ,都采用读出电路来实现信号的多路传输以减少阵列输出信号线的数目。论述了读出电路在焦平面信号传输中的作用 ;讨论了用于实现红外焦平面阵列读出电路的一些实施技术 ;

红外双波段可燃气体探测电路的实现和改进

介绍了红外双波段可燃气体探测技术的方法和特点。实现该探测技术的电路需用对数放大器。鉴于对数放大器受环境温度影响较大 ,文中从原理分析出发 ,替换了对数放大器 ,对电路进行了简化和改进 ,结果提高了信号的稳定性和灵敏性 ,使之可应用于实际。

基于低温积分球的中红外陷阱探测器技术

针对中波红外辐射测量定标的需求,提出了将微型积分球与中红外探测器集成在低温环境中。验证比对了几种用于制作积分球内腔表面的材料样品,通过宽光谱反射率、特征光谱反射率、双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF),以及用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等进行微观表面形貌的测量,获得了适用于制作中红外积分球的内腔表面制作工艺。BRDF测试结果显示,制作的内腔表面接近朗伯反射表面。测试了积分球探测器样品的光谱与电学性能,经过表面粗糙化处理并蒸镀金属反射膜,样品的光谱波段适应性好,光强衰减比为0.0674,经计算,积分球内腔壁的反射率为96.4%;同时,低温积分球的引入,使探测器芯片的噪声由3.5×10^(-12)A·Hz^(-1/2)降低至1.0×10^(-12)A·Hz^(-1/2)。

低轨星座红外探测器对临近空间高超声速目标的可探测性分析

以STSS LEO红外探测平台为例,分析其对AGM-183A类空射式高超声速目标的可探测性。为了直观比较不同条件下目标的光电探测特性,将其量化为焦平面上输出信噪比超过阈值的像元数量。首先计算目标气动温度及光谱辐射强度,再利用探测器模型,计算在不同探测方向、距离和角度下,焦平面的信噪比峰值以及超过信噪比阈值的像元数量。分析结果表明,星下点模式下信噪比峰值最高(335),且超过信噪比阈值(6)的像元数最多(54×54),此像元数代表LEO星座对AGM-183A目标的最大可探测性。在临边探测模式下,给出目标可探测性随探测角度和目标温度的变化规律。结果表明,当目标温度接近800 K且探测方位角ψ小于10°(或大于170°)时,焦平面上超过信噪比阈值的像元数量为4×4,说明此时目标可探测性已经接近探测器的理论极限(3×3)。对比来看,温度的改变对目标可探测性的影响更为显著。在临边探测模式下,目标在飞行中段采用主动冷却手段降低表面气动温度以逃脱LEO探测的概率更高。从提高预警能力角度,要提高探测器在最不利角度对温度接近800 K目标的信噪比阈值(方位角ψ小于10°或大于170°时焦平面像元数量不低于8×8)。

电风扇红外遥控触摸控制电路

工作原理电风扇红外遥控发射器电路如图1所示。YF1～YF4采用CMOS 4与非门集成电路CD4011。其中YF1、YF2及R1、C1构成的低频振荡器;YF3、YF4及R2、C2构成频率为40kHz的高频振荡器。按下S2时,高频振荡器起振,信号经三极管T放大后驱动红外发射管D发射出红外信号。按下S1时,低频振荡器起振,这时红外发射管D发出的是被调制的高颇红外脉冲信号。

星载红外探测器快速反射镜控制系统设计

像移补偿是保证星载红外探测器成像质量的关键技术之一,针对某星载红外探测器光学系统的设计特点和成像工作模式,为补偿红外探测器在轨运行方向产生的像移和摆扫方向产生的像移,提出分别对俯仰方向快速反射镜和方位方向快速反射镜实施控制的方案。首先介绍红外遥感原理及像移现象;其次详细分析红外探测器光学系统的设计特点和光学系统组成;然后重点分析了红外探测器在轨工作中的像移产生的原因,并计算出在轨运行方向产生的像移量和摆扫方向产生的像移量;最后提出像移补偿方案,阐明其工作原理,并对像移控制系统硬件设计进行了详细分析。计算结果表明所设计的像移补偿系统的运动范围和运动加速度满足红外探测器技术指标的要求。

红外探测器专用前置放大电路低温特性的研究

红外探测系统被广泛地应用于航空航天、军事、通信等领域。前置放大器低温性能的改善直接影响到整个系统探测精度的提高。从理论上分析了MOS器件低温性能参数的变化,设计了一种红外探测器处理电路专用的CMOS低功耗电流型前置放大器,并采用0.35-m标准CMOS工艺流片,进行了常温(300 K)和低温(77 K)测试。测试结果表明,该运放电路在低温工作时放大倍数线性度良好,功耗等性能得到改善;但是带宽、失调、输入线性范围等性能下降。针对实验结果给出了初步理论分析。