亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于PMT模塊的供電電路及信號調(diào)理電路的設(shè)計與實現(xiàn)

        2016-07-09 13:23:05張曼曼楊寧王旭柱
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2016年9期
        關(guān)鍵詞:低噪聲

        張曼曼 楊寧 王旭柱

        摘 要:本文介紹的是基于光電倍增管(PMT)模塊的供電電路及信號調(diào)理電路的設(shè)計,用于浮游植物粒徑檢測系統(tǒng)中微弱熒光信號的檢測。設(shè)計的供電電路將開關(guān)電源輸出的12V電壓轉(zhuǎn)換為低噪聲、低紋波、穩(wěn)定性好的±5V的電壓供光電倍增管模塊及其信號調(diào)理電路使用,實現(xiàn)了一個電源多種應(yīng)用的目的,并為PMT模塊的輸出信號設(shè)計了信號調(diào)理電路,減小了光電檢測電路的噪聲,提高了檢測精度。

        關(guān)鍵詞:電源電路;低噪聲;光電檢測;信號調(diào)理

        中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A

        在微弱光信號的檢測中,利用光電倍增管(PMT)檢測微弱信號仍然是一種主要方式。為此本文設(shè)計了一種基于光電倍增管(PMT)模塊H10723-20的供電電路和信號調(diào)理電路,用于浮游植物粒徑檢測系統(tǒng)中微弱熒光信號的檢測。由于需要檢測的熒光信號比較微弱,背景噪聲將對檢測結(jié)果的精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響,因此所設(shè)計的電路應(yīng)必須具有較小的噪聲和紋波。

        1 系統(tǒng)設(shè)計方案

        PMT模塊H10723-20使用±5V的直流電壓作為輸入,為減小電源噪聲,本文選擇由輸出為12V的開關(guān)電源通過DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換而來的±5V電壓作為PMT模塊的輸入電壓。為方便后續(xù)電路對由H10723-20轉(zhuǎn)化而來的電信號的傳輸和處理,本文設(shè)計了信號調(diào)理電路來調(diào)理、放大PMT模塊的輸出電壓。由于檢測到的光信號強度不同,為更加靈活的檢測到光信號并防止強光對光電倍增管模塊的損壞,本文為PMT模塊設(shè)計了靈敏度調(diào)節(jié)電路,應(yīng)對不同光強的光信號的檢測。

        電路主要由以下幾部分組成:開關(guān)電源、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換芯片、芯片外圍電路、PMT模塊、PMT靈敏度調(diào)節(jié)電路、信號調(diào)理電路,其總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖1中開關(guān)電源用來提供12V的電源電壓;DC-DC電壓轉(zhuǎn)換芯片將開關(guān)電源提供的12V電壓轉(zhuǎn)換為±5V的電壓供H10723-20使用,芯片外圍電路用來降低±5V電壓的噪聲和紋波,提高輸出電壓的穩(wěn)定性;靈敏度調(diào)節(jié)電路用來控制PMT模塊的靈敏度;信號調(diào)理電路用來調(diào)理、放大PMT模塊輸出的電信號。

        2 電源電路設(shè)計

        2.1 DC-DC電壓轉(zhuǎn)換芯片的選擇

        經(jīng)過各種DC-DC電壓轉(zhuǎn)換芯片的比較分析,本文最終選擇MURATA公司的NMA1205DC芯片作為DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器。該芯片標準輸入電壓為12V;輸出為雙路輸出±5V,輸出電流為±100mA。

        該芯片內(nèi)具有短路保護和熱保護電路,且輸入和輸出相隔離,消除了直流路徑,減小了開關(guān)噪聲,使芯片具有較高的可靠性。芯片通過內(nèi)部濾波電路平滑、濾波得到穩(wěn)定的±5V大小的輸出電壓,使輸出電壓的紋波和噪聲小于20mV。

        2.2 芯片外圍電路介紹

        為更進一步減小輸出電壓的噪聲,本文采用圖2所示的芯片外圍電路對芯片輸入、輸出電壓進行調(diào)理,有效降低輸出電壓紋波和噪聲。

        圖2中DC-DC電壓轉(zhuǎn)換芯片NMA1205DC的輸入端加入電容的主要目的是為了降低來自上一級的紋波和噪聲,較大的電容會使系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定,但考慮到PCB面積的損耗、其他器件的正常工作情況以及對應(yīng)用系統(tǒng)中其余電路的干擾,本文的輸入電容選用阻抗小的鋁聚合物電解電容??紤]到輸出電壓噪聲、轉(zhuǎn)換器頻率、輸出電壓紋波等因素,芯片輸出端采用LC濾波電路平滑輸出電壓,減小輸出電壓紋波和噪聲。由于大的電感可以降低輸出電流和輸出電壓紋波且增大芯片的帶負載能力,但卻會耗費過多的PCB面積,綜合考慮電路噪聲、電壓紋波、電感的尺寸、PCB面積等因素,本文選擇22μH電感,電容C25、C26選擇鋁聚合物電解電容,C20、C22選擇陶瓷電容,

        3 PMT靈敏度調(diào)節(jié)電路

        本文通過高精度旋轉(zhuǎn)式電位器的滑動實現(xiàn)對PMT靈敏度的調(diào)節(jié),具體原理為通過滑動電位器改變電阻值進而改變PMT模塊H10723-20引腳Vcont IN和Vref OUT之間的電壓值,不同的電壓值決定了不同的靈敏度,從而實現(xiàn)了PMT的靈敏度的調(diào)節(jié)。為防止電位器在調(diào)節(jié)時滑至兩端,出現(xiàn)短路的情況,在電位器兩邊分別加入電阻,以保護H10723-20模塊,避免因短路導(dǎo)致PMT損壞。電路原理如圖3所示。

        4 信號調(diào)理電路設(shè)計

        為滿足后續(xù)電路對電壓信號的要求,本文利用集成運算放大器AD823AN設(shè)計了放大電路來放大PMT模塊的輸出電壓,電路原理圖如圖4所示。

        放大電路輸入級為放大級,主要用來放大PMT模塊輸出的電壓信號,并利用電容和電阻構(gòu)成有源低通濾波器,濾除高頻噪聲,提高電路性能。輸出級為電壓跟隨器,輸出電壓近似輸入電壓幅值,并對前級電路呈高阻狀態(tài),對后級電路呈低阻狀態(tài),使前、后級電路之間的相互影響很小,因而對前后級電路起到緩沖、隔離作用,并且具有很好的帶負載能力。

        5 結(jié)果分析

        將本文設(shè)計的電路用在浮游植物粒徑檢測系統(tǒng)中,用來檢測由波長445nm的激光激發(fā)產(chǎn)生的熒光光信號,系統(tǒng)設(shè)定波形經(jīng)過10點移動平滑。所得熒光信號的波形如圖5所示,整體波形具有較小的紋波和噪聲,具有較高的信噪比,波形兩邊有較小的浮動是由于浮游植物粒徑檢測系統(tǒng)中波長為532nm的激光激發(fā)產(chǎn)生的少量熒光信號造成的,與本文所設(shè)計的電路無關(guān),且不影響粒徑的正確計算,本文的設(shè)計完全可以滿足浮游植物粒徑檢測實驗的要求,具有良好的效果。

        結(jié)語

        本文設(shè)計的電路應(yīng)用在浮游植物粒徑檢測系統(tǒng)中,為該系統(tǒng)中的光電檢測模塊提供電源,并且對光電檢測模塊輸出的信號進行調(diào)理和放大,有效地減小了電路噪聲和紋波,得到了較好的熒光信號波形,有效的保證了檢測結(jié)果的精度和整個檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

        參考文獻

        [1]王霞,王吉暉,高岳,金偉其.光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)(第三版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2015.

        [2]侯惠淇,韓志剛,Jordi Cosp-Vilella.線性輔助的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(07):47-49.

        [3]劉潔.高效率電壓模同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D].西安:西安電子科技大學(xué),2012.

        [4]脫立芳.降壓型PMW DC-DC開關(guān)電源技術(shù)研究[D].西安:西安電子科技大學(xué),2008.

        [5]劉大燕.一種適用于低頻小信號檢測的放大電路設(shè)計[D].杭州:杭州電子科技大學(xué),2013.

        [6]葛玉榮.海水中浮游植物粒徑分布及濃度原位監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].山東省青島市:中國海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,2011.

        猜你喜歡
        低噪聲
        一種含有源巴倫CMOS雙頻低噪聲放大器的設(shè)計
        天線低噪聲放大器對接收機信號解調(diào)的影響分析
        一種小型化低噪聲微波本振源設(shè)計
        電子制作(2017年9期)2017-04-17 03:00:36
        基于新型雙頻匹配電路的雙頻低噪聲放大器設(shè)計
        移動通信(2016年20期)2016-12-10 09:37:34
        一種L波段寬帶、平坦高增益低噪聲放大器研究
        電子制作(2016年11期)2016-11-07 08:43:29
        低噪聲鍵控寬頻信號源設(shè)計與實現(xiàn)
        電測與儀表(2016年8期)2016-04-15 00:30:16
        一種基于ADS低噪聲放大器的應(yīng)用仿真
        基于CS套片的低噪聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
        24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7190原理及應(yīng)用
        高效高功率密度低噪聲電機研究
        国产高潮刺激叫喊视频| 久久精品国产亚洲av精东| 久久久精品少妇—二区| 亚洲国产国语对白在线观看| 国产一区二区三区激情视频| 免费毛儿一区二区十八岁| 久久久久人妻一区精品色欧美 | 亚洲国产一区二区三区精品| 国产精品18久久久白浆| 97精品超碰一区二区三区 | 午夜天堂av天堂久久久| 极品粉嫩小泬无遮挡20p| 亚洲电影一区二区三区| 日韩人妻无码精品二专区| 男女搞黄在线观看视频| 男女啪啪在线视频网站| 夜夜爽日日澡人人添| 粗大猛烈进出高潮视频| 亚洲视频天堂| 爆乳午夜福利视频精品| 91久久精品一区二区| 18禁黄污吃奶免费看网站| 中文字幕精品一区二区2021年| 亚洲午夜无码AV不卡| 中文字幕专区一区二区| 久久久天堂国产精品女人| 成人试看120秒体验区| 久久国产精品二国产精品| 亚洲午夜福利精品久久| 久久视频在线视频精品| 久久成人永久婷婷99精品| 亚洲精品在线国产精品| 免费看黑人男阳茎进女阳道视频| 国产久热精品无码激情| 精精国产xxxx视频在线播放器| 国产亚洲精品视频在线| 欧美又大又硬又粗bbbbb| www国产无套内射com| 国产av成人精品播放| 夜色视频在线观看麻豆| 亚洲最近中文字幕在线|