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非制冷红外探测技术低噪音设计分析

[2020/4/13]

  红外探测技术在国防建设和民用领域有着重要的作用,是新世纪国家信息化建设的重要组成部分。

  发达国家经过多年的研究,已经发展到了第三代非制冷型红外探测器,国内在这方面的研究起步较晚,与发达国家相比存在差距,但近年来在非制冷红外焦平面阵列的研究上取得一系列进展,相应的促进了非制冷红外探测器组件的研究,随着红外焦平面阵列低噪声性能的进一步提高,设计和研发低噪声红外焦平面阵列的探测器组件成为急需解决的问题。

  红外探测器厂家分析了非制冷红外焦平面阵列低噪声性能的基础上,提出了低噪声组件的设计思路,从电源电路、偏置电压电路、时序驱动电路、数据转换电路和数据处理电路入手,分模块完成低噪声红外探测器组件的设计,在设计中充分考虑了电路的低噪声和小型化设计,主要体现在于:

  首先,电源模块的设计中,对模拟电源和数字电源进行隔离、数据转换电路中采用去耦合网络以及差分结构;

  其次,在偏置电压设计中采用了分辨率为16bit的DAC数字芯片提供模拟偏置电压,并使用I2C协议进行FPGA与AD5665R之间的通信,系统集成度大大提高;

  此外,在数据处理电路中使用坏点补偿算法和两点非均匀性校正算法使得成像质量得到显著提高。

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