[发明专利]一种红外探测器信号质量稳定输出电路

说明书

本发明公开了一种红外探测器信号质量稳定输出电路，包括：主处理器FPGA、温度采集电路、探测器偏压控制电路和探测器信号采集电路；其中，温度采集电路采集红外探测器工作环境温度，将温度数字化后送给主处理器FPGA；主处理器FPGA根据温度采集电路采集的温度，更新探测器偏压工作指令，给探测器偏压控制电路；探测器偏压控制电路根据探测器偏压工作指令更新红外探测器工作电压VR和Vgpol，探测器信号采集电路根据红外探测器工作电压VR和Vgpol校正输出的模拟图像信号并数字化后送给主处理器FPGA。本发明通过温度采集电路完成环境温度的采集，以采集的温度作为导向，读取先验信息，通过探测器偏压控制电路配置探测器偏压，实现了偏压实时配置，稳定图像信号输出。

技术领域

本发明属于微电子和光电子技术领域，尤其涉及一种红外探测器信号质量稳定输出电路。

背景技术

红外成像技术无论在军用和民用领域都是当今世界的研究热点。尤其是军用领域，由于红外探测本身的无源被动探测特性，使其具有良好的隐蔽性和抗干扰能力，同时由于探测距离远，能昼夜工作，使红外技术在军用领域得到了广泛的应用。

红外探测器工作供电电路和读出电路是红外成像系统的核心部件，用于提供红外探测器稳定工作的电压和采集红外探测器的输出信号。由探测器的工作机理值，VR的跳动直接影响积分电容的复位，导致输出异常；同时光伏二极管偏压的变化会导致暗电流的跳动，也会导致输出异常。实际的军事环境要应对不同的工况，所以暗电流也会随着温度的变换而变化，同时由于其工艺、材料等原因在不同温度下，暗电流的变化更加明显，呈现出不同的响应特性曲线，这种曲线在不同积分下的差异会放大，严重情况下会导致探测器工作异常。

目前大多数红外探测器供电电路只提供一个稳定的电容复位电压和光伏二极管偏压，这在不同的温度下使得红外探测器的NETD、非均匀性呈现较大差异。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种红外探测器信号质量稳定输出电路，通过温度采集电路完成环境温度的采集，以采集的温度作为导向，读取先验信息，通过探测器偏压控制电路配置探测器偏压，实现了偏压实时配置，稳定图像信号输出。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种红外探测器信号质量稳定输出电路，包括：主处理器FPGA、温度采集电路、探测器偏压控制电路和探测器信号采集电路；其中，温度采集电路采集红外探测器工作环境温度，将温度数字化后送给主处理器FPGA；主处理器FPGA根据温度采集电路采集的温度，更新探测器偏压工作指令，给探测器偏压控制电路；探测器偏压控制电路根据探测器偏压工作指令更新红外探测器工作电压VR和Vgpol，探测器信号采集电路根据红外探测器工作电压VR和Vgpol校正输出的模拟图像信号并数字化后送给主处理器FPGA。

上述红外探测器信号质量稳定输出电路中，所述温度采集电路包含热敏电阻R1、恒流源N3、采样AD芯片N2、电容C4、电阻R9、电阻R10、电容C11和电容C7；其中，恒流源N3的5脚、6脚分别与3.3VD连接，恒流源N3的1脚、2脚并联后通过电阻R9与热敏电阻R1的正极、电容C4的正极、采样AD芯片N2的2脚连接，恒流源N3的3脚通过电阻R10与电容C4的正极连接；恒流源N3的4脚接3.3VD与电容C11的正极；热敏电阻R1、电容C11的负极接DGND；采样AD芯片N2的1脚接3.3VD，采样AD芯片N2的2脚接热敏电阻R1的正极，采样AD芯片N2的3脚接电容C7的正极，采样AD芯片N2的4脚接DGND，采样AD芯片N2的5脚、6脚、7脚、8脚分别接FPGA芯片N5H的C8脚、D8脚、E8脚、F8脚；电容C7的负极接DGND。