[发明专利]基于脉冲宽度调制的荧光检测与光到数字转换系统

摘要

本发明属于荧光检测技术领域，具体为基于脉宽调制的荧光检测与光到数字转换系统。该系统包括光电流检测电路、暗电流检测电路、参考电压源、无线发送模块和无线接收端。无线接收端由无线接收机和MCU组成。对光电二极管输出电流的检测分为复位相，大电流检测相和小电流检测相。在复位相，积分器和斜坡信号发生器被复位到初始状态。在大电流检测相，参考电压控制信号Sel使得比较器的参考电压为固定电平。在小电流检测相，Sel信号控制比较器的参考电压为斜坡信号。利用本发明，可以低功耗实现荧光信号到数字信号的转换以及荧光检测数据的传送和接收，提高电路对荧光信号的检测精度和动态范围。

主权项

一种基于脉宽调制的荧光检测与光到数字转换系统，其特征在于，该系统包括光电流检测电路，暗电流检测电路，参考电压源，无线发送模块和无线接收端；其中：光电流检测电路用于检测光电流大小，暗电流检测电路用于检测光电二极管漏电流和暗电流的大小；每一路检测电路包括光电二极管、积分器、2个比较器和逻辑门电路；参考电压源由固定参考电压、斜坡信号发生器组成；无线发送模块由门电路和FM调制发送机组成，无线接收端由接收机和MCU组成；光电流检测电路中，光电二极管D1把光信号转换成电流信号，积分器由开关S1、反馈电容Cf1和运放OP1组成，积分器把电流信号转换成电压信号；积分器的输出与两个相同的比较器CMP1和比较器CMP2的反相输入端相连；比较器CMP1的正向输入端接固定电平Vref1，比较器CMP2的正向输入端接参考电压Vref2，参考电压Vref2由控制信号Sel控制开关S2和S3确定；异或门XOR1把比较器CMP1和比较器CMP2的输出转换成脉冲宽度信号；异或门XOR3把光电流检测和暗电流检测这两路的信号转换成一路信号；异或门XOR3出来的信号和复位信号rst经过或门OR2处理后送给FM调制发送机；暗电流检测电路中，光电二极管D2把光信号转换成电流信号，积分器由开关S4、反馈电容Cf2和运放OP2组成，积分器把电流信号转换成电压信号；积分器的输出与两个相同的比较器CMP3和比较器CMP4的反相输入端相连；比较器CMP3的正向输入端接固定电平Vref1，比较器CMP4的正向输入端接参考电压Vref3，参考电压Vref3由控制信号Sel控制开关S2和S3确定；异或门XOR2把比较器CMP3和比较器CMP4的输出转换成脉冲宽度信号；异或门XOR3把光电流检测和暗电流检测这两路的信号转换成一路信号；异或门XOR3出来的信号和复位信号rst经过或门OR2处理后送给FM调制发送机。