红外线阵探测器驱动电路的低噪声设计.pdf

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1、总第234期舰船电子工程V01．33No．12111i生箜!；塑坠里三竺!!!呈呈竺篁矍!呈!!!!!!曼!!!一======÷=j=================2===============================2222==2222=2225—053‘———————————————————————————————————————一一红外线阵探测器驱动电路的低噪声设计+王文智·刘万成2王刚3(1．中航工业西安航空计算技术研究所西安710119)(2．光电信息控制与安全重点实验室三河065201)(3．东北电子技术研究所锦州121000)摘要论

2、文首先介绍了红外线阵探测器的系统组成和各个组成部分的功能，详细分析了红外探测系统的噪声来源，并结合实际经验，从软件到硬件电路设计，总结了降低噪声的方法，最后通过分析实验数据，得出红外线阵探测系统输出信号的噪声均方差(RMS)等于0．68mV，计算得到中波线阵探测器的NETD等于80ink。长波红外探测器的NETD等于40ink。实验数据显示通过采用本文低噪声的设计，驱动采集电路达到了比较低的噪声值，红外焦平面探测系统总体成像性能达到理想效果。关键词红外线阵探测器；驱动电路；低噪声中图分类号TN791DOI：10．3969／j．issnl672—9730．20

3、13．12．051Low—noiseDesignofIRArrayDetectorDriveCircuitWANGWenzhilLIUWanchen92WANGGan93(1．Xi’anResearchInstituteofAviationCalculateTechnologyofAvic，Xi’an710119)(2．PhotoelectricityInformationControlandSafetyImportantLab，Sanhe065201)(3．NortheastResearchInstituteofElectronicsTechnology，

4、Jinzhou121000)t崎trnetThisarticleintroducesthedetectorsystemcompositionandfunctionsofvariouscomponents，analysesdetailedlynoisesourceofIRdetectingsystem．bycombiningpracticalexperience，summarizesthenoisereductionmethodsfromsoftwaretohardwarecircuitdesign，finally，byanalyzingexperimenta

5、ldata，thenoiseRMSofIRarraydetectingsystemoutputsignalis0．68mY，bycomputing，NETDofmedi—urnwavearraydetectoriS80ink．NETDof10ngwaveIRdetectoris40ink．TheexperimentaldatashowdrivecircuitcollectionreachthelowernoisevalueaccordingtOthislownoisedesign，totalityimagingfunctionofIRFPAdetecting

6、systemreapsdesirablebenefits．KeyWordsIRarraydetector，drivecircuit，lownoiseCIassNu柏rTN7911引言红外探测器成像系统在医疗、工业探测、森林防火、视频监控等诸多领域发挥着重要作用。由于红外线阵探测器成像灵敏度高的优点，特别受到关注，而要想发挥其探测灵敏度高的优势，红外探测器驱动电路就要尽量低的降低噪声、以提高信噪比[1]。现阶段对于如何降低红外探测系统的噪声，还没有一个简单、有效的方法供大家参考，有关红外探测器驱动采集电路的文章也都缺乏对噪声来源的深入分析研究，本文结合实际设计

7、工作中的经验，提出适用于红外探测器驱动采集电路降低红外探测系统噪声的方法，最后通过实验数据的分析验证了方法的有效性。2红外探测系统驱动采集电路组成及其噪声来源分析2．1探测器驱动采集电路的系统组成如图1所示，红外探测器驱动采集电路一般都由电源驱动电路、时序控制电路和A／D转换电路组成。电源驱动电路部分主要完成对探测器内部模拟和数字器件部分的供·收稿日期：2013年6月5日，修回日期：2013年7月29日作者简介：王文智，男，工程师，研究方向：电子信息工程。电以及各种探测器电压的驱动。时序控制电路部分主要实现对红外探测器的控制和对A／D转换电路的控制。A／D转

8、换电路实现对红外焦平面探测器模拟输出的模数转换工作‘