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基于红外焦平面阵列测试的超低噪声直流偏置技术研究

张国晨  
【摘要】:近年来,随着红外焦平面阵列(IRFPA)技术的发展,红外技术与系统在军事和日常生产及生活等许多领域用途日益广泛。在这种环境背景下,研制红外焦平面阵列探测器测试系统是十分必要的,系统的关键技术之一就是直流偏置源的实现,而国内外一直未能在此关键技术上有实质性的突破。本文现围绕系统中直接供给探测器偏置电压的直流偏置源展开研究工作。 本文主要从以下方面开展了研究工作: 1.对红外焦平面阵列的概念、原理做了清晰的介绍,并且阐述了红外焦平面的技术和发展现状,以及国内外在红外焦平面阵列测试技术上的研究水平和差距。 2.详细介绍了红外焦平面阵列的主要性能参数,以及红外焦平面阵列测试系统的测试总体需求及总体结构,提出了直流偏置关键技术。 3.详细分析了直流偏置指标对于红外焦平面测试系统影响的理论分析。通过对一般电子系统中噪声及焦平面阵列探测器噪声的介绍,并结合实际工作中的测试环境及要求提出了直流偏置源的主要性能指标。从整体上对直流偏置源的性能指标、噪声分析、EMC技术和精度要求做了一定的讨论工作。 4.从直流偏置电路的实际需求方面精心设计了电路的硬件部分和软件通讯部分,对电路中部分芯片的噪声指标、功能实现及相关算法做了仿真和分析工作。 5.在实际测试中对直流偏置源的应用结果做了验证,并进行了相关分析。总结了在测试过程中遇到的一些问题,提出了相关的、可行的改进方案。


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