本文關(guān)鍵詞：彈光調(diào)制干涉信號(hào)放大與處理電路的研究

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【摘要】：光譜測(cè)量技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、航天航空、環(huán)境監(jiān)測(cè)等高科技領(lǐng)域。彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀作為一種新型的光譜儀,具有反應(yīng)靈敏度高、光譜范圍寬、抗震性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在光譜探測(cè)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。從彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀輸出的干涉信號(hào)十分微弱,需要將轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行有效合理地放大濾波到AD采集范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)干涉信號(hào)的實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)存和后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。論文在分析_>光調(diào)制干涉信號(hào)的產(chǎn)生原理和幅頻特性的基礎(chǔ)上,分別將激光和高溫黑體作為輻射源進(jìn)行搭建彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀系統(tǒng)進(jìn)行光譜反演。波長(zhǎng)范圍不同的輻射源會(huì)導(dǎo)致輸出的電信號(hào)頻率范圍和幅值大小也不同。本文根據(jù)探測(cè)器輸出干涉信號(hào)的幅值大小、帶寬范圍和所要求的AD電壓接受范圍,設(shè)計(jì)了電壓增益在40dB左右的兩級(jí)干涉信號(hào)放大電路,分別通過理論計(jì)算和Multisim軟件仿真以及最后電路板的焊接測(cè)試進(jìn)行研究干涉信號(hào)放大電路的穩(wěn)定性、抗干擾性和自激振蕩。接下來分別基于歸一化方法計(jì)算出濾波電路元件參數(shù)和使用ADS射頻電路軟件設(shè)計(jì)了兩路25M、50M低通無源濾波器,作用于放大電路后的濾波降噪。最后通過搭建完整的彈光調(diào)制光譜干涉儀系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的放大濾波電路,論證了在前置系統(tǒng)中性能效果良好的放大干涉信號(hào)對(duì)后續(xù)干涉信號(hào)光譜反演的重要性。
【關(guān)鍵詞】：彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀 干涉信號(hào)放大電路 自激振蕩 低通濾波
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 選題背景和研究意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 FTS的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 微弱信號(hào)放大電路的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題來源以及主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 2 PEM-FTS干涉信號(hào)的特性分析與研究14-22
• 2.1 彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀的組成14-15
• 2.2 PEM-FTS的工作原理15-17
• 2.3 PEM-FTS的特性17-19
• 2.4 紅外探測(cè)器選型19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 3 彈光調(diào)制干涉信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)22-39
• 3.1 放大電路的設(shè)計(jì)思路22-24
• 3.2 典型的運(yùn)算放大電路24-26
• 3.3 電路噪聲分析26-29
• 3.3.1 電阻與運(yùn)放的噪聲模型26-28
• 3.3.2 減小噪聲干擾的方法28-29
• 3.4 放大電路仿真分析29-32
• 3.4.1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的仿真29-30
• 3.4.2 放大電路瞬態(tài)分析30-31
• 3.4.3 電壓增益穩(wěn)定性分析31-32
• 3.5 干涉信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)32-38
• 3.5.1 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)32-33
• 3.5.2 干涉信號(hào)放大電路33-34
• 3.5.3 RC相位補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)34-36
• 3.5.4 兩級(jí)放大阻抗匹配設(shè)計(jì)36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 4 基于歸一化算法和ADS的濾波電路設(shè)計(jì)39-55
• 4.1 濾波器的分類和特性39-41
• 4.2 濾波器的主要參數(shù)41-43
• 4.3 無源低通濾波器的設(shè)計(jì)43-46
• 4.3.1 低通濾波器的設(shè)計(jì)43-44
• 4.3.2 帶通濾波器的設(shè)計(jì)44
• 4.3.3 高通濾波器的設(shè)計(jì)44-46
• 4.3.4 帶阻濾波器設(shè)計(jì)46
• 4.4 歸一化25M巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計(jì)46-50
• 4.4.1 25M低通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)46-48
• 4.4.2 仿真測(cè)試與分析48-50
• 4.5 基于ADS的集總參數(shù) 50M低通濾波器的設(shè)計(jì)50-54
• 4.5.1 傳輸線理論50
• 4.5.2 集總參數(shù) 50M低通濾波器設(shè)計(jì)50-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5 電路性能測(cè)試及數(shù)據(jù)分析55-63
• 5.1 PCB電路板制作55
• 5.2 放大增益穩(wěn)定性分析55-58
• 5.3 濾波電路特性分析58-59
• 5.4 彈光調(diào)制系統(tǒng)搭建信號(hào)調(diào)試59-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 亢帥;王志斌;張敏娟;陳友華;李克武;;彈光調(diào)制干涉信號(hào)放大濾波電路設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2015年11期

2 張敏娟;王召巴;王志斌;李曉;李世偉;李晉華;;大光程差PEM-FTS的快速光譜重建[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年07期

3 王國(guó)梁;李曉;王志斌;王艷超;黃艷飛;;彈光調(diào)制高壓諧振電路設(shè)計(jì)[J];激光與紅外;2014年06期

4 張瑞;王志斌;李曉;陳友華;王耀利;楊強(qiáng);;單彈光調(diào)制傅里葉偏振光譜測(cè)量研究[J];應(yīng)用光學(xué);2014年01期

5 張敏娟;王召巴;王志斌;李曉;王明艷;李晉華;;PEM-FTS非線性干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];中國(guó)激光;2013年05期

6 伍鐵生;王麗;王哲;劉玉敏;胡署陽(yáng);尹麗丹;;一種Sagnac干涉儀結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖溫度傳感器[J];中國(guó)激光;2012年11期

7 魏海潮;張記龍;王志斌;王艷超;趙冬娥;;彈光調(diào)制壓電晶體驅(qū)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2012年06期

8 王明艷;王志斌;張記龍;張敏娟;陳友華;景寧;;彈光調(diào)制非等相位干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

9 胡淼;王太勇;喬志峰;耿博;肖新華;;基于彈光調(diào)制的紅外光譜吸收法在室內(nèi)VOC檢測(cè)中的研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2011年12期

10 張軍強(qiáng);顏昌翔;鄭玉權(quán);吳清文;;棱鏡色散成像光譜儀的譜線漂移特性[J];光譜學(xué)與光譜分析;2011年12期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王艷超;彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀穩(wěn)定性研究[D];中北大學(xué);2014年

2 張敏娟;彈光調(diào)制傅里葉變換光譜復(fù)原高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2013年

3 陳友華;遙測(cè)用多次反射式彈光調(diào)制傅里葉變換光譜技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 張宇寒;Herriott型的彈光調(diào)制干涉具的研究[D];中北大學(xué);2015年

2 張亞林;PEM-FTS干涉信號(hào)調(diào)理及獲取電路的設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2015年

3 李一帆;用于1/f低頻電噪聲的低噪聲放大器設(shè)計(jì)與仿真[D];吉林大學(xué);2015年

4 楊強(qiáng);基于PEM-FTS的嵌入式關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2014年

5 謝江濱;寬帶可變?cè)鲆娣糯笃鞯难芯颗c設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：801460