本文關(guān)鍵詞：彈光調(diào)制干涉信號放大與處理電路的研究

  更多相關(guān)文章： 彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀 干涉信號放大電路 自激振蕩 低通濾波

【摘要】：光譜測量技術(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十分微弱,需要將轉(zhuǎn)換后的電信號進(jìn)行有效合理地放大濾波到AD采集范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對干涉信號的實(shí)時采集儲存和后續(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。波長范圍不同的輻射源會導(dǎo)致輸出的電信號頻率范圍和幅值大小也不同。本文根據(jù)探測器輸出干涉信號的幅值大小、帶寬范圍和所要求的AD電壓接受范圍,設(shè)計了電壓增益在40dB左右的兩級干涉信號放大電路,分別通過理論計算和Multisim軟件仿真以及最后電路板的焊接測試進(jìn)行研究干涉信號放大電路的穩(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算出濾波電路元件參數(shù)和使用ADS射頻電路軟件設(shè)計了兩路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對后續(xù)干涉信號光譜反演的重要性。
【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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 FTS的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 微弱信號放大電路的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題來源以及主要研究內(nèi)容12-14
• 2 PEM-FTS干涉信號的特性分析與研究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 紅外探測器選型19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 3 彈光調(diào)制干涉信號放大電路設(shè)計22-39
• 3.1 放大電路的設(shè)計思路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 干涉信號放大電路設(shè)計32-38
• 3.5.1 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計32-33
• 3.5.2 干涉信號放大電路33-34
• 3.5.3 RC相位補(bǔ)償電路設(shè)計34-36
• 3.5.4 兩級放大阻抗匹配設(shè)計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43-46
• 4.3.1 低通濾波器的設(shè)計43-44
• 4.3.2 帶通濾波器的設(shè)計44
• 4.3.3 高通濾波器的設(shè)計44-46
• 4.3.4 帶阻濾波器設(shè)計46
• 4.4 歸一化25M巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計46-50
• 4.4.1 25M低通濾波器參數(shù)設(shè)計46-48
• 4.4.2 仿真測試與分析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50-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5 電路性能測試及數(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)】

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本文編號：801460