微秒光电流积分器。方案、说明

具有积分相位延迟中断功能的微秒光电流积分器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

图1所示电路是一个双通道微秒光电流积分器，具有积分持续时间的相位延迟，换句话说，它是一种光学光电探测器，可以检测不同占空比和持续时间从几微秒到几十秒的频闪光脉冲毫秒，无需调整积分持续时间，因为此参数取决于输入信号的相位，然后是积分复位脉冲。

（点击放大）

需要两个积分通道A1和A2来对积分器输出的信号进行后续和差处理。在该电路中，使用了光电流积分器，积分器的输出信号与电压幅值和时间轴所限定的截面面积成正比，如果输入信号是直流电，则输出信号是一个递增的倾斜电压平面（图2a）。

OA A1 和 A2 与电容 OS - C3 和 C4 执行精确的模拟集成。积分误差的主要成分是由零偏置电压 Ucm 和运算放大器的输入电流引起的。为了消除后者，使用运算放大器作为具有场效应晶体管输入级的积分器，因为它们的栅极实际上不消耗电流，光电二极管PD1和PD2产生的全部光电流流过图3中的积分电容C4和C1，输出电压的上升速率由光电流的值决定。零失调电压Ucm会引起输出电压的显着漂移，并可能引起比较器A3的误操作，从而导致电路故障。

因此，作为积分器，使用了德州仪器 OPA350 的运算放大器芯片，其输出信号的零偏移电平仅为几毫伏，并允许您使用电位器 R7 和 R8 调整此参数。众所周知，在积分过程中获得的积分器输出电压在随后的零输入信号处不会降低到零，而是在没有“寄生”输入光电流的情况下继续保持在给定电平，否则会发生变化并达到Uip 的最大值。

为了补偿在没有频闪脉冲的情况下出现的“寄生”输入光电流，使用了一个组合光耦合器，它由一个反极性连接的光电二极管和一个 LED - SD1、PD3 和 SD2、PD4 组成。补偿调整由电位器 R1 和 R2 进行，直到没有输入脉冲时积分器的输出信号变为水平线或零。这表明积分器的正确操作，但后者实际上无法正确积分后续信号，因为在积分之前测量和比较光脉冲需要相同的初始条件。

为了消除这种影响，积分器的输出电压必须周期性地“复位”到 Ucm。在积分器中使用了“reset”复位键，图中的 DD1 微电路。 1. K176KT1或K561KTZ，闭合时电容C3和C4放电，输出电压下降到零偏压。这里，控制“按钮”是输入E1和E2。在“复位”模式下（按键关闭），设置初始积分条件。这种电子触点及其负载电路不与控制信号源电连接。

为了产生复位脉冲，使用了包含比较器芯片A3的电路，其操作如下。从图 6 中第一个积分器的输出 1 可以看出： 20. 信号被馈送到比较器，当参考信号和积分器输出的信号相等时触发比较器，其电平为 2 mV，如图 2 所示。 10a和XNUMXc，并由电位器RXNUMX调节。因此，积分器前级输出信号的显着零漂会导致比较器误动作和电路故障。

比较器必须具有无限大的增益，输入信号中完全没有噪声，并且零漂移很小。使用具有非常高增益的放大器可以获得这样的特性，OPA350RA 运算放大器可以满足这些要求，该运算放大器能够使用单极电源供电。输出为 TTL 信号。接下来，来自比较器的输出逻辑信号被馈送到用于形成积分器复位脉冲的相位延迟的电路，图2。 XNUMXb。

具有中断中断相位延迟的微秒光电流积分器

由于积分器复位脉冲的延迟不应依赖于输入信号的频率，由于到达积分器PD1和PD2输入端的频闪信号具有不同的持续时间和占空比，因此，要形成复位脉冲延迟，采用KR2VI1006数字定时器的DD1芯片形成复位脉冲的相位延迟。

电路工作的实质是电容器C13通过串联的电阻R11和R13线性充电，通过电阻R13线性放电。随着来自比较器的信号的到来，电容器的线性充电过程开始到电压Upor=1/2 Upit。当达到这个值时，电容开始线性放电，即使输入端有信号。当电容器放电时，在微电路的输出端会产生一个矩形信号，这个信号就是相位延迟信号。该电路产生相位延迟φ，在0<φ<180度时稳定工作。

为了增加频率范围，电容的电容最好取1uF。在大多数情况下，电阻器 R11 的阻值可以取为 100 kOhm。用电位器 R13 校正相移，最好选择 100 kOhm 的值。此外，在来自定时器输出的脉冲的下降沿，启动等待多谐振荡器DD3。

使用元件R12和C11的不同值，可以设置多谐振荡器工作的另一个所需时间。多谐振荡器产生持续时间为 20 ms 的脉冲，如图 2 所示。如图1d所示，提供给DD2微电路的电子开关E1和E3的控制输入，分流积分器C4和C6的电容，并重置6个积分器输出处的信号，从而为处理后续频闪脉冲创造初始条件。从输出XNUMX接收积分器的信号用于随后的全差处理。

作者：牵牛星NTPC；出版：cxem.net

查看其他文章 部分红外线技术.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

交通噪音会延迟雏鸡的生长 06.05.2024

现代城市中我们周围的声音变得越来越刺耳。然而，很少有人思考这种噪音如何影响动物世界，尤其是像尚未从蛋中孵出的小鸡这样娇嫩的动物。最近的研究揭示了这个问题，表明它们的发展和生存会产生严重后果。科学家发现，斑马小菜斑幼鸟暴露在交通噪音中会严重影响其发育。实验表明，噪音污染会显着延迟它们的孵化，而那些孵化出来的雏鸟则面临着许多健康问题。研究人员还发现，噪音污染的负面影响也延伸到了成年鸟类身上。繁殖机会减少和繁殖力下降表明交通噪音对野生动物产生长期影响。研究结果凸显了需要 ... >>

无线音箱三星音乐框 HW-LS60D 06.05.2024

在现代音频技术领域，制造商不仅追求无可挑剔的音质，而且追求功能与美观的结合。这一方向的最新创新举措之一是在 60 年三星世界活动上推出的新型三星音乐框架 HW-LS2024D 无线扬声器系统。三星 HW-LS60D 不仅仅是一个扬声器系统，它还是框架式声音的艺术。 6 扬声器系统与杜比全景声支持和时尚相框设计的结合使该产品成为任何室内装饰的完美补充。新款三星音乐框架采用先进技术，包括可在任何音量级别提供清晰对话的自适应音频，以及可实现丰富音频再现的自动房间优化。这款扬声器支持 Spotify、Tidal Hi-Fi 和蓝牙 5.2 连接，以及智能助手集成，可满足您的需求。 ... >>

控制和操纵光信号的新方法 05.05.2024

现代科学技术发展迅速，每天都有新的方法和技术出现，为我们在各个领域开辟了新的前景。其中一项创新是德国科学家开发了一种控制光信号的新方法，这可能会导致光子学领域取得重大进展。最近的研究使德国科学家能够在熔融石英波导内创建可调谐波片。这种方法基于液晶层的使用，可以有效地改变通过波导的光的偏振。这一技术突破为开发能够处理大量数据的紧凑高效光子器件开辟了新的前景。新方法提供的偏振电光控制可以为新型集成光子器件提供基础。这为以下人员提供了绝佳的机会： ... >>

来自档案馆的随机新闻

通电时不导热的金属物质 29.12.2019

伯克利美国国家实验室的研究人员发现了一种新物质，这种物质处于金属状态，可以很好地导电，同时也是一种热绝缘体。这种材料的这一特性在某些领域可能非常有用，但是，它从根本上打破了所有既定原则和对电导体工作原理的理解。

2017 年发现的一种物质的特性违反了 Wiedemann-Franz 定律，根据该定律，导电材料的热导率与其电导率成正比。电暖器、电磁铁、电动机等东西在使用过程中会发热甚至发热，就是按照这个规律。

检测到的物质是二氧化钒 (VO2)，这种材料在正常情况下是透明的电介质。但是当温度升至 67 摄氏度以上时，这种材料就会进入金属导电相。研究人员写道：“二氧化钒的不寻常特性破坏了我们从物理教科书中获得的所有理解。这一发现对于理解某些材料中电子的行为非常重要。”

为了了解二氧化钒中这种奇异特性的来源（热导率，比 Wiedemann-Franz 定律确定的值小 10 倍），科学家们研究了电子如何在这种材料的晶格中移动。其原因是所有电子运动的异常同步。研究人员写道：“这种材料内部的电子以流体流动的形式一起移动，而不是像其他金属物质那样作为单独的粒子移动。”其他材料。

在他们的研究中，科学家们开始在二氧化钒中引入各种添加剂，看看这将如何影响材料的性能。添加钨可以降低材料向金属状态的转变温度并增加其导热性。例如，这将允许创建冷却元件，仅当冷却对象的温度超过某个阈值时才会开始工作。

新材料还有另一个独特的特性——在正常条件下，这种材料在所有光线范围内都是透明的，但在 60 摄氏度以上的温度下，它开始反射红外光，对可见光保持透明。由于这些特性，带有一些添加剂的二氧化钒可用作“智能”窗户的涂层，无需空调即可降低房间温度。

其他有趣的新闻：

▪ 骁龙 X5 75G 调制解调器

▪ 新型无线文件传输系统

▪ 预算 DC-DC 转换器 Mean Well SPA02 和 SPB03

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章灯的使用寿命更长。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章魔法服务。焦点秘密

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论