[发明专利]一种光电探测器系统增益稳定的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种增益稳定控制电路，特别是一种可适应于温度变化的光电探测器系统增益稳定的控制电路。

背景技术

航天器着陆过程中需要使用γ高度表实现低高度测高，而光电探测器是γ高度表的重要部件，它接收从着陆面反散射的γ光子并将光信号转换成增益一定的电流脉冲信号，由后续信号处理电路根据脉冲信号的频率计数变化实现高度测量。

光电探测器输出的电流脉冲信号的增益受温度等环境因素影响，温度的降低会使光电探测器系统的电流增益减小，输出的脉冲信号幅度降低，经信号处理电路后获得的频率计数值就会减少，从而影响高度测量的精度。由于返回舱和探测器着陆时对高度执行信号的精度要求较高，因而需要将光电探测器的误差影响降至最低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可自适应调节光电探测器系统增益的控制电路，可以有效解决光电探测器在应用中出现的系统增益不稳定现象，使其输出脉冲幅度保持一致，从而保证脉冲计数的正确性。

本发明的技术解决方案是：一种光电探测器系统增益稳定的控制电路，包括：放大电路、脉宽整形电路、电压甄别电路和控制电压动态调节电路，其中：

放大电路：将光电探测器阳极输出的电流脉冲信号转换为原始电压脉冲信号并进行放大，将放大后的原始电压脉冲信号送至电压甄别电路和脉宽整形电路；

脉宽整形电路：获取门限电压，将放大后的原始电压脉冲信号与门限电压比较，去除幅度低于门限电压的无用脉冲信号，并将去除无用脉冲信号后的放大后的原始电压脉冲信号调制成脉宽和幅度固定的频率脉冲信号，并分别送至电压甄别电路和控制电压动态调节电路；

电压甄别电路：同时接收频率脉冲信号和放大后的原始电压脉冲信号，利用频率脉冲信号对放大后的原始电压脉冲信号进行去重叠控制，得到连续的脉冲信号，将上门限比较电压、下门限比较电压分别与连续的脉冲信号比较，当连续脉冲信号幅度低于下门限电压时，输出两路高电平至控制电压动态调节电路，当连续脉冲信号幅度高于上门限电压时，输出两路低电平至控制电压动态调节电路，当连续脉冲信号幅度处于上门限电压和下门限电压之间时，同时输出一路高电平和一路低电平至控制电压动态调节电路；所述上门限比较电压与γ粒子能谱的峰值成正比，下门限比较电压与γ粒子能谱的谷值成正比；

控制电压动态调节电路：接收电压甄别电路的输出电平，并接收脉宽整形电路发送的频率脉冲信号，当频率脉冲信号为高电平且电压甄别电路两路输出都为高电平，则控制光电探测器的阴极电压增大，当频率脉冲信号为高电平且电压甄别电路两路输出都为低电平，则控制光电探测器的阴极电压减小，当频率脉冲信号为高电平且电压甄别电路两路输出分别为高电平和低电平，则不对光电探测器的阴极电压进行控制。

所述的放大电路进行电压信号的放大是二级放大，第一级放大控制在1.8V～2.1V，第二级放大为6V，将一级放大后的原始电压信号送至电压甄别电路，二级放大后的原始电压脉冲信号送至脉宽整形电路。

所述的脉宽整形电路包括起始门限比较器单元和双单稳触发器单元，起始门限比较器单元获取门限电压，将二级放大后的原始电压脉冲信号与门限电压比较，去除电路噪声引起的幅度低于门限电压的无用脉冲信号，并将去除无用脉冲信号后的二级放大的原始电压脉冲信号送至双单稳触发器单元，双单稳触发器单元将去除无用脉冲信号后的二级放大的原始电压脉冲信号调制成脉宽和幅度固定的频率脉冲信号，分别输出频率脉冲信号到电压甄别电路和控制电压动态调节电路。

所述的电压甄别电路包括选通开关单元、上门限比较器单元和下门限比较器单元，选通开关单元在频率脉冲信号控制下选通，对放大电路发送的一级放大后的原始电压脉冲信号进行去重叠控制，得到连续的脉冲信号并发送到上门限比较器单元和下门限比较器单元的反向输入端；上门限比较器单元的同向输入端接入上门限比较电压，下门限比较器单元的同向输入端接入下门限比较电压，上门限比较器单元和下门限比较器单元分别将各自的两路输入电压与放大电路发送的并经选通开关单元处理得到的连续脉冲信号的幅度比较，当连续脉冲信号幅度低于下门限电压时，上门限比较器和下门限比较器都截止且都输出高电平，当连续脉冲信号幅度高于上门限电压时，上门限比较器和下门限比较器都翻转且都输出低电平，当连续脉冲信号幅度处于上门限电压和下门限电压之间时，上门限比较器截止输出高电平，下门限比较器翻转输出低电平，上门限比较器和下门限比较器将输出电平送至控制电压动态调节电路。