[发明专利]一种应用于红外探测器的低噪声采样电路

说明书

一种应用于红外探测器的低噪声采样电路，包括：信号阻抗匹配单元、电平匹配单元及滤波单元、模数转换单元、超采数字滤波处理单元。其效果是：红外探测器的低噪声采样电路具有噪声低、体积小等优点，可以在‑55℃～+85℃条件下正常工作；避开了因噪声混叠严重而效果不佳的频域处理，更好的利用了像元级的超采样时域信息，能有效提高采样精度以及信噪比。

技术领域

本发明涉及一种应用于红外探测器的低噪声采样电路，属于信号处理技术领域。

背景技术

红外成像在民用、医学和军事等方面正得到越来越广泛的应用。于此同时，人们对红外成像系统中图像质量的要求也越来越高。红外探测器输出的模拟信号的特殊性，需要一种满足高需求的低噪声采样电路，采样电路的设计决定着红外成像系统的探测距离和识别距离，该应用于红外探测器的低噪声采样电路具有噪声低、体积小等优点，可以在-55℃～+85℃条件下正常工作。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种应用于红外探测器的低噪声采样电路，避开了因噪声混叠严重而效果不佳的频域处理，更好的利用了像元级的超采样时域信息，能有效提高采样精度以及信噪比。

本发明的技术方案是：

一种应用于红外探测器的低噪声采样电路，包括：信号阻抗匹配单元、电平匹配单元及滤波单元、模数转换单元、超采数字滤波处理单元；

信号阻抗匹配单元为信号的输入端，其输出端连接电平匹配单元，电平匹配单元经过滤波单元连接模数转换单元；所述阻抗匹配单元采用德州仪器公司的TLV3544芯片；所述电平匹配单元采用亚德诺公司的ADA4932-1芯片；所述模数转换单元采用亚德诺公司的AD9645芯片；所述超采数字滤波单元在FPGA内实现，FPGA采用Xilinx公司的A7系列；

红外探测器输出的模拟信号经过信号阻抗匹配单元、信号电平匹配单元、滤波单元、模数转换单元后，FPGA完成对信号的超采样并做数字滤波处理。

信号阻抗匹配单元包括：TLV3544芯片N1、下拉电阻R1、电容C1和电阻R2；

下拉电阻R1的一端作为输入端接收外部输入的Vout1信号(即红外探测器输出的模拟信号)，下拉电阻R1的一端连接TLV3544芯片N1的正输入端，下拉电阻R1的另一端接地处理；电容C1的一端连接外部电源和TLV3544芯片N1的电源端，电容C1的另一端接地处理；TLV3544芯片N1的接地端接地处理，电阻R2的一端连接TLV3544芯片N1的反向输入端，电阻R2的另一端连接TLV3544芯片N1的输出端；电阻R2的另一端作为输出端连接电平匹配单元。

信号电平匹配单元及滤波单元，包括：ADA4932-1芯片N2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C8、电容C12、电容C18和电容C13；

电阻R6的一端作为输入端接收信号阻抗匹配单元发送的输入信号VO1，电阻R6的另一端连接电容C8的一端、电阻R7的一端以及ADA4932-1芯片N2正输入端；电容C8的另一端连接电阻R7的另一端以及ADA4932-1芯片N2的端脚1；

电容C12的一端连接外部电源和ADA4932-1芯片N2的电源端，电容C12的另一端接地处理；

ADA4932-1芯片N2端脚9用于接收VCM信号；

电阻R9的一端用于接收VREF信号，电阻R9的另一端连接ADA4932-1芯片N2反输入端、电阻R10的一端以及电容C18的一端；电阻R10的另一端连接电容C18的另一端以及ADA4932-1芯片N2端脚4；ADA4932-1芯片N2的接地端接地处理；

电阻R8的一端连接ADA4932-1芯片N2负输出端，电阻R8的另一端连接电容C13的一端并作为反向输出端；