[发明专利]一种扫描光栅微镜近红外光谱仪的工作电路

摘要

本发明提出一种基于扫描光栅微镜近红外光谱仪的工作电路，包括电源管理电路和光谱仪控制电路。其中光谱仪控制电路包括至少两路用于光谱信号采集的PGA和ADC通道，一路用于角度传感采集的PGA经滤波器及ADC通道，用于扫描光栅微镜驱动的DAC经滤波器及PGA通道，用于上位机通讯的USB接口电路，外部缓存及作为主控芯片的FPGA。本发明中，PGA通过FPGA的IO口接收PGA控制信号，实现了探测器输入信号增益可编程，提高了光谱仪控制电路的灵活性。通过FPGA同步时钟信号对系统中ADC的控制，实现了扫描光栅微镜角度传感信号与光谱信号的同步采集，便于上位机精确完成光谱重构。

主权项

1.一种扫描光栅微镜近红外光谱仪的工作电路，其特征在于：所述工作电路包括系统电源管理电路和光谱仪控制电路；所述光谱仪控制电路包括至少两路用于光谱信号采集的PGA和ADC通道，一路用于角度传感信号采集的PGA、滤波器及ADC通道，一路用于扫描光栅微镜驱动的DAC、滤波器及PGA通道，用于与上位机实现控制数据通讯的USB接口电路，外部缓存以及FPGA；在所述光谱仪控制电路中，光谱信号采集通道的各个PGA的输入端分别连接一个探测器，输出端分别连接对应的ADC，将探测器探测并输出的光谱信号放大后经ADC由模拟信号转换为数字信号，ADC通过CH1……CHn数据总线将信号输入FPGA进行处理，其中n≥2；角度传感信号采集通道的PGA的输入端连接角度传感器，输出端连接对应的ADC，将角度传感器信号进行放大后经ADC由模拟信号转化为数字信号，ADC再由角度传感数据总线将信号输入FPGA进行处理；FPGA通过信号缓存总线将光谱数据信息及角度传感器信息缓存至外部缓存，并通过上位机通讯总线将光谱数据信息输出至USB接口电路，并经USB总线将数据上传至上位机；上位机亦可发出驱动控制信号，经USB总线由USB接口电路通过上位机通讯总线输入FPGA，经FPGA电路处理后通过驱动信号总线经扫描光栅微镜驱动通道的DAC转换为模拟信号，由滤波器对信号进行平滑处理并经光栅微镜驱动通道的PGA放大后进入微镜驱动器，驱动扫描光栅微镜。