哈尔滨工业大学 仪器科学与工程学院, 哈尔滨 150001
半导体激光器的输出性能直接决定了光纤电流互感器的测量精度和长期运行稳定性。为提高光纤电流互感器的测量精度与稳定性, 设计了一种高精度半导体激光器数字驱动电路。以STM32微控制器为控制核心, 利用高精度电流源芯片ADN8810实现驱动电流的精密控制, 同时采用集成温控芯片MAX1978通过控制半导体制冷片的工作电流实现对激光器温度的精确控制。经实验测试, 其输出电流稳定度为0.028%, 温度控制稳定度为0.18%, 激光器输出光功率稳定度达到0.06%, 输出波长稳定度为0.05pm。该设计能够满足光纤电流互感器对光源输出性能的要求。
半导体激光器 恒流驱动 温控电路 光纤电流互感器 semiconductor laser STM32 STM32 constant current driving temperature control circuit optical fiber current transformer
1 上海交通大学 1. 微米/纳米加工技术国家级重点实验室, 上海 200240
2 电子信息与电气工程学院 微纳电子学系, 上海 200240
由于多环谐振式微机械陀螺的谐振频率较高, 传统的数字控制电路对陀螺幅点信号的频率跟踪难以同时兼顾精度和速度的要求。在传统半球陀螺数字控制电路的基础上, 提出了一种适用于多环谐振式微机械陀螺仪的频率跟踪电路, 并首次运用于多环谐振式微机械陀螺。该电路以高速A/D转换电路为基础, 通过对幅点信号高速采样计算频率和相位信息, 并通过CORDIC算法产生输出信号。测试结果显示, 该电路使多环谐振式微机械陀螺幅点信号的频率跟踪精度达到了0.78Hz, 频率跟踪时间小于40μs, 使控制电路的性能得到了极大提升。
多环谐振式微机械陀螺 频率跟踪电路 控制电路 A/D转换 mult-ring resonant micromechanical gyroscope frequency tracing circuit control circuit A/D convert CORDIC CORDIC
1 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2 北京工业大学 激光工程研究院, 北京 100124
窄线宽半导体激光器日益广泛的应用对其驱动和温控电路提出了更高的要求。为获得窄线宽、稳定功率并实时可调的激光输出, 利用ATLWS200MA103驱动模块和TECA1系列温控模块搭建半导体激光器的驱动和温控电路, 对激光器输出的各项性能指标进行测试, 验证了在该驱动下, 激光器线宽可达到5kHz, 光功率稳定性达到0.1%。并利用波导谐振腔进行扫频实验, 得出驱动电流变化量与激光器中心频率变化量之间的关系表达式。
半导体激光器 驱动电路 温控电路 光功率 线宽 semiconductor lasers driving circuit temperature control circuit optical power linewidth
中国电子科技集团公司第五十五研究所, 南京 210016
根据距离选通微光ICCD组件及水下高速成像组件中对于门控电路的需求, 本文解决了在外触发模式下, 系统输出脉冲与外触发之间的同步效果差与抖动大问题, 提出一种基于FPGA精细调节单元IODELAY的高精度低抖动的同步脉冲控制技术。此单元具有受温度影响小、时间分辨率高的优势, 充分满足了组件中像管对于门控时间精度与抖动的要求, 此技术在各类门控组件中有很好的应用价值。
距离选通 门控电路 输入输出延迟单元 高精度 低抖动 range-gated gate-control circuit IODELAY high precision low jitter
1 中国计量大学, 浙江 杭州 310018
2 浙江省计量科学研究院, 浙江 杭州 310018
为了解决现有TDLAS气体检测系统体积庞大、集成度低的缺点并实现系统的小型化, 研制了一套基于FPGA的TDLAS气体检测系统, 采用模块化设计方法,将电流驱动、温度控制、信号调理、锁相放大等功能有机地集成于一体, 实现了激光输出和微弱信号解调的全自动化。同时, 研制的TDLAS气体检测系统小型化程度高、成本低, 利于小型化和推广。实验结果表明, 该气体检测系统检测性能良好, 二次谐波信号与湿度的线性拟合度达99.94%。在湿度为30%的条件下, 测量结果的标准差为3.23×10-3, 系统具备良好的稳定性。在此条件下, 系统背景噪声为5 mV, 信噪比达到36 dB。
气体检测 测控电路 锁相放大 gas detection TDLAS TDLAS FPGA FPGA measurement and control circuit phase-locked amplification
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 重庆建设工业(集团)有限责任公司技术中心, 重庆 400054
针对兵器外弹道试验中采用单一探测传感器易输出误触发信号的技术难题,设计了一种双源触发方案。采用电磁传感器在弹丸击发时输出击发启动信号,采用枪口火焰触发器探测弹丸离开枪口时火光输出火焰停止信号;触发时序控制电路接收到击发启动信号后,输出一个设定宽度的时间窗脉冲信号,在时间窗内接收到火焰触发器输出的停止信号,即可判定为有效触发信号,否则为干扰信号,进行滤除。通过实弹射击验证,每次射击均能可靠输出触发信号,无误触发现象,能够有效提高触发装置的可靠性。
兵器科学与技术 外弹道参数测试 双源触发 火焰触发器 时序控制电路 armament science and technology exterior ballistic parameter measurement double-source trigger flame detector timing control circuit
中国计量大学 计量测试工程学院, 杭州 310018
为了解决布里渊光纤传感系统中半导体激光器光源输出功率和波长易受驱动电流和温度影响的问题, 设计了一种高精度恒流驱动和温控电路。该电路利用深度负反馈积分电路对激光器驱动电流进行精密的恒流控制, 同时采用集成温度控制芯片MAX1978控制半导体制冷片的工作电流, 实现对激光器工作温度的精确控制。结果表明, 本设计实现了驱动电流0mA～100mA可调, 电流控制最大相对误差为0.06%, 电流稳定度为0.02%, 温度控制最大误差为0.03℃, 在温控的条件下, 光功率稳定性达到0.5%, 最大漂移量为0.005dBm。该设计实现了对电流和温度的有效控制, 保证了输出光的稳定性。
激光技术 半导体激光器 恒流驱动 温控电路 布里渊传感 laser technique semiconductor laser constant current driver temperature control circuit Brillouin sensing
为了对高重频激光干扰效果进行评估,首先基于不同的放大电路导引头分析了高重频激光干扰机理,简述了高重频激光干扰牵引效应;然后分析了激光导引头大动态范围信号放大的必要性,介绍了两种常用放大电路的原理;最后采用基于自动增益控制电路和对数放大电路的方法,对高重频激光干扰效果进行了分析.结果表明,高重频激光干扰是一种非常有效的干扰方式,但具体作用方式因导引头采用放大电路的不同而不同;自动增益控制电路由于存在增益调整时间,不能完成对信号的瞬时放大,高重频激光干扰会导致制导信号被屏蔽;对数放大电路会造成信号脉冲展宽,降低系统信噪比和4路信号一致性,使激光导引头易被高重频激光干扰.该研究结果对高重频激光干扰效果评估具有重要意义.
激光技术 高重频激光 激光制导** 干扰效果 自动增益控制电路 对数放大电路 laser technique high-repetition rate laser laser guided weapon jamming effect automatic gain control circuit log-ratio amplifier circuit
设计并实现了数控变速调焦控制电路，该电路基于双极性三极管(PNP型和 NPN型)使之工作在射极输出器状态，对电机进行驱动。 FPGA接收上位机的控制信息，对电机转动进行高精度控制； DA数模转换器产生可，调模拟电压，调节电机的转速；模拟减法器产生 PNP型和 NPN型三极管的基极控制电压，保证电机正反转转速一致。仿真和实验表明，该电路工作稳定，结构简单，无需继电器，减小了体积，提高了稳定性，有利于产品的小型化，可广泛用于电动镜头内电机手动调焦和自动聚焦等场合，提高了调焦精度。
变速调焦 控制电路 三极管 减法器 focusing with variable speed control circuit transistor subtracter
