基于單片機的光電檢測研究
3.4 噪聲處理及前置放大電路的設(shè)計
在光電檢測電路中其關(guān)鍵部分在于前置放大電路的設(shè)計以及噪聲處理,實際光電檢測電路中存在各種外部擾動和內(nèi)部噪聲。外部擾動包括隨機波動和附加的光調(diào)制,光路傳輸介質(zhì)的端流和背景起伏雜散光的入射以及檢測04電路所受到的電磁干擾等。這些擾動可以通過穩(wěn)定輻射光源、去除雜散光、選擇偏振片等方法來得到解決。而內(nèi)部噪聲主要是由檢測電路內(nèi)部的一些半導(dǎo)體器件而產(chǎn)生。這些噪聲主要是以熱噪聲的形式出現(xiàn),可以通過電容耦合的方法來消除這些噪聲。因此,為了減少外部擾動用單片機控制半導(dǎo)體激光器,生成一個有序激光脈沖信號,這就大大減少了外部擾動對系統(tǒng)的影響。為了減少與內(nèi)部熱噪聲的影響,提高放大器輸出端的信噪比,選用無噪聲偏置放大電路,如圖5所示。
選擇C2大小,應(yīng)使得在最低工作效率時他的電抗小于Rb,這樣Ra,Rb產(chǎn)生的熱噪聲便可通過C2旁通到地。這樣只有Rd產(chǎn)生少部分噪聲。為了計算確定一些具體的阻容元件參數(shù)的方便,將此電路作了微變等效分析。一般等效處理即將各種器件等效處理為相同形式的均方值(或有效值)電流源的形式。這樣便可以與其余的電路器件一起以統(tǒng)一方式建立等效的噪聲電路。通過計算可以得出此電路具有較高的信噪比,且能夠滿足此系統(tǒng)對信號的要求。
3.5 信號的判斷處理及控制信號的生成
此部分主要是信號經(jīng)過放大整形后送入單片機進行處理,并且由單片機產(chǎn)生一路控制信號,可實現(xiàn)對不同設(shè) 備的同步控制。為了檢驗這一技術(shù)的可行性,我們設(shè)計并開發(fā)了激光密碼報警系統(tǒng),通過試驗其性能穩(wěn)定,操作方便簡捷。證明了這一方法是非??尚械?。
4 結(jié)語
此系統(tǒng)具有原理簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定、價格低廉、操作簡便等一些優(yōu)點,使其能夠為更多的用戶所接受創(chuàng)造了條件。若將其接收部分進行改造,裝以光電軸或透鏡以便增大接收面積,可以進行靈活而快速的近中程通信與控制。其智能化程度比較高,只要改變單片機內(nèi)的程序便可執(zhí)行更多其他控制,有很大發(fā)展前景。在軍事方面,若將此裝置用于火箭炮的車外發(fā)射,便可進行更簡便、更優(yōu)化、更遠距離的操作,不必擔(dān)心其車外發(fā)射電纜的斷裂和干擾。在民用方面,他可以用于防盜設(shè)備上,使其更具智能化和人性化,如防盜門、保險箱等。在工業(yè)方面,他可以用于控制一些大型的成組設(shè)備,或是同一流水線上的不同操作步驟。應(yīng)用了單片機靈活的可編程特性技術(shù),其應(yīng)用范圍變得更加寬廣。
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