摘要:量子点宽光谱探测器可获取从可见光到短波红外的光谱响应(400~2500nm),且由于量子点制备简单,成本较低,使得量子点宽光谱成像技术成为近年来的研究热点[1]。目前量子点探测器已得到深入研究,但是其后端的采集处理系统仍然研究较少。本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)的量子点宽光谱图像采集系统设计方案。首先根据量子点探测器的输出特性,设计了信号调理电路,然后以FPGA作为主控芯片,将模数转换完的数字信号缓存至DDR3,最终将采集到的图像数据通过千兆网发送至上位机。本文对所设计电路进行了仿真分析,并且验证了逻辑功能和时序波形的正确性,结果表明,设计方案切实可行。
文章目录
1 引 言
2 采集系统总体方案设计概述
3 硬件平台设计
3.1 焦平面阵列探测器参数
3.2 信号调理模块设计
3.2.1 自举式阻抗变换电路
3.2.2 单端转差分电路
3.2.3 LC滤波电路
3.3 模数转换电路
3.4 温控电路
3.5 DDR3数据缓存电路
3.6 以太网传输电路
3.7 系统逻辑设计
3.7.1 焦平面探测器的驱动逻辑
3.7.2 ADC的驱动逻辑
4 仿真及验证
4.1 LTSpice仿真验证
4.2 逻辑仿真测试
4.2.1 探测器逻辑仿真
4.2.2 ADC数据采集仿真
5 结 论