[發明專利]一種用于條紋相機的同步掃描電路

在審

• 申請號: 201611029974.8
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108088423A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 孫敬澤
• 申請（專利權）人: 孫敬澤
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于條紋相機的同步掃描電路，適用于檢測領域。電路由隧道二極管單穩態電路、隧道二極管單穩態觸發電路、單穩態同步掃描電路、隧道二極管雙穩態電路組成。電路結構簡單，反應速度快，存儲容量高，工作穩定，準確啟性高、功耗低，且具有良好的抗干擾性和可靠性，提高了條紋相機掃描電路控制模塊的功能。

技術領域

本發明涉及一種用于條紋相機的同步掃描電路，適用于檢測領域。

背景技術

條紋相機作為目前高時空分辨率的超快現象線性診斷工具，在時間分辨的超快現象研究中發揮著難以替代的作用。條紋相機是同時具備超高時間分辨與空間分辨的高端科學測量與診斷儀器，是實現微觀和超快過程探測的必要手段。為了提高條紋相機的時間分辨能力和空間分辨能力，需要研制高性能的同步掃描電路。同步掃描電路是影響條紋相機性能的重要因素。它是一種基于掃描變像管的、具有高時間、空間和光強度分辨能力的超快診斷儀器，通過掃描變像管所獲得的具有時間、空間和光強度信息的信號，經過增強后被CCD讀出系統所記錄。其核心是通過變像管內的掃描模塊，將按照時間順序排列的超快信號轉變為空間上從上到下(沿掃描方向)依次排列圖像信息，利用空間位置信息和掃描速度之間的相關性，反演得到超快現象的時間信息。

同步掃描電路是條紋相機的重要組成部分，它的性能直接影響著條紋相機的時間分辨率，抖動等各項技術指標。研究性能優良的同步掃描電路對于條紋相機性能的提升具有重要意義。

由于同步掃描電路需要具有較小的抖動，較大的輸出信號，所以電路的各項參數都必須經過分析、改進以達到性能的優化。影響抖動最重要的因素是噪聲，包括器件噪聲、電源噪聲、外來信號干擾所帶來的噪聲等。減小噪聲可以減小掃描電路的抖動，如何減小噪聲是同步掃描電路研究的核心。

目前減小噪聲的措施主要是在完成同樣功能的情況下盡量少使用有源器件，多使用無源器件，有源器件會引入新的噪聲源，而無源器件只有非常小的噪聲，基本不會引入新的噪聲。在電路結構方面要盡可能的使用簡單的電路。多級、復雜的電路會使噪聲逐級放大，惡化了信號的質量。條紋相機技術從誕生到現在，始終與材料、核物理、生物、信息、半導體物理、能源以及國防安全等重大科學領域密切聯系，在很多國防及諸多科學研究領域是重要的測量手段。同步掃描電路作為條紋相機非常重要的組成部分，其研究內容和方法越來越受到重視。我國條紋相機技術起步較晚，目前正處在快速發展狀態，開展對高性能同步掃描電路的研究對加快條紋相機技術的進步具有重要的現實意義。

隨著超快診斷技術的發展以及實驗探測方法的進步，條紋相機在這方面的應用將越來越廣泛，對同步掃描電路的要求也越來越高。為了滿足實驗要求，我們需要得到更加穩定、時間抖動更小的電路。因此，要求我們對同步掃描電路做更深入的研究與改進。

發明內容

本發明提供一種用于條紋相機的同步掃描電路，電路結構簡單，反應速度快，存儲容量高，工作穩定，準確啟性高、功耗低，且具有良好的抗干擾性和可靠性，提高了條紋相機掃描電路控制模塊的功能。

本發明所采用的技術方案是：

條紋相機同步掃描電路由隧道二極管單穩態電路、隧道二極管單穩態觸發電路、單穩態同步掃描電路、隧道二極管雙穩態電路組成。

所述隧道二極管單穩態電路觸發訊號通過耦合電容C加到隧道二極管上，輸出訊號也同樣取自隧道二極管兩端的波形。電路的原始狀態是穩定的，在脈沖觸發下電路實現一次開關跳變，最后又自動恢復到原始穩定狀態。

所述隧道二極管單穩態觸發電路中，電源電壓VCC為5V，電阻R1、R2和R3控制直流電流的大小，R3為分壓電阻。C1，C2和C3是去耦電容。電容C4的作用是對R3兩端電壓進行穩壓，使R3上的電壓保持不變。C5是輸出耦合電容，它具有隔直流、通交流的作用。R4是輸入耦合電阻。由于PIN結光電信號為輸入信號，所以輸入端口不能加耦合電容。光脈沖觸發光電二極管產生電脈沖后將電脈沖從電路端口1輸入。