[發(fā)明專利]基于陰極電流反饋的像增強(qiáng)器自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)電路及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011535265.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN112747817B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遲晨;鐘山雨;劉德林;唐光華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所
• 主分類號(hào): G01J1/04
• 分類號(hào): G01J1/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.基于陰極電流反饋的像增強(qiáng)器自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)電路，所述像增強(qiáng)器包括像增強(qiáng)管，其特征在于，所述自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)電路包括陰極電流采樣電路、脈沖寬度調(diào)制電路、高壓門控產(chǎn)生電路，所述高壓門控產(chǎn)生電路包括自激振蕩電路、倍壓整流電路、門控驅(qū)動(dòng)電路、門控電源+HV、門控電源-HV和門控電源選通電路，所述倍壓整流電路、陰極電流采樣電路、脈沖寬度調(diào)制電路、門控驅(qū)動(dòng)電路和門控電源選通電路依次連接，門控電源選通電路與像增強(qiáng)管的陰極電極連接，自激振蕩電路與倍壓整流電路連接，門控電源+HV、門控電源-HV分別與門控電源選通電路連接，門控電源+HV、門控電源-HV還分別與倍壓整流電路連接；

所述陰極電流采樣電路用于與倍壓整流電路串接，使得流過陰極電流采樣電路的電流等于像增強(qiáng)管陰極電流，將像增強(qiáng)管陰極電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；

所述脈沖寬度調(diào)制電路用于根據(jù)像增強(qiáng)管陰極電流信號(hào)大小進(jìn)行陰極門控脈沖占空比調(diào)節(jié)，輸出高壓門控產(chǎn)生電路所需要的低壓門控脈沖；

所述高壓門控產(chǎn)生電路用于將輸入的低壓門控脈沖轉(zhuǎn)換成像增強(qiáng)管陰極工作所需的高壓脈沖信號(hào)，使得像增強(qiáng)管陰極間歇式工作；具體為：利用倍壓整流電路對(duì)自激振蕩電路產(chǎn)生的周期振蕩正弦波進(jìn)行倍壓整流，產(chǎn)生-HV的低電平電壓；利用倍壓整流電路對(duì)來自同一自激振蕩電路產(chǎn)生的周期振蕩正弦波進(jìn)行倍壓整流，產(chǎn)生+HV的高電平電壓；根據(jù)門控驅(qū)動(dòng)電路將脈沖寬度調(diào)制電路輸出的低壓門控脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為直接能夠驅(qū)動(dòng)門控的電平信號(hào)；根據(jù)門控驅(qū)動(dòng)電路輸出的電平信號(hào)的高低，采用門控電源選通電路控制門控電源-HV或+HV輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于陰極電流反饋的像增強(qiáng)器自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述陰極電流采樣電路、脈沖寬度調(diào)制電路以及高壓門控產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)在同一塊柔性電路板上，用絕緣膠灌封于環(huán)形外殼中，環(huán)形外殼套在像增強(qiáng)管的熒光屏光線面板上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于陰極電流反饋的像增強(qiáng)器自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述高壓門控產(chǎn)生電路為像增強(qiáng)管的陰極電壓電源。

4.基于陰極電流反饋的像增強(qiáng)器自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)方法，基于權(quán)利要求1所述基于陰極電流反饋的像增強(qiáng)器自動(dòng)門控實(shí)現(xiàn)電路實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，高壓門控產(chǎn)生電路通過門控電源選通輸出的高壓脈沖信號(hào)為像增強(qiáng)管陰極提供間歇式脈沖工作電壓，像增強(qiáng)管對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光電子轉(zhuǎn)換，在像增強(qiáng)管內(nèi)部形成陰極電流；

步驟2，利用陰極電流采樣電路對(duì)高壓門控產(chǎn)生電路中的倍壓整流電路進(jìn)行電流采集取樣，將像增強(qiáng)管陰極電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；具體過程如下：

步驟2.1，將陰極電流采樣電路與倍壓整流電路串接，使得陰極電流采樣電路上流過的電流等于像增強(qiáng)管陰極電流；

步驟2.2，對(duì)陰極電流采樣電路兩端轉(zhuǎn)化成的電壓信號(hào)進(jìn)行RC濾波，得到直流電壓信號(hào)；

步驟2.3，對(duì)直流電壓信號(hào)進(jìn)行電壓跟隨，產(chǎn)生供脈沖寬度調(diào)制電路參照的輸入電壓信號(hào)；

步驟3，脈沖寬度調(diào)制電路根據(jù)像增強(qiáng)管陰極電流信號(hào)大小進(jìn)行陰極門控脈沖占空比調(diào)節(jié)，輸出高壓門控產(chǎn)生電路所需要的低壓門控脈沖；具體過程如下：

步驟3.1，脈沖寬度調(diào)制電路將輸入陰極電流信號(hào)經(jīng)ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換后得到其數(shù)字量ADC_Value；

步驟3.2，設(shè)定像增強(qiáng)管工作陰極電流目標(biāo)值為TH_ADC，將TH_ADC與ADC_Vaule比較：若兩者相等，則脈沖占空比調(diào)整參數(shù)PWM_ADJ為零，脈沖占空比保持不變；若ADC_Vaule比TH_ADC小，且脈沖占空比參數(shù)PWM_Vaule大于或等于脈沖占空比參數(shù)上限值TH_PWM_H，則脈沖占空比調(diào)整參數(shù)PWM_ADJ為零，脈沖占空比為TH_PWM_H；若ADC_Vaule比TH_ADC大，且脈沖占空比參數(shù)PWM_Vaule小于或等于脈沖占空比參數(shù)下限值TH_PWM_L，則脈沖占空比調(diào)整參數(shù)PWM_ADJ為零，脈沖占空比為TH_PWM_L；若脈沖占空比參數(shù)PWM_Vaule介于上限值和下限值之間，且ADC_Vaule和TH_ADC不等，則脈沖占空比調(diào)整參數(shù)PWM_ADJ為TH_ADC與ADC_Vaule的差值，脈沖占空比根據(jù)調(diào)整參數(shù)PWM_ADJ進(jìn)行調(diào)整；PWM_ADJ的具體公式如下：

步驟3.3，將脈沖占空比調(diào)整后，陰極電流采樣電路再次采樣陰極電流信號(hào)并得到其數(shù)字量，將再次采樣得到的數(shù)字量與陰極電流目標(biāo)值TH_ADC進(jìn)行比較，若兩者相等則調(diào)節(jié)完成，否則返回步驟3.2，繼續(xù)調(diào)節(jié)脈沖占空比；

步驟4，高壓門控產(chǎn)生電路將輸入的低壓門控脈沖轉(zhuǎn)換成像增強(qiáng)管陰極工作所需的高壓脈沖信號(hào)，使得像增強(qiáng)管陰極間歇式工作；所述高壓脈沖信號(hào)為步驟3調(diào)節(jié)的占空比的-HV～+HV矩形脈沖電壓，其中-HV為像增強(qiáng)管的開啟電壓，+HV為像增強(qiáng)管的關(guān)斷電壓，高壓脈沖信號(hào)具體產(chǎn)生過程如下：

步驟4.1，利用自激振蕩電路產(chǎn)生的周期振蕩正弦波進(jìn)行倍壓整流，產(chǎn)生-HV的低電平電壓；

步驟4.2，利用來自同一自激振蕩電路產(chǎn)生的周期振蕩正弦波進(jìn)行倍壓整流，產(chǎn)生+HV的高電平電壓；

步驟4.3，根據(jù)門控驅(qū)動(dòng)將脈沖寬度調(diào)制電路輸出的低壓門控脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為直接能夠驅(qū)動(dòng)門控的電平信號(hào)；

步驟4.4，根據(jù)門控驅(qū)動(dòng)輸出的電平信號(hào)的高低，采用門控電源選通控制門控電源-HV或+HV輸出。