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正文摘录:

鱼堑菱董i旦堂干涉仪发射一接收机设计。。M¨／ls【hea山ustab】ef11ree—IermmalVoIt“gere目l】ator，LEDlsIhellght·emltll‘喈dIode，J2lsa由ustablereslstance、凡，，^and几，arcthercslstallce。R。’lsaslgnaItemma】图l驱动电路原理图2.1.3限流电阻和串联电阻I，ED的驱动选用直流驱动方式，而且在实际使用中，I。ED的工作时间较长，保持电路的稳定性是关键，考虑以卜渊素。选择r常见的可调集成稳压器I。M317。他无固定的输山电压值，只控制Vout和ADJ接脚问的电压差为1.25V-I，EI～)的最大1二作电流为100mA，驱动电流超过此值时光信号会产，#过冲现象…，而且对光源的寿命也会柯影响。本没计中，限流电阻的使用避免了驱动电流超过I。ED的最大工作电流。限流电阻的阻值为：19‘、，尺一}淼。。12·jQ数字面板显示R，和R：两端的电压值，而实际需要显示驱动电路的电流值，利用面板显示可根据要求确定小数点位置这一特点.本设计选择保留一位小数.即显示vj10。只要R，和R!的总阻值等于10Q，流过他们的总电流就恰巧等于面板的显示电压值，实现了显示驱动电流的要求。没计中选择R，和R。均为20n。2.2接收部分(PD探测)2.2.1接收电路的设计接收电路即光电探测.包括光电转换，J—V转换和电胝放大3部分，见图2。ICl，7650afldOP07aretheOpeIa∞训amplI仟ers，PlN1sphOtOⅢOde，(’lto(’sarethecapacltances、P7t0“1narethereslstallces.Klstheou。pulvoIe8ge，GNDlsth。ground图2接收电路原理图主要由PlN光电探测器，ICI。7650斩波自稳零集成运算放大器和()P07运算放大器组成。光电探测电路的设计需要满足光电转换能力强，动态响应速度快，信号检测能力强.稳定可靠等技术要求”。2.2.2探测器选择以及高频响应持性衡量光电探测器的主要性能指标包括：响应度、光电特性、频率特性、光谱特性、温度特性以及噪声特性等。霄崩二极管响应最怏，但I：作时需要加较高的反偏电压，而且噪声很大。光电倍增管1二作时也需要较高的反偏电压，响应偏在紫外方面，主要用于快速，精密的微光测量，一般不用在白光干涉测量系统巾。PTN光电二极管的最大特点就是频带宽，叮达lOGHz“。，另一个特点是线性输出范围很宽，而且噪声低，性能稳定。因此，本设计光电转换器件选用PIN光电二极管。为了得到很窄的干涉条纹，所选的探测器必须有高频响应特性。实际应用中决定PIN光电二极管频率响应的主要因素是电路时间常数r。一(、。R。I，IN光电二极管的结电容(?。一般可以控制住几个皮法嚣级.适当增加反偏电压，(、。还可以进一步减小，R，.越小，t也越小，但输Ⅲ电压也小，因此合理选择负载电阻是实际使用PIN光电：：f』支管是得到高频响应必须考虑的问题。经调试，R?选择1MQ的阻值能满足要求。2.2.3f—V转换当PIN管在输出短路时，负载电流与光生电流才保持线性关系。本系统采用的PIN管零偏压、一作方式如图3所示。ICI。7650斩波自稳零集成运算放大器，不仅使PIN管工作在短路状态，而且实现了，一V转换。J—V转换是为了实现阻抗匹配，反向偏置的PTN二极管具有恒流源的性质-内阻很大，在很高的负载电阻的情况下可以得到很大的电压信号，但影响了高频响应，而且如果将反向偏置状态下的PIN二极管直接接到实际的负载电阻一L，会凶阻抗的失配而削弱信号的幅度。因此需要把高阻抗的电流源变成低阻抗的电压源，然后再与负载相连。～～I’PjNlsth。photodlode，IcL76501soperatlonalan训16er，几Ⅲthereslsta_1ce，(、1sthecapacltance，I：.1s0utplllvolf。ge、GNI)1sth。ground3测试图3J—V转换原理图将白光干涉仪用于测量形变，实验装置如阿4所示，测量钢板尺的微应变。下涉条纹见图5.从干涉条纹可以看出，该白光下涉仪符合实验要求，相十长度只有几十个微米.干涉包络较好。多次测量表明，该光源稳定性好、响