Hiện nay các hệ thống đo thông số D* và đo độ nhậy phổ kể trên đều là các hệ thống đo chuyên dụng, phi tiêu chuẩn, nên chúng không có sẵn trên thị trƣờng và chỉ đƣợc đặt chế tạo riêng cho các công ty chế tạo sản xuất và các viện nghiên cứu trên lĩnh vực đầu thu quang điện cho vùng hồng ngoại, giá cả khá cao. Do đó việc tự xây dựng các hệ đo này là cần thiết.
Mục đích của luận văn này là thiết kế chi tiết phần điện tử cho hệ thống đo sau:
- Đo năng suất phát hiện riêng D* (NEP)
Yêu cầu khi thiết kế phần điện tử cho hệ đo là phải đáp ứng đƣợc các tiêu chí sau:
- Các đặc tính kỹ thuật của phải thực hiện đƣợc đầy đủ các chức năng.
- Vận hành chính xác, ổn định và chống nhiễu tốt.
- Có thể kết nối, vận hành, xử lý dữ liệu và lƣu kết quả trên máy tính. Trong hình 4.1 là sơ đồ nguyên lý chung của hệ đo D*(NEP). Để thực hiện đƣợc hệ đo này thì ta phải thiết kế các mạch điện tử nhƣ sau:
- Mạch điều khiển trung tâm (mạch số 1): Mạch này có chức năng chính là thu thập tín hiệu analog (dạng điện áp), rồi chuyển đổi thành số thông qua bộ ADC 12 bit (có thể nâng cấp lên 15 bit để tăng độ chính xác), dữ liệu đƣợc truyền lên máy tính để lƣu trữ và tính toán. Ngoài ra nó còn kết nối với các mạch chức năng khác trong hệ đo để truyền thông số hoạt động và lệnh điều khiển, các lệnh này đƣợc nhận từ máy tính.
- Mạch điều chế tần số (mạch số 2): Mạch này có chức năng điều chế tần số băm ánh sáng thành dạng xung. Có thể điều chế đƣợc tần số trong dải từ
4Hz đến 2kHz (tùy thuộc vào loại đĩa điều chế), nó có các chức năng khác nhƣ: hiển thị trạng thái làm việc trên màn hình LCD, có bàn phím để lựa chọn thông số hoạt động, có cổng truyền thông RS-485, có chiết áp để điều chỉnh tốc độ động cơ.
- Mạch điều khiển góc gƣơng quay (mạch số 3): Mạch này có chức năng điều khiển góc của 02 gƣơng quay, để chuyển hƣớng tia sáng lần lƣợt đi qua các đầu thu. Nó cũng có công truyền thông RS-485 để kết nối với mạch điều khiển trung tâm.
Đối với 2 hệ đo trên thì chỉ cần tính hợp 03 mạch điện tử này. Nhƣng có thể không cần dùng hết chức năng của nó, ví dụ nhƣ đối với hệ đo D* thì mạch số 3 chỉ cần điều khiển góc của 1 gƣơng quay, hay hệ đo quang phổ hồng ngoại chỉ cần dùng 01 đầu vào analog của mạch số1.