MCT探测器的信号处理电路的制作方法

本技术涉及精密分析测量，具体涉及一种mct探测器的信号处理电路。

背景技术：

1、在红外光谱等中高端分析仪器中，需要对微弱电流信号进行放大，测量其中微弱电流信号是检测过程的关键。由于不同mct(mercury cadmium telluride)探测器的内阻不同，固定的偏置电流和偏置电压往往难以适用于多种mct探测器，而且在不同使用条件下，mct探测器输出的微弱信号也会存在较大的差异，为了使mct探测器的信号输出达到最佳信噪比的状态，就需要针对不同mct探测器的内部参数对偏置电流进行单独调节。但是需要针对不同mct探测器的使用型号以及使用条件来多次调节偏置电流，操作很繁琐，人力成本和时间成本都比较高，不利于实际实用。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种可以自适应调节偏置电流的mct探测器的信号处理电路。

2、为实现上述目的，本技术提供一种mct探测器的信号处理电路，包括：

3、偏置模块，所述偏置模块连接mct探测器，为所述mct探测器提供偏置电流；

4、信号放大模块，所述信号放大模块连接所述mct探测器，对所述mct探测器输出的原始信号进行放大处理，输出处理后信号；

5、控制模块，所述控制模块连接所述偏置模块、信号放大模块，从所述信号放大模块获取所述处理后信号，产生偏置控制信号发送所述偏置模块，控制调节所述偏置模块产生不同的偏置电流。

6、进一步，所述偏置模块包括电压产生单元以及电流产生单元，所述电压产生单元包括第一控制芯片以及第七电容；所述第一控制芯片的第三引脚连接外部电源；所述第一控制芯片的第四引脚连接所述电流产生单元，产生第一偏置电压；所述第一控制芯片的第十一引脚连接所述信号放大模块，产生第二偏置电压；所述第一控制芯片第七引脚连接所述第七电容的第一端，所述第七电容的第二端连接所述第一控制芯片的第六引脚、第九引脚并接地；所述第一控制芯片的第十三引脚和第十四引脚连接所述控制模块，接收来自所述控制模块的所述偏置控制信号。

7、进一步，所述电流产生单元包括电压放大子单元和电流产生子单元，所述电压放大子单元用于放大所述第一偏置电压，包括第一运算放大器、第二电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容，所述第一运算放大器的第二引脚连接所述第五电阻的第一端和所述第二电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地；所述第一运算放大器的第三引脚连接所述第一控制芯片的第四引脚；所述第一运算放大器的第四引脚接地；所述第一运算放大器的第六引脚连接所述第二电阻的第二端和所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述第二电容的第一端和所述电流产生子单元，所述第二电容的第二端接地。

8、进一步，所述电流产生子单元用于产生所述偏置电流，包括第二运算放大器、第一电阻、第三电阻、第四电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十二电阻、第一电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一二极管、第二二极管、第一三极管；所述第二运算放大器的第三引脚连接所述第六电阻的第二端，所述第二运算放大器的第六引脚连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端连接所述第一二极管的第一端，所述第一二极管的第二端连接所述第四电阻的第一端、所述第一三极管的基极以及所述第二二极管的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一电阻的第一端；所述第一三极管的集电极连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第一电阻的第一端、所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地；所述第一三极管的发射极连接所述第二二极管的第二端、所述第八电阻的第一端、所述第九电阻的第一端以及所述第二运算放大器的第二引脚；所述第八电阻的第二端连接所述第九电阻的第二端、所述第十电阻的第一端、所述第五电容的第一端、所述第六电容的第一端、所述第三电容的第一端、所述第四电容的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第六电容的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第四电容的第二端并接地；所述第十电阻的第二端连接所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端连接所述mct探测器和所述信号放大模块。

9、进一步，所述信号放大模块包括放大单元和增益调节单元，所述放大单元用于放大所述原始信号，包括第三运算放大器、第十三电阻、第八电容，所述第三运算放大器的第二引脚连接所述增益调节单元以及所述mct探测器，所述第三运算放大器的第三引脚连接所述第十三电阻的第一端以及所述第八电容的第一端，所述第十三电阻的第二端连接所述偏置模块，所述第八电容的第二端接地；所述第三运算放大器的第六引脚连接所述增益调节单元。

10、进一步，所述增益调节单元用于调节所述放大单元的噪声系数，包括第二控制芯片、第十一电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容，所述第二控制芯片的第八引脚连接所述放大单元；所述第二控制芯片的第九引脚耦接所述控制模块，向所述控制模块输出所述处理后信号；所述第二控制芯片的第十三引脚连接所述第九电容的第一端、所述第十一电阻的第一端以及所述第二控制芯片的第四引脚；所述第二控制芯片的第十二引脚连接所述第十电容的第一端、所述第十四电阻的第一端以及所述第二控制芯片的第五引脚；所述第二控制芯片的第十一引脚连接所述第十一电容的第一端、所述第十五电阻的第一端以及所述第二控制芯片的第六引脚；所述第二控制芯片的第十引脚连接所述第十二电容的第一端、所述第十二电容的第一端以及所述第二控制芯片的第七引脚；所述第九电容的第二端连接所述第十一电阻的第二端、第十电容的第二端、第十四电阻的第二端、第十一电容的第二端、第十五电阻的第二端、第十二电容的第二端、第十六电阻的第二端并连接到所述放大单元；所述第二控制芯片的第一引脚和第十六引脚连接所述控制模块并接收增益控制信号；所述第二控制芯片的第十五引脚接地。

11、进一步，所述mct探测器的信号处理电路还包括低通滤波模块，所述低通滤波模块连接所述信号放大模块，用于滤除高频交流信号，输出直流信号；所述低通滤波模块包括第四运算放大器、第十七电阻、第十八电阻、第十三电容、第十四电容，所述第十七电阻的第一端连接所述信号放大模块，所述第十七电阻的第二端连接所述第十八电阻的第一端和所述第十三电容的第一端，所述第十三电容的第二端连接所述第四运算放大器的第二引脚和第六引脚以及所述控制模块，所述第十八电阻的第二端连接所述第十四电容的第一端以及所述第四运算放大器的第三引脚，所述第十四电容的第二端接地。

12、进一步，所述偏置模块还包括高通滤波模块，所述高通滤波模块连接所述信号放大模块，用于滤除低频直流信号，输出交流信号；所述高通滤波模块包括第五运算放大器、第十九电阻、第二十电阻、第十五电容、第十六电容，所述第十五电容的第一端连接所述信号放大模块，所述第十五电容的第二端连接所述第十九电阻的第一端和所述第十六电容的第一端，所述第十九电阻的第二端连接所述第五运算放大器的第二引脚和第六引脚，所述第十六电容的第二端连接所述第二十电阻的第一端和所述第五运算放大器的第三引脚，所述第二十电阻的第二端接地。

13、进一步，所述控制模块包括第三控制芯片、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第十七电容、第十八电容，所述第三控制芯片的第一引脚连接所述第二十一电阻的第一端，所述第二十一电阻的第二端接地；所述第三控制芯片的第九引脚连接所述第二十三电阻的第一端和所述第十八电容的第一端，所述第二十三电阻的第二端耦接所述信号放大模块并获取所述处理后信号；所述第三控制芯片的第二引脚和第三引脚连接所述偏置模块，将所述偏置控制信号发送至所述偏置模块；所述第三控制芯片的第四引脚连接所述第二十二电阻的第一端和所述第十七电容的第一端，所述第十七电容的第二端接地；所述第三控制芯片的第七引脚和第八引脚连接所述信号放大模块，将所述增益控制信号发送至所述信号放大模块；所述第十八电容的第二端连接所述第三控制芯片的第十五引脚并接地。

14、进一步，所述电压产生单元的输出电压范围≥+5v，位数≥12bits，分辨率≤2mv。

15、有益效果：本技术提供一种mct探测器的信号处理电路，包括：偏置模块，所述偏置模块连接mct探测器，为所述mct探测器提供偏置电流；信号放大模块，所述信号放大模块连接所述mct探测器，对所述mct探测器输出的原始信号进行放大处理，输出处理后信号；控制模块，所述控制模块连接所述偏置模块、信号放大模块，从所述信号放大模块获取所述处理后信号，产生偏置控制信号发送所述偏置模块，控制调节所述偏置模块产生不同的偏置电流。本技术提供的mct探测器的信号处理电路，能够实现根据mct探测器的具体参数和使用条件的不同，自适应的调节合适的偏置电流，节约了人工调试的时间，保证mct探测器的信号输出达到最佳信噪比的状态。