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Geant4 的探测器模拟介绍(1)lecture_6_Geant4_1

红外探测器有哪些型号

红外探测器有哪些型号 如今,随着入侵者的反侦测技术手段的不断提高,从而对探测器的要求也越来越高,红外探测器市场竞争也越来越激烈,那么红外探测器可以分为哪些型号呢?主要工作原理及特性如何呢?如何选择适合的红外探测器呢? 1.接近探测器:当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时,通过空间的电磁偶合,会改变LC回路的谐振频率,引起震荡频率改变,探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。接近探测器比较适用于室内,如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护,也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的,实际上可以构成保护电路的一部分,因而只要有人试图破坏系统时,就会立即触发报警。

2.移动/震动探测器:能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的,地球在转动,地球上的任何东西都在“移动”,这里所要探测的其实是相对的移动,比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。移动探测器材适用于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护,也适宜于与其他系统结合使用,来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。 3.被动式红外探测器:利用“黑体辐射”的物理学原理:只要物体的温度高于零度,就会不停地向四周辐射光线,辐射的光线波长与物体的温度相关。人体在正常体温下,能够发射出远红外线,肉眼不能够看到它,但通过红外线传感器就可探测到这种远红外线,因此能够发现入侵者。这种探测器的核心部件是热释电红外探测元件,配置上用透明塑料制成的“菲聂尔”透镜,就能够对一定的空间范围进行监控,安装方便、灵敏度高、不需要辅助光源、耗电少,而且成本

模拟电子技术课程设计

模拟电子技术课程设计 ——线性F/v转换1.设计任务和要求 ------------------2 2.总体方案选择的论证 ------------------3 3.单元电路的设计 ------------------7 4.绘出总体电路图 ------------------14 5.组装与调试 ------------------15 6.所用元器件的购买清单 ------------------16 7.列出参考文献 ------------------16 8.收获、体会和建议 ------------------17

一.课程设计与要求 (1)设计任务 选取基本集成放大器 LF353、555定时器、二极管和电阻、电容等元器件,设计并制作一个简易的线性F/V转换器。首先,在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真,选取合适的电路参数,通过输出的波形的直流电压测试线性F/V转换器的运行情况。其次,在硬件设计平台上搭建电路,并进行电路调试,通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。最后,将该实际电压值与理论分析和仿真结果进行比较,分析产生误差的原因,并提出改进方法。 (2)设计要求 1.性能指标要求。 ①输入频率为0~10KHz、幅度为20mV(峰峰值)的交流信号。 ②线性输出0~10V的交流信号。 ③转换绝对误差小于20mV(平均值)。 ④1KHz时的纹波小于50mV。 2.设计报告要求。 ①根据电路性能指标要求设计完成电路原理图,计算元件参数,写出理论推导工程,并分析各单元电路的工作原理。 ②利用EWB软件进行仿真调试。 ③绘出总体电路图 ④记录实验结果和调试心得,判断误差原因,万恒实验结果分析。

双鉴红外探测器工作原理

微波—被动红外复合的探测器,它将微波和红外探测技术集中运用在一体。在控制范围内,只有二种报警技术的探测器都产生报警信号时,才输出报警信号。它既能保持微波探测器可靠性强、与热源无关的优点又集被动红外探测器无需照明和亮度要求、可昼夜运行的特点,大大降低探测器的误报率。这种复合型报警探测器的误报率则是单技术微波报警器误报率的几百分之一。简单的说,就是把被动红外探测器和微波探测器做在了一起,主要是提高探测性能,减少误报。除此之外,市场上也有把微波和主动红外、振动探测器、声音探测器等组合的产品,大家可参考说明书了解。 被动红外探测技术是一探测人体红外辐射与背景物体(墙、家具、树木、地形等)红外辐射相比较而产生的差异部分依据的,背景红外辐射量往往是微弱而稳定的。入侵者(包括各种动物在内)的红外辐射量往往是大的,可以引起警报信号。如果只用一种技术进行探测,各种动物(如狗、猫、老鼠等)及各种非动物的红外辐射源(如暖气、强灯光、太阳光等)往往也会引起警报的,这种报警是符合工作原理的,专门从事双技术探测器研究的科研人员,将微波探测技术和被动红外探测技术组合在一个机壳里构成一种入侵探测器。组成的这种双技术探测器,都选用了不同的工作原理的两种技术组合在一起,使从工作原理上无法避免的误报警的到了抑制。因为双技术探测器要求两种技术都提供报警信息时,才提供一个触发报警信息。其中任何一种提供报警信息,都不触发报警。因此使误报问题得到有效的控制,同时也扩大了探测器的使用范围 微波红外复合探测器的内部结构 下图中是一款有线红外微波复合探测器,其中最上端部分为信号接收、信号处理、信号输出部分;中间为微波探测,下端为红外探测;

各种探测器介绍说明资料讲解

报警系统由哪几部分组成? 简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。大一些的系统也可将探测器和报警主机看做是前端部分,从报警主机到接警机之间是传输部分,中心接警部分看做是后端部分。 报警系统按信息传输方式不同,可分哪几种? 按信息传输方式不同,从探测器到主机之间可分为有线和无线2种。从主机到中心接警机之间也可分为有线和无线2种,其中有线系统还可分为基于电话线传输和基于总线传输2种类型。 探测器分为哪几种类型?市面上常见的有哪些类型? 红外、微波、震动、烟感、气感、玻璃破碎、压力、超声波等等。其中红外探测器还可分为主动红外和被动红外,烟感还可分为离子式和光电式。市面上常见的有红外探测器(被动红外)、对射、栅栏(主动红外)、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器。 主动红外探测器的工作原理? 主动红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。红外发射器发射一束或多数经过调制过的红外光线投向红外接收器。发射器与接收器之间没有遮挡物时,探测器不会报警。有物体遮挡时,接收器输出信号发生变化,探测器报警。 被动红外探测器工作原理? 被动红外探测器中有2个关键性元件,一个是菲涅尔透镜,另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对温度(-273o)的物体都会产生红外辐射,不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温,与周围环境温度存在差别。当人体移动时,这种差别的变化通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到,从而输出报警信号。 微波探测器工作原理? 微波探测器应用的是多普勒效应原理。在微波段,当以一种频率发送时,发射出去的微波遇到固定物体时,反射回来的微波频率不变,即f发=f收,探测器不会发出报警信号。当发射出去的微波遇到移动物体时,反射回来的微波频率就会发生变化,即f发≠f收,此时微波探测器将发出报警信号。 什么是双元红外探测器?什么是四元红外探测器?

模拟电子技术总结

模拟电子技术》院精品课程建设与实践 成果总结 模拟电子技术是一门在电子技术方面入门性质的技术基础课程,它既有自身的理论体系,又有很强的实践性;是高等院校工科电子信息、电气信息类各专业和部分非电类本科生必修的技术基础课,而且随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及,它也不断成为几乎所有理工科本科生的必修课程。 我院模拟电子技术课程由原电子技术系首先开设,目前已建成由模拟电子技术、模拟电子技术基础实验、模拟电子技术课程设计三门课组成的系列课程。2002 年被列为学院精品课重点建设项目,2005 年获得学院教学成果一等奖。同年申报并获得四川省教学成果三等奖。 一、基本内容 1.确定课程在本科生基本素质培养中的地位和作用由于模拟电子技术课程的基础性和广泛性,使之在本科教育中起着重要的作用。通过学习,不但使学生掌握电子技术的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能,而且由于本课程特别有利于学生系统集成的能力、综合应用能力、仿真能力的培养,可使学生建立以下几个观点,形成正确的认识论。 (1)系统的观念:一个电子系统从信号的获取和输入、中间的处理到最后的输出和对负载的驱动,各部分电路之间的功能作用、增益分配、参数设置、逻辑关系……都需相互协调、相互制约,只有不顾此失彼、通盘考虑、全面调试才能获得理想效果。 (2)工程的观念:数学、物理的严格论证及精确计算到工程实际之间往往有很大差距,电子技术中“忽略次要,抓住主要”的方法能引导学生的思维更切合工程实际。因而特别有利于学生工程观念的培养。 (3)科技进步的观念:电子技术的发展,电子器件的换代,比其它任何技术都快,学习电子技术可以让人深刻地体会到,在科学技术飞速发展的时代,只有不断更新知识,才能不断前进。学习时应着眼于基础,放眼于未来。 (4)创新意识:在阐述电子器件的产生背景、电路构思、应用场合等问题时特别具有启发性,电子电路可在咫尺之间产生千变万化,能够充分发挥学生的想象力和创造力,因而特别有利于创新意识和创新能力的培养。我们加强了场效应电路、集成电路和可编程模拟器件等新知识的介绍,拓宽了知识面,延续了所学知识的生命周期。 上述观念的培养,不仅为学生学习后续课铺平道路,而且培养了他们科学的思维方式和不断进取的精神,即使在工作后还会起作用,将受益一生。 2.创建先进科学的模拟电子技术课程教学结构电子技术学科是突飞猛进发展的学科,如何更好地解决基础与发展、基础知识与实际应用、理论与实践等矛盾,处理好知识的“博”新“”“深”的关系,建立先进和科学的教学结构,以适应不断更新的课程内容体系始终是我们改革的重点。 本课程建立起课堂教学、实验教学、网络教学和EDA 教学交叉融合的教学结构,如图所示。各教学环节各司其职,相辅相成,互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的同一个目标。

模拟电子技术课程设计报告

课程设计报告 题目方波、三角波、正弦波信号 发生器设计 课程名称模拟电子技术课程设计 院部名称机电工程学院 专业10自动化 班级10自动化 学生姓名吉钰源 学号1004104001 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指导教师赵国树 金陵科技学院教务处制成绩

目录 1、绪论 (3) 1.1相关背景知识 (3) 1.2课程设计目的 (3) 1.3课程设计的任务 (3) 1.4课程设计的技术指标 (3) 2、信号发生器的基本原理 (4) 2.1总体设计思路 (4) 2.2原理框图 (4) 3、各组成部分的工作原理 (5) 3.1 正弦波产生电路 (5) 3.1.1正弦波产生电路 (5) 3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6) 3.2 正弦波到方波转换电路 (7) 3.2.1正弦波到方波转换电路图 (7) 3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8) 3.3 方波到三角波转换电路 (9) 3.3.1方波到三角波转换电路图 (9) 3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (10) 4、电路仿真结果 (11) 4.1正弦波产生电路的仿真结果 (11) 4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (11) 4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (13) 5、电路调试结果 (13) 5.1正弦波产生电路的调试结果 (13) 5.2正弦波到方波转换电路的调试结果 (14) 5.3方波到三角波转换电路的调试结果 (14) 6、设计结果分析与总结 (15)

1、绪论 1.1相关背景知识 由于物理学的重大突破,电子技术在20世纪取得了惊人的进步。特别是近50年来,微电子技术和其他高技术的飞速发展,致使农业、工业、科技和国防等领域发生了令人瞩目的变革。与此同时,电子技术也正在改变着人们日常生活。在电子技术中,信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域,如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。它是一种不可缺少的通用信号源。 1.2课程设计目的 通过本次课程设计所要达到的目的是:增进自己对模拟集成电路方面所学知识的理解,提高自己在模拟集成电路应用方面的技能,树立严谨的科学作风,培养自身综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过电路设计初步掌握工程设计方法,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法,为后续课程的学习和今后从事的实际工作提供引导性的背景知识,打下必要的基础。 1.3课程设计的任务 ①设计一个方波、三角波、正弦波函数发生器; ②能同时输出一定频率一定幅度的三种波形:正弦波、方波和三角波; ③用±12V电源供电; 先对课程设计任务进行分析,及根据参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。然后运用仿真软件Multisim对电路进行仿真,观察效果并与课题要求的性能指标作对比。仿真成功后,用实物搭建电路,进行调试,观测示波器输出的波形。 1.4课程设计的技术指标 ①设计、组装、调试信号发生器; ②输出波形:正弦波、方波、三角波; ③频率范围在10Hz~10000Hz范围内可调; ④比较器用LM339,运算放大器用LM324,双向稳压管用两个稳压管代替。

红外探测器原理

红外探测器原理 安防2007-10-16 10:17:07 阅读888 评论3 字号:大中小订阅 被动红外探测器 凡是温度超过绝对0℃的物体都能产生热辐射,而温度低于1725℃的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域,因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热。而任 何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波 长和距离也不尽相同,通常分为三个波段。 近红外:波长范围0.75~3μm 中红外:波长范围3~25μm 远红外:波长范围25~1000μm 人体辐射的红外光波长3~50μm,其中8~14μm占46%,峰值波长在9.5μm。㈠被动红外报警探测器 在室温条件下,任何物品均有辐射。温度越高的物体,红外辐射越强。人是恒温动物,红外辐射也最为稳定。我们之所以称为被动红外,即探测器本身不发 射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。探测器安装后数秒种已适 应环境,在无人或动物进入探测区域时,现场的红外辐射稳定不变,一旦有人体 红外线辐射进来,经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号,而发出警报 。被动红外入侵探测器形成的警戒线一般可以达到数十米。 被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器(或称为红外传感器)及报警 控制器等部分组成。其核心是不见是红外探测器件,通过关学系统的配合作用可 以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。红外传感器的探测波长范围是8~14μm,人体辐射的红外峰值波长约为10μm,正好在范围以内. 被动式红外探测器(Passive Infared Detector,PIR)根据其结构不同、警 戒范围及探测距离也有所不同,大致可以分为单波束型和多波束型两种。单波束PIR采用反射聚焦式光学系统,利用曲面反射镜将来自目标的红外辐射汇聚在红外传感器上。这种方式的探测器境界视场角较窄,一般在5°以下,但作用距离较远,可长达百米。因此又称为直线远距离控制型被动红探测器,适合保护狭长的走廊、通道以及封锁门窗和围墙。多波束型采用透镜聚焦式光学系统,目前大都采 用红外塑料透镜——多层光束结构的菲涅尔透镜。这种透镜是用特殊塑料一次成

《模拟电子技术》课程教学大纲资料

《模拟电子技术》课程教学大纲 适用专业:通信工程编写日期:2015.10 适用对象:本科执笔:彭小娟 学时数:72 审核: 一、课程性质、目的和要求 模拟电子技术基础课程是电气、通讯、计算机等电类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课,具有自身的体系和很强的实践性。本课程通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习,使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能,为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。 本课程72学时, 其中实验10学时。本课程主要介绍半导体器件、放大电路的基本原理、放大电路的频率响应、集成运算放大电路、放大电路中的反馈、模拟信号运算电路、信号处理电路、波形发生电路、功率放大电路、直流电源,为反映科学技术的发展,在内容安排上侧重于基础理论和集成电路及其应用。 先修课程:高等数学、大学物理、电路 二、教学内容与要求 第一章半导体器件 主要内容是:半导体的特性、半导体二极管、双极型三极管、场效应管 重点:PN结的单向导电性与各种电子器件的主要特性及主要参数 难点:各种电子器件的主要特性 第二章放大电路的基本原理 主要内容是:放大的概念、单管共发射极放大电路、放大电路的主要技术指标、放大电路基本分析方法、工作点的稳定问题、放大电路的三种基本组态、场效应管放大电路、多级放大电路。 要求:了解基本放大电路的组成;理解共射极单管放大电路的基本结构、工作原理、设置静态工作点的意义及简化小信号模型。掌握电压放大倍数、源电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的估算,了解输入电阻、输出电阻的概念。理解射极输出器的特点和应用,了解共基极放大电路的原理和特点。了解场效应管基本放大电路的原理和特点。了解直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合的基本原理及特点,理解多级放大电路动态参数的分析方法。 重点:各种放大电路的设置静态工作点的意义及简化小信号模型,掌握电压放大倍数、

分享红外幕帘探测器的工作原理及安装注意事项

分享红外幕帘探测器的工作原理及安装注意事 项 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

分享:红外幕帘探测器的工作原理及安装注意事项 首先先来看看什么是红外幕帘探测器?在智能家居中有什么作用? 方向幕帘红外探测器一般是采用双向脉冲记数的工作方式,即A方向到B方向报警,B方向到A方向不报警。具有入侵方向识别能力,用户从内到外进入警戒区,不会触发报警,在一定时间内返回不会引发报警,只有非法入侵者从外界侵入才会触发报警,极大的方便了用户在设防的警戒区域内活动,同时又不触发报警系统。 被动红外探测器的组成被动红外探测器主要是探测接收外界的红外辐射,探测器本身不发射任何能量,而只对人体发出的红外线波段敏感。人体辐射的红外光波长是3~50μm,其中8-14μm占46%,峰值波长在9.5μm,所以被动红外探测器主要是接收波长8~14μm的红外辐射。 被动红外探测器主要由光学系统、热释电红外传感器、运算放大器、信号处理器、报警控制输出等几部分组成。其核心部件是热释电传感器,通过光学系统的配合作用可以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。 工作原理被动红外探测器基本工作原理是:当防范区域内有人体移动时,人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电红外传感器上,热释电红外传感器感应到红外线信号,输出热电信号,输出的热电信号非常微弱,并且夹杂着很多干扰信号,为此需要设计特殊的热电信号处理电路,在放大热电信号的同时,滤除掉造成干扰的杂波信号。 探测器采用运算放大器,配合周边电路,集成为具有带通滤波器功能的放大电路。其分离出热电信号,并将其放大数千倍;并通过参数的优化设计,配合比较器电路进一步剔除流动热空气造成的干扰,对两级放大后分离出的热电信号进行分析判断,通过预先设定的判断标准来判定是否报警,如果判断出是报警,则输出一个开关量报警信号。

红外探测器使用说明

无线高智能红外探测器安装使用说明书 一、概述: HC-PS301是一种采用了光谱分析,光量子探测等技术的高智能方向红外探测器。通过HST尖端技术对人本发出的远红外光谱进行智能分析,量化计算,准确地对人体移动作出报警,采用HST尖端技术使探测器更加稳定,更加省电。 1、具更强的抗干扰能力; 2、精细的全范围温度补偿; 3、含微处理,CPU控制,防小动物; 4、真正实现无线(纯内电供电、无线发射信号)安装方便; 5、超微功耗设计(整机正常工作电流≤70uA ,节电模式下纯内电可连续工作六个月以上); 6、多工作模式: 1)节电模式(两次报警最小时间间隔为6分钟) 2)测试模式(两次报警最小时间间隔为10秒) 3)普通模式(两次报警最小时间间隔为60秒) 7、低电压提示:当电池电压不足时,探测器向主机发出低电压信号,并每隔30分钟黄色指 示灯连闪5次,主机收到低电压信号每隔一小时发出“嘀”一声短响,并且该防区指示灯闪烁,进行故障提示; 探测器的工作原理: 在自然界,任何高于绝对温度(-273)的物体都将产生红外光谱,在红外探测器地警戒范围内,当无物体移动时,热释电红外传感器感应到的只是背景温度,当有物体进入警戒区内,通过菲涅尔透镜,热释电红外传感器感应到的是移动物体温度与背景温度的差异,将红外信号变化转化为电信号后发出的报警信号 二、技术规格 工作电压:DC6V (2节CR123A高能量电池) 工作电流:正常探测电流≤70uA,静态≤30uA,报警电流≤14mA 发射频率:315MHz 发射距离:≥150米(无障碍、无干扰) 探测角度:上下110°、左右10°

覆盖范围:覆盖范围示意图 探测距离:三级可调:8M、10M、13M 感应器:特制低噪双元结构 抗电磁干扰:≥30V/m 抗白光干扰:≥6500LUX 自检:上电自检(上电有60秒钟自检时间) 定时自检(每隔12小时自检一次,并发射自检码) 工作环境:工作温度-10 ℃~60 ℃、 相对湿度5%~95%无霜 保存温度:-20 ℃~70 ℃ 外形尺寸:126×64×41mm 探测器的录码设置 ■全面设防有效地录码设置 ◆进入系统,输入录码代码【311+6#】,主机面板全面设防指示灯亮,此时让需录入的配件发射一次信号,主机回响“嘀”一声,完成后按【#】结束,全面设防指示灯灭,以此类推,可录入12个探测配件。 部分防区有效地录码设置 ◆进入系统,输入录码代码【321+#】,主机面板部分防区指示灯亮,此时让需录入的配件发射一次信号,主机回响“嘀”一声,完成后按【#】结束,部分防区指示灯灭,以此类推,可录入12个探测配件。 注:如录入探测器时,主机回响“嘀嘀”两声,表示该探测器以录入或防区已录满。 ※如果条件可以的话,尽量采用离安装地点400M以上的地方进行异地录码,然后到是有现场安装 录码时,必须将主机的天线收回,切勿拉出。 ■删除配件录码 ◆删除探测器:进入系统,输入探测器删除代码【351+#】,主机回响“嘀”一长声,此时探测器全部删除。 ◆删除故障探测器;进入系统,输入故障探测器删除代码【355+#】,主机回响“嘀”一长声,此时故障探测器全部删除。 三、工作状态设定 1、跳线A(方向选择) A连通为无方向识别,A断开为有方向识别

模拟电子技术课程设计心得体会

模拟电子技术课程设计心得体会此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教,做课程设计要有严谨的思路和熟练的动手能力,我感觉自己做了这次设计后,明白了总的设计方法及思路,通过这次尝试让我有了更加光火的思路,对今后的学习也有莫大的好处。 一、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 1.电路图设计方法 (1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。 (2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 (3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 (4)总电路图:连接各模块电路。 (5)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。 (6)采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输 出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调,因要求电 路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少,成本低且组装方便、可靠性高。 二、总体设计思路

1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图 图2 直流稳压电源的方框图 2、整流电路 (1)直流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图3所示。 图3 单相桥式整流电路 3、滤波电路——电容滤波电路 采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分,使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。 在整流电路的输出端,即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C,则构成

红外探测器主要参数定义

红 外 探 测 器 1.量子效率 在某一特定波长上,每秒钟产生的光电子数与入射光子数之比。对理想的探测器,入射一个光子发射一个电子,1)(=λη。当然实际上不是所有的光子都可以被吸收,因此1)(<λη。 探测器对波长为λ处的量子效率可以表示为: hv P e I S //)(=λη 其中S J h .106260755.634-?=,是普朗克常数,e 是元电荷。 2. 响应率 输出信号电压S 与输入红外辐射功率P 之比即: )或(W A W V P S R /)/(= 3. 响应波长范围 单色响应率与波长的关系,称为光谱响应曲线或响应光谱。热敏型红外 探测器的响应率与波长无关。光电型红外探测器有峰值波长p λ和长波限c λ。 通常取响应率下降到p λ一半所在的波长为c λ。 光电探测器只有在小于c λ范围有响应,因此称为选择性红外探测器。

对于光子探测器,仅当入射光子的能量大于某一极小值时才能产生光电效应。就是说,探测器仅对波长小于cλ,或者频率大于的光子才有响应。因此,光子探测器的响应随波长线性上升,然后到某一截止波长cλ突然下降为零。 而热型探测器响应波长无选择性,对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感,在室温工作。灵敏度低、响应时间偏长,最快的响应时间也在毫秒量级。热释电探测器主要应用于被动式的传感器中,主要应用于防盗报警、来客告知等被动探测以及石油化工、电力等行业的温度测量、温度检测等灵敏度不是很高的场合。此外,热释电材料是还是制备非制冷红外成像设备的重要材料。 常见红外光子探测器及响应波段 4.噪声 如果测量探测器输出的电子系统有足够大的放大倍数,即使没有入射辐射。也可以看到一些毫无规律的电压起伏,它的均方根称为噪声电压N,此噪声来源于探测器中的某些基本的物理过程。探测器的噪声主要有以下几个来源:f/1噪声(闪烁噪声),暗电流噪声(热噪声)以及光电流噪声。 f/1噪声为低频噪声,在AlGaAs GaAs/QWIP中的影响很小,不是主要的制约因素。制约器件性能的主要因素是暗电流噪声和光子噪声,即载流子

红外探测器的进展

红外探测器的进展 摘要:红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展。HgCdTe FPA和非制冷焦平面阵列,军事装备和广阔的民用市场需求推动探测器技术进一步发展。 1前言 所有物体均发射与其温度和特性相关的热辐射,环境温度附近物体的热辐射大多位于红外波段。红外辐射占据相当宽的电磁波段(0.8μm~1000μm)。可知,红外辐射提供了客观世界的丰富信息,充分利用这些信息是人们追求的目标。将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件就是红外探测器。探测器作为红外整机系统的核心关键部件,探测、识别和分析红外信息并加以控制。热成像是红外技术的一个重要方面,得到了广泛应用,首要的当属军事应用。反之,由于应用的驱使,红外探测器的研究、开发乃至生产,越来越受重视而得以长足发展。1800年Herschel发现太阳光谱中的红外线用的涂黑水银温度计为最早的红外探测器,此后,尤其是二次大战以来,不断出现新器件。现代科学技术的进展提供红外探测器研制的广阔天地,高性能新型探测器层出不穷。今天的探测器制备已成为涉及物理、材料等基础科学和光、机、微电子和计算机等多领域的综合科学技术。 2物理学的进展是红外探测器的基础 红外辐射与物质(材料)相互作用产生各种效应。100多年来,从经典物理到20世纪开创的近代物理,特别是量子力学、半导体物理等学科的创立,到现代的介观物理、低维结构物理等等,有许多而且越来越多可用于红外探测的物理现象和效应。 2.1热探测器 热辐射引起材料温度变化产生可度量的输出。有多种热效应可用于红外探测器。 (1)热胀冷缩效应的液态的水银温度计、气态的高莱池(Golay cell); (2)温差电(Seebeck)效应。可做成热电偶和热电堆,主要用于测量仪器。 (3)共振频率对温度的敏感可制作石英共振器非致冷红外成像阵列。 (4)材料的电阻或介电常数的热敏效应--辐射引起温升改变材料电阻用以探测热辐射-测辐射热计(Bolometer):半导体有高的温度系数而应用最多,常称"热敏电阻"。利用转变温度附近电阻巨变的超导探测器引起重视。如果室温度超导成为现实,将是21世纪最引人注目的探测器。 (5)热释电效应:快速温度变化使晶体自发极化强度改变,表面电荷发生变化,可作成热释电探测器。 热探测器一般不需致冷(超导除外)而易于使用、维护,可靠性好;光谱响应与波长无关,为无选择性探测器;制备工艺相对简易,成本较低。但灵敏度低,响应速度慢。热探测器性能限制的主要因素是热绝缘的设计问题。 2.2光电探测器 红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子(电子或空穴),引起电学性能变化。因为载流子不逸出体外,所以称内光电效应。量子光电效应灵敏度高,响应速度比热探测器快得多,是选择性探测器。为了达到最佳性能,一般都需要在低温下工作。光电探测器可分为: (1)光导型:又称光敏电阻。入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴,引起电导增加,为本征光电导。从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带,为杂质光电导。截止波长由杂质电离能决定。量子效率低于本征光导,而且要求更低的工作温度。 (2)光伏型:主要是p-n结的光生伏特效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其

《模拟电子技术》课程

《模拟电子技术》精品课 程

目录 单元1 晶体二极管的特性与应用 1.1理论:半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性 1.2实验:晶体二极管的伏安特性测试和简单应用 单元2 晶体三极管的特性 2.1理论:晶体三极管的输入、输出特性 2.2实验:晶体三极管的输入、输出特性测试 单元3 晶体三极管共发射极基本放大器 3.1理论:晶体三极管共发射极放大器的性能指标和分析方法3.2实验:晶体三极管共发射极基本放大器性能指标测试 单元4 晶体三极管共集电极基本放大器 4.1理论:射极跟随器的性能指标分析 4.2实验:射极跟随器的性能指标测试 单元5 晶体三极管多级放大器 5.1理论:多级放大器的耦合方式和分析方法 5.2实验:阻容耦合两级放大器的性能指标测试 单元6 负反馈放大器 6.1理论:反馈组态的判断和负反馈对放大器性能的影响 6.2实验:电压串联负反馈对放大器性能的影响 单元7 正弦波振荡器

7.1理论:正弦波振荡器的起振条件和平衡条件 7.2实验:RC分立元件文氏电桥正弦波振荡器 单元8 差分放大器 8.1理论:差分放大器的工作原理和性能指标 8.2实验:差分放大器的性能指标测试 单元9 集成运算放大器 9.1理论:集成运算放大器的理想化条件和应用 9.2实验:集成运算放大器的应用 单元10 功率放大器 10.1理论:甲、乙类功率放大器的工作原理和性能指标 10.2实验:OTL功率放大器的性能指标测试 单元11 直流稳压电源 11.1理论:直流稳压电源的工作原理和性能指标 11.2实验:串联直流稳压电源的性能指标测试 单元12 场效应管的特性及放大电路 12.1理论:结型场效应管的特性曲线和性能指标 12.2实验:结型场效应管特性曲线和放大电路性能指标的测试

主动红外入侵探测器原理与应用

主动红外入侵探测器原理与应用 主动红外入侵探测器由主动红外发射机和主动红外接收机组成,当 发射机与接收机之间的红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时能产生报警状态的装置,叫主动红外入侵探测器。 主动红外发射机通常采用红外发光二极管作光源,其主要优点是体积小、重量轻、寿命长,交直流均可使用,并可用晶体管和集成电路直接驱动。现在的主动红外入侵探测器多数是采用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源,直接加在红外发光二级管两端,使其发出经脉冲调制的、占空比很高的红外光束,这既降低了电源的功耗,又增强了主动红外入侵探测器的抗干扰能力 主动红外接收机中的光电传感器通常采用光电二极管、光电三极管、硅光电池、硅雪崩二极管等,按GBl0408.4—2000《入侵 探测器第 4 部分:主动红外入侵探测器》规定:“探测器在制造厂商 规定的探测距离工作时,辐射信号被完全或按给定百分比遮光的持续时间大于40ms时,探测器应产生报警状态。”目前市售的主动红外入侵探测器均给出最短遮光时间范围,例如:某品牌的主动红外入侵探测器最短遮光时间范围是30m—600ms为什么要给出一个范围呢?原因是不同的使用部位可以设定(调节)不同的最短遮光时间,这有益于减少系统的误报警。例如:将主动红外入侵探测器构成电子篱笆警戒时,就应将最短遮光时间调至30ms附近;用在围墙上或围墙内侧警戒时,就应将 最短遮光时间调至600ms附近。具体数值使用者可通过试验确定主动红外发射机所发红外光束定发散角,在GBI0408.4 —2000 标准中规定:“室内使用时,发射机与接收机经正确安装和对准,并工

作在制造厂商规定的探测距离,辐射能量有75%。被持久地遮挡时,接收机不应产生报警状态。”从另一角度理解这句话的意思就是:当接收机接收的能量小于25%时,系统就要产生误报警。为了减少由此引起的误报警,安装使用中应让发射机与接收机轴线重合。 目前,除单光束主动红外入侵探测器外,还有双光束和4光束的。工作原理是:当两光束完全或按给定百分比同时被遮断时,探测器即可进入报警状态。这种主动红外入侵探测器可以减少小鸟、落叶等引起系统的误报警。市售的双光束主动红外入侵探测器有两类,一类是采用双边凹透镜结构的,此结构的探测器两光束之间距离较近,一般只在10cm左右。若上下各用一组双边凹透镜,即构成了4光束主动红外入侵探测器。再一类就是采用两对红外发射和红外接收装置构成的双光束主动红外入侵探测器。该探测器上下两光束距离可达20cm—25cm又称同步型双光束主动红外入侵探测器。 应用探讨:

电子教案-《模拟电子技术》(冯泽虎)教学课件知识点7:共基极放大电路-电子教案 电子课件

《电工电子技术》课程电子教案 教师:郭世香序号:02 教学项目 (任务)名称基本放大电路课时数 1 教学内容 主要知识点共基极放大电路 重点、难点共基极放大电路静态分析、共基极放大电路动态分析 教学目标专业能力 掌握共基极放大电路的结构;共基极放大电路静态分析、共基极放 大电路动态分析、三种电路形式及其性能比较 方法能力 学生利用动画、视频、仿真、实操等掌握共基极放大电路的工作原 理及应用 社会能力提高逻辑思维能力,锻炼理性思维。 学生情况分析高职高专学生 教学环境要求多媒体教室与实训室 教学方法理论与实操相结合,即学即练 教学手段多媒体教学,小组协作训练 教学过程设计 教学步骤教学内容学生活动时间分配 明确任务共基放大电路的应用 除了前面已经详细介绍过的共发射极放大电路 和共集电极放大电路(即射极输出器)以外,在一些 高频放大电路或其他特殊情况下有时也采用共基极 放大电路,如图7-30所示。 观看图片、动 画、仿真 5

图7-30 共基极放大电路的仿真原理图及仿真结果 教学步骤 教学内容 学生活动 时间分配 知识引导 1. 共基极放大电路的结构 图7-31共基极放大电路的原理图 图中Rb1和Rb2用来给电路设置静态工作点。输 入信号经过隔直电容Cb1加到晶体管的e-b 极之间, 而c-b 极输出,电路的交流通道如图7.33所示,由 于输出端和输入端以晶体管的基极为公共端,所以叫 共基极放大电路。 2. 共基极放大电路静态分析 PPT 、动画演 示、图片 20

操作训练共基极放大电路的仿真 1.按图制作仿真 2.测量、记录静态工作点和电压放大倍数 用万用表测量并记录静态工作点值,用示波器观 察并测量记录电压放大倍数 按图制作仿 真并测量、记 录 10 教学步骤教学内容学生活动时间分配 知识深化共基极放大电路的应用 几乎所有分立元器件的FM收音机,其高频头的第一 级电路都是用图1所示的共基极调谐放大器。 图中R1、R2是直流偏置电阻。C2、C3容量较 大,在工作频段内相当于短路。C1、C4是回路的 调谐电容。L1、L2是回路电感,L1、C1构成 低Q值的固定调谐回路,覆盖88~108MHz全 频段。L2、C4构成选频回路,调谐于接收信号频 率。由于LC回路调谐时呈纯阻性,设为R0,R0 PPT、仿真 5

红外探测器是什么,红外探测器的原理和使用方法

红外探测器是什么,红外探测器的原理和使用方法如今,随着社会的进步,经济的发展,越来越多人开始重视安防产品,家庭安防产品销售量开始逐年增长,红外探测器普及到越来越多的家庭,那么,什么是红外探测器的原理和使用方法? 一、什么是红外探测器? 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。 红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。

二、红外探测器的原理 无线红外探测器的基本原理是,将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。 在红外线探测器中,热电元件检测人体的存在或移动,并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后,对电压信号进行波形分析。于是,只有当通过波形分析检测到由人体产生的波形时,才输出检测信号。例如,在两个不同的频率范围内放大电压信号,且将被放大的信号用于鉴别由人体引起的信号。于是,误将诸如热电元件的爆米花噪声一类噪声当作为由人体所产生而在准备加以检测乃得以防止。 三、红外探测器的使用方法 而红外探测器有很多种类,不同分类的红外探测器有不同的使用方法。 1. 接近探测器:是一种当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连

《电子技术基础》课程简述

《电子技术基础》课程简述 一、课程简介 《电子技术基础》是电气电子信息类专业重要的专业技术基础课,分为模拟电子技术和数字电子技术两部分。《模拟电子技术》中,通过对常用电子器件、模拟电子基本单元电路及其应用的学习,使学生掌握模拟电子技术的基本概念、基本电路、基本理论、基本分析方法,培养模拟电子技术的基本应用能力和设计能力,了解模拟电子技术的新发展,新技术。《数字电子技术》中,以逻辑代数、数字电子基本单元电路、常用中大规模数字电子集成器件及其应用等为主要学习内容,以对典型数字电路的分析和设计为重点,使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能。通过《模拟电子技术》和《数字电子技术》的实践教学环节,使学生掌握常用电子仪器的使用方法、电子电路的基本调测技术;初步学会查阅电子器件资料,正确使用器件,分析、寻找和排除电路故障,正确处理实验数据,分析试验结果,写出较为规范的实验报告。 《电子技术基础》课程组主要为通信工程、电网监控、电力系统继电保护、发电厂及电力系统等专业的专科生开设《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程;为火电厂集控运行、热能与动力工程和输配电工程等专业的专科生开设《电子技术基础》课程;为通信工程(分设无线通信、光纤通信、计算机通信、多媒体通信4个专业方向)、电子信息工程和信息工程3个本科专业开设《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程。 二、课程建设简况 本课程的建设有30多年的历史,在上世纪80年代,本课程已拥有一批敬业、教学经验丰富的教师队伍,他们具有较高的教学水平,取得了较好的教研成果,使本课程在全国有了一定影响。自1990年以来,在胡宴如、杨志忠老师的带领下,本课程的老师们一直致力于“提高学生素质和能力”的教改探索与实践,取得了在全国具有很大影响的教研成果。 胡宴如老师曾负责原国家教委高工专“电工电子系列课程改革课题”中电子系列的工作,原国家教委“电工电子系列实习基地改革”课题组的工作,以及“九五”国家重点科技攻关项目《96-750-01-02高等教育重点课程教学质量测评软件及评测理论与方法》子专题——“国家级高工专电子技术及电子线路试题库”的研制工作,为全国高等工程专科学校的电子系列课程建设和发展作出了很大贡献。他所负责的南京工程学院(原南京电专)“电子实习基地建设与实习方法改革”课题,获江苏省验收通过,并于96年获全国电力高校部级教学成果三等奖。杨志忠老师负责的“深化教学改革,建立新的数字集成电路能力培养体系”课题,

红外探测器概述

第二章红外探测器概述 Chapter 1. Outlines of infrared detector 1.1红外探测器的物理基础 Physical basis of infrared detector 本讲的主要内容: 1.了解红外探测器的分类; 2.了解大气窗口的基本知识; 3.理解各类红外探测器的基本原理; 4.掌握光子探测器和热探测器的特点。 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件,是红外系统的核心部分。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波(电磁辐射),其短波方面的界限决定于人眼的视感,一般定为0.75微米;长波方面的界限,尚无定论。人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。一个红外探测器至少有一个对红外辐射产生敏感效应的物体,称为响应元。此外,还包括响应元的支架、密封外壳和透红外辐射的窗口。有时还包括致冷部件、光学部件和电子部件等。 按所利用的效应,红外探测器可分成三大类: 热敏(型)红外探测器,光子(型)(或光电型)红外探测器和整流(型)红外探测器。 1. 简史(History) 1800年,F.W.赫歇耳在太阳光谱中发现了红外辐射的存在。当时,他使用的是水银温度计,即最原始的热敏型红外探测器。1830年,L.诺比利利用当时新发现的温差电效应(也称塞贝克效应),制成了一种以半金属铋和锑为温差电偶的热敏型探测器。称作温差电型红外探测器(也称真空温差电偶)。其后,又从单个温差电偶发展成多个电偶串联的温差电堆。1880年,S.P.兰利利用金属细丝的电阻随温度变化的特性制成另一种热敏型红外探测器,称为测辐射热计。1947年,M.J.E.高莱发明一种利用气体热膨胀制成的气动型红外探测器(又称高莱管)。在40年代,又用半导体材料制作温差电型红外探测器和测辐射热计,使这两种探测器的性能比原来使用半金属或金属时得到很大的改进。半导体的测辐射热计又称热敏电阻型红外探测器。 60年代中期,出现了热释电型探测器。它也是一种热敏型探测器,但其工作原理与前三种热敏型红外探测器有根本的区别。最早的光电型红外探测器是利用光电子发射效应即外光电效应制成的。以Cs-O-Ag为阴极材料的光电管(1943年出现)可以探测到 1.3微米。外光电效应的响应波长难以延伸,因此,它的发展主要是近红外成像器件,如变像管。 利用半导体的内光电效应制成的红外探测器,对红外技术的发展起了重要的作用。内光电效应分光电导和光生伏打两种效应。利用这些效应制成的探测器分别称为光导型红外探测器和光伏型红外探测器(见光子型探测器)。 在半导体中引起电导改变或产生电动势是一个激活过程,需要有一定的能量。因此,

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