基于光强自定标技术的数字摄像能见度仪光源系统设计

公司的低通滤波器芯片LTC1569-7。

LTC1569-7为10阶低通滤波器芯片，线性相位，高DC准确度，截止频率可调，通过一个外接电阻即可改变滤波器的截止频率，最大截止频率为300kHz（+5V供电），低失调电流、漂移电流和偏置电流低，动态范围宽。信号滤波后选用精密运放OPA627形成电压跟随器，信号稳定且与后续电路采集部分隔离。

因此通过调整外接电阻RETX1的阻值，就可以方便地根据需要更改滤波器的截止频率，适应不同的应用，对信号进行低通滤波。

5自动增益控制电路设计

LED光強检测系统在实际应用中由于背景干扰、机械振动引起的光路失调、电子器件的温度漂移等原因，导致到达探测器的激光光强波动范围大，进而导致采集信号的幅度变化大，如果信号幅值变大，可能会超出数据采集中A/D转换的量程，造成有效光谱数据的丢失，如果信号幅度变小则会导致信噪比变差。为了减小这种波动现象，设计自动增益控制电路，对光谱信号幅度进行控制使其在合适的范围内，减小信号幅度的波动，输出稳定的光谱信号。

本文选用压控放大器VCA810实现精确增益控制，VCA810输入电压噪声为2.4，增益控制带宽为25MHz，满足本文的需求，且增益调节范围为-40dB至+40dB，增益调整范围大，VCA810采用±5V供电，当控制电压UC从-2V到0V变化时，可实现增益从-40dB到+40dB线性增加。

VCA810的输出信号经过由精密运放AD8597构成的电压跟随器，使其不受后级采集电路的影响，根据VCA810数据手册，在其±5V电源入口处采用6.8uF钽电容去耦，滤除电源中的低频干扰，采用0.1uF陶瓷电容去耦，滤除高频干扰。

6结论

针对数字摄像能见度仪在夜间观测能见度时，光源自身光强波动影响能见度观测准确性的问题，提出了基于光强自定标技术的数字摄像能见度夜间光源系统，通过设计LED恒压恒流驱动电路、前置放大电路、低通滤波电路、自动增益控制电路的FPGA硬件系统，实现对LED光强数据的实时采集处理和定标，有效的提高夜间能见度观测的准确性。

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