CD552R3-Ⅲ模擬鎖相放大及太赫茲脈沖信號(hào)快速采集系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，太赫茲(THz)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。為促進(jìn)太赫茲（THz）技術(shù)在諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，開發(fā)小型化、實(shí)用化、集成度高、檢測(cè)快速的太赫茲儀器勢(shì)在必行。本文主要研究了太赫茲時(shí)域光譜（THz-TDS）系統(tǒng)中的信號(hào)提取和處理系統(tǒng)，在原有初代和二代 CD552R3鎖相放大（LIA）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)信噪比(SNR)低、采集速度慢等問(wèn)題，設(shè)計(jì)完成了CD552R3-III模擬鎖相放大（ALIA）及太赫茲脈沖信號(hào)快速采集系統(tǒng)。

2、
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.對(duì)THz-TDS系統(tǒng)中，THz脈沖信號(hào)的產(chǎn)生和探測(cè)機(jī)理進(jìn)行闡述，并根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)制定ALIA系統(tǒng)和快速采集系統(tǒng)的總體方案。
　　2.設(shè)計(jì)以相敏檢波器件CD552R3為核心的CD552R3-III模擬鎖相放大系統(tǒng)，用于提取nA級(jí)太赫茲信號(hào)。系統(tǒng)主要包括流/壓轉(zhuǎn)換和放大電路設(shè)計(jì)、預(yù)處理電路設(shè)計(jì)、帶通濾波器設(shè)計(jì)、相敏檢波器設(shè)計(jì)和低通濾波器設(shè)計(jì)等。
　　3.針對(duì)現(xiàn)有THz-TDS系統(tǒng)采

3、集速度慢的問(wèn)題，設(shè)計(jì)快速采集系統(tǒng)，并制定了連續(xù)采集和步進(jìn)采集兩種采集方式。采集系統(tǒng)主要包括 AD轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)、Flash存儲(chǔ)設(shè)計(jì)和USB傳輸設(shè)計(jì)等。在連續(xù)模式下采集10ps時(shí)域信號(hào)，將采集時(shí)間由96s以上提高到1.5s；在步進(jìn)模式下采集300個(gè)點(diǎn)，將采集時(shí)間由96s以上提高到26s。
　　4.對(duì)設(shè)計(jì)的CD552R3-III模擬鎖相放大及太赫茲脈沖信號(hào)快速采集系統(tǒng)進(jìn)行了模擬、實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證系統(tǒng)性能。ALIA系統(tǒng)可以檢測(cè)出模擬u