微光夜视仪强光防护装置电路设计

摘要

随着现代光电子技术的飞速发展，微光夜视仪的性能质量大大提高，广泛地应用于军用和民用等多个领域。但受到强光照射后，其核心器件——像增强器容易“散焦”，出现图像模糊的现象，持续的强光还会严重损伤像增强器，导致仪器完全失效。由此可见，研究微光夜视仪的强光保护装置具有较强实用意义。
　　论文在研究微光夜视仪在强光作用下疲劳与损伤机理的基础上，对基于“选通电源”技术的微光夜视仪强光防护装置展开了研究，并进行了实际应用和检测。在大量检索国内外相关文献和调研了该产品的技术指标和实现原理的基础上，论证了微光夜视仪强光保护装置主要技术途径，研究了基于选通电源技术的微光夜视仪强光保护方案。当强光照射时，荧光屏屏电流较大，以此作为取样信号，反馈控制阴极工作电压持续供电时间较短；当处于弱光照射时，反馈信号较弱，阴极工作电压近似为直流高压。
　　针对像增强器电路系统，设计自动门控电源，实现了对微光观察镜中的像增强器的改造，在保证整体结构没有改变，充分利用原电路的情况下，通过 FPGA技术控制的选通电源技术实现PWM信号输出，利用脉宽可调的TTL信号控制IGBT器件输出近似为矩形平顶的240V直流高压，实现了强光保护。最后研究了像增强器调制传递函数检测的方法，对改造前后像增强器调制传递函数进行了对比检测，对改进的微光夜视仪整机性能进行检测，并与未经实施改造的微光夜视仪工作性能进行了比对试验，结果达到了设计要求。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题的研究意义

1.2 微光夜视仪的发展状况

1.3 课题的研究内容

2 强光对微光夜视损伤机理研究

2.1 微光夜视仪的工作原理

2.2 光电阴极的疲劳

2.3 微通道板器件的疲劳

2.4 荧光屏的疲劳

2.5 强光防护总体设计方案

2.6 本章小结

3 强光防护电路设计

3.1 像增强器电路系统介绍

3.2 FPGA控制电路系统

3.3 核心器件选择

3.4 基于FPGA的自动门控电源

3.5 全数字脉宽调制器

3.6 FPGA软件设计

3.7 功能与仿真

3.8 本章小结

4 实验测试与分析

4.1 像增强器的技术改造

4.2 像增强器的测试

4.3 整机性能检测

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献