CN113465738A - 一种高密度光电探测器的采样电路和采样方法 - Google Patents
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Abstract
一种高密度光电探测器的采样电路和采样方法,采样电路包括光电探测器,行列排布;模拟多路开关U1,每一个输出端口与每一行的光电探测器负极连接,公共端与GND连接;采样保持器,包括多个且分别与对应的光电探测器的输出端连连接,每个采样保持器还包括状态受控端;控制部件,每一个控制端口与每一行的采样保持器受控端并联后的连接点连接;AD转化器,分别与采集保持器的输出端连接,将对应行的数据进行AD转化。本发明提出了整列扫描控制与点单采样保持相结合的方式,大大简化了设计电路的复杂度,同时可以最大限度的实现各个单元的同步问题。
Description
技术领域
本发明属于光电探测的技术领域,尤其涉及一种高密度光电探测器的采样电路和采样方法。
背景技术
目前光电探测器使用的探测单元越来越多,同时对探测器的频率,同步性要求也越来越高。
在有限空间内,探测器数量的增加,大大增加了驱动电路的设计难度,首先,增加的探测器本身就布满了整个探测空间,如果每个探测器对应一个驱动电路,完全没有空间摆放,同时,驱动电路过多,带来每个驱动电路的一致性问题,成本问题都很突出。
发明内容
为了解决背景技术中的问题,为此,本发明提出了一种高密度光电探测器的采样电路和采样方法,具体方案如下:
一种高密度光电探测器的采样电路,包括:
光电探测器,行列排布;
模拟多路开关U1,每一个输出端口与每一行的光电探测器负极连接,公共端与GND连接;
采样保持器,包括多个且分别与对应的光电探测器的输出端连连接,每个采样保持器还包括状态受控端;
控制部件,每一个控制端口与每一行的采样保持器受控端并联后的连接点连接;
AD转化器,分别与采集保持器的输出端连接,将对应行的数据进行AD转化。
具体地说,所述模拟多路还包括多个用于控制输出端口状态的控制引脚。
具体地说,每一列所述采样保持器输出端连接作为同一输出端口。
具体地说,所述模拟多路开关U1的型号为TMUX6208PWR。
具体地说,所述采样保持器的型号为54125/FP。
基于上述的一种高密度光电探测器的采样电路的采样方法,包括以下步骤:
S1、进行数据采样;控制与第一行光电探测器连接的多路模拟开关端口S1与GND导通,同时,控制部件控制与第一行采样保持器连接的端口C0为采样状态,采样时间结束后,将端口C0设置为保持状态;然后控制第二行光电探测器连接的多路模拟开关端口S2与GND导通,同时,控制部件控制与第二行采样保持器连接的端口C1为采样状态,采样时间结束后,将端口C1设置为保持状态,以此类推,完成所有行的采样;
S2、进行数据的AD转化,将开关端口S1与GND导通,同时,控制部件控制端口C0处于保持状态,将第一行所有采样保持器输出端的信号通过AD转化器进行AD转化,转化完成后,将开关端口S2与GND导通,同时,控制部件控制端口C1处于保持状态,将第二行所有采样保持器输出端的信号通过AD转化器进行AD转化,以此类推,完成所有行的AD转化。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明提出了整列扫描控制与点单采样保持相结合的方式,大大简化了设计电路的复杂度,同时可以最大限度的实现各个单元的同步问题。
(2)本方案的电路结构简单,控制方法也简单,同步性优良,并且成本低廉。
附图说明
图1为本发明提出的一种高密度光电探测器的采样电路的结构图。
具体实施方式
如图1所示,一种高密度光电探测器的采样电路包括:
光电探测器,行列排布,在此以4*4单元为例;
模拟多路开关U1,每一个输出端口与每一行的光电探测器负极连接,公共端与GND连接;在该方案中,模拟多路开关U1的输出端口包括输出端口S1、输出端口S2、输出端口S3、输出端口S4,为了控制模拟多路开关U1的输出端口状态,所述模拟多路开关U1还包括控制引脚A0、控制引脚A1和控制引脚A2,用于控制输出端口S1-S4的状态。在该实施例中,所述模拟多路开关U1的型号为TMUX6208PWR。
采样保持器,包括多个且分别与对应的光电探测器的输出端连连接,每个采样保持器还包括状态受控端,每一列所述采样保持器输出端连接作为同一输出端口;在该方案中,4列采样保持器的输出端分别为端口P00、端口P01、端口P02、端口P03。所述采样保持器的型号为54125/FP。
控制部件,每一个控制端口与每一行的采样保持器受控端并联后的连接点连接;在该方案中,控制部件包括端口C0、端口C1、端口C2、端口C3。
AD转化器,分别与采集保持器的输出端连接,将对应行的数据进行AD转化。基于上述的一种高密度光电探测器的采样电路的采样方法,包括以下步骤:
S1、进行数据采样;控制与第一行光电探测器连接的多路模拟开关端口S1与GND导通,同时,控制部件控制与第一行采样保持器连接的端口C0为采样状态,采样时间结束后,将端口C0设置为保持状态;然后控制第二行光电探测器连接的多路模拟开关端口S2与GND导通,同时,控制部件控制与第二行采样保持器连接的端口C1为采样状态,采样时间结束后,将端口C1设置为保持状态,以此类推,完成4行的采样;每一行的采样结果分别从端口P00、端口P01、端口P02、端口P03输出。
S2、进行数据的AD转化,将开关端口S1与GND导通,同时,控制部件控制端口C0处于保持状态,将第一行所有采样保持器输出端的信号通过AD转化器进行AD转化,转化完成后,将开关端口S2与GND导通,同时,控制部件控制端口C1处于保持状态,将第二行所有采样保持器输出端的信号通过AD转化器进行AD转化,以此类推,完成所有行的AD转化。每一行的转化结果分别从端口P00、端口P01、端口P02、端口P03输出。
在实际可以扩展到任意行列,而且行列数越多,本发明的优势越大。
依次让端口C0-C3进入保持状态,然后进行AD转化,这样每个端口采样的时间差最小,同步效果最好。采样保持器进入保持状态,相当于存储状态,但是只能存储一个数值,AD转化在保持状态转化的。重设S1-S4开关使得转化前有参考地,从而保证采样正确。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高密度光电探测器的采样电路,其特征在于,包括:
光电探测器,行列排布;
模拟多路开关U1,每一个输出端口与每一行的光电探测器负极连接,公共端与GND连接;
采样保持器,包括多个且分别与对应的光电探测器的输出端连连接,每个采样保持器还包括状态受控端;
控制部件,每一个控制端口与每一行的采样保持器受控端并联后的连接点连接;
AD转化器,分别与采集保持器的输出端连接,将对应行的数据进行AD转化。
2.根据权利要求1所述的一种高密度光电探测器的采样电路,其特征在于,所述模拟多路还包括多个用于控制输出端口状态的控制引脚。
3.根据权利要求1所述的一种高密度光电探测器的采样电路,其特征在于,每一列所述采样保持器输出端连接作为同一输出端口。
4.根据权利要求1所述的一种高密度光电探测器的采样电路,其特征在于,所述模拟多路开关U1的型号为TMUX6208PWR。
5.根据权利要求1所述的一种高密度光电探测器的采样电路,其特征在于,所述采样保持器的型号为54125/FP。
6.基于权利要求1所述的一种高密度光电探测器的采样电路的采样方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、进行数据采样;控制与第一行光电探测器连接的多路模拟开关端口S1与GND导通,同时,控制部件控制与第一行采样保持器连接的端口C0为采样状态,采样时间结束后,将端口C0设置为保持状态;然后控制第二行光电探测器连接的多路模拟开关端口S2与GND导通,同时,控制部件控制与第二行采样保持器连接的端口C1为采样状态,采样时间结束后,将端口C1设置为保持状态,以此类推,完成所有行的采样;
S2、进行数据的AD转化,将开关端口S1与GND导通,同时,控制部件控制端口C0处于保持状态,将第一行所有采样保持器输出端的信号通过AD转化器进行AD转化,转化完成后,将开关端口S2与GND导通,同时,控制部件控制端口C1处于保持状态,将第二行所有采样保持器输出端的信号通过AD转化器进行AD转化,以此类推,完成所有行的AD转化。
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