Научный архив: статьи

Предлагается современная концепция изготовления матричных фотоприемных устройств на основе существующих способов изготовления поликристаллических пленок халькогенидов свинца с фоточувствительностью в области спектра 2–3 и 3–4,5 мкм. Фотоприемник представляет собой тонкопленочные фоторезисторы, непосредственно нанесенные на микросхему КМОП мультиплексора, обеспечивающего накопление на время кадра и считывание фотоэлектрических сигналов. Для достижения высоких фотоэлектрических параметров фотоприемник в составе фотопремного устройства установлен на охлаждаемой поверхности термоэлектрического охладителя, обеспечивающего температуру охлаждения фотоприемника 200 К.

В работе представлена универсальная автоматизированная установка для проведения комплексного исследования параметров матричных фотоприемных устройств (ФПУ) как «смотрящего» типа, так и работающих в режиме временной задержки и накопления (ВЗН). В качестве тестового сигнала используется излучение абсолютно черного тела (АЧТ), равномерно засвечивающего матрицу фоточувствительных элементов (ФЧЭ). Приведены результаты анализа основных конструктивных и программных особенностей, позволяющих достичь необходимой точности измерения входных сигналов, а также расширить спектр решаемых задач.

Разработана универсальная система контроля параметров электронных блоков фотоприемных устройств в процессе их испытаний. С ее помощью возможно проведения продолжительных испытаний с автоматической регистрацией и сохранением результатов измерения параметров через настраиваемые промежутки времени. Универсальность достигается наличием АЦП и ЦАП, а так же встроенными коммутаторами сигналов. Рассмотрены примеры объектов исследования. Описана конструкция системы контроля параметров и методы обеспечения требуемых характеристик.

Разработана универсальная установка измерения и контроля параметров электронных блоков фотоприемных устройств, позволяющая проводить тестирование сложных электронных блоков без монтажа специального оборудования и оснастки. Высокая универсальность установки заключается в наличии широкого набора средств для работы с цифровыми и аналоговыми сигналами, а также гибко настраиваемым программным обеспечением. Для подключения к измерительному тракту достаточно разработки жгутов и программного обеспечения, использующего модули АЦП, ЦАП, порты цифрового ввода-вывода и стандартное контрольно-измерительное оборудование, размещенное в 19’ серверной стойке, управляемое по интерфейсам IVI, NI DAQ, SCPI и VISA. В качестве примера применения измерительной установки представлены исследования характеристик электронного тракта блока телеметрии

Представлен обзор литературы по многорядным инфракрасным (ИК) фотоприемным устройствам (ФПУ) космического базирования, предназначенным для дистанционного зондирования Земли. Рассмотрены виды устройств, их назначения, основные спектральные диапазоны и принципы работы. Приведены наиболее распространенные схемы цифровых и аналоговых ячеек большой интегральной схемы (БИС) считывания фотосигналов многорядных ИК ФПУ, для каждой схемы указаны условия применимости. Рассмотрены три способа реализации режима временной задержки и накопления (ВЗН): аналоговое суммирование внутри БИС, цифровое суммирование внутри БИС, цифровое суммирование в блоке цифровой обработки. Представлены структурные либо принципиальные схемы ВЗНсуммирования. Рассмотрены наиболее распространенные топологии фоточувствительных элементов (ФЧЭ) многорядных ИК ФПУ космического базирования. Проведен анализ математических моделей многорядных ИК ФПУ.