单片机PSD数据采集电路设计方案

本文摘要：根据高精度光电方位灵敏探测器（PSD）的工作原理及输出特性，本文讲解了一套基于单片机技术的PSD输入信号数字收集电路的设计方案。通过Atmega16型单片机掌控AD1674模/数切换、AD7501多路切换等构建对PSD输入模拟信号的数字化切换和收集。 电路结构非常简单、成本便宜、体积较小，普遍限于于各实验室的PSD输入信号收集模拟实验。

根据高精度光电方位灵敏探测器（PSD）的工作原理及输出特性，本文讲解了一套基于单片机技术的PSD输入信号数字收集电路的设计方案。通过Atmega16型单片机掌控AD1674模/数切换、AD7501多路切换等构建对PSD输入模拟信号的数字化切换和收集。

电路结构非常简单、成本便宜、体积较小，普遍限于于各实验室的PSD输入信号收集模拟实验。　　0章节　　PSD作为一种仪器的光电方位传感器，具备灵敏度低、响应时间较短、方位分辨率低、光谱号召范围大等特点，因此被普遍应用于现代光电检测技术中，特别是在是高精度、高速度的数据采集技术中。如何在很短的响应时间内构建多数据的收集，出了收集PSD输入数据的关键。本文基于单片机技术，设计搭起了一套高速的PSD输入数据采集及控制电路，通过在实验室条件下对PSD输入数据展开收集，从而为先前的PSD定位精度以及抗干扰研究奠下理论基础。

　　1PSD的工作原理　　光电方位脆弱器件PSD（PositionSensitiveDetector）是一种基于纵向光电效应、倒数产于的半导体方位探测器件，能较慢、精确得出入射光点在光敏面上的方位，即PSD输入的信号与光点在光敏面上的方位有关。如图1右图，表面P+层为感光面，两边各有一信号输入电极。中间为I层，底层的公共电极用作特偏移偏压。当光线入射光到光敏面上时，由于与结面平行的纵向电场起到，光生载流子构成向两端电极流动的电流X1和X2，且总电流X0=X1+X2.　　当入射光斑与两电极的间距发生变化时，两电极的输入电流也随之变化，从而构建了方位测量功能。

　　如图2右图，如果PSD的面电阻是均匀分布的，且阻值R1和R2远大于负载电阻RL，则R1和R2的值仅有各不相同光点的方位，即：　　式中：L为PSD中点到信号电极的距离；x为入射光点到PSD中点的距离。　　将X0=X1+X2代入式（1），才可获得光点座标：　　似乎上式与入射光强劲X0牵涉到，这就是一维PSD的定位原理。二维PSD的基本原理与一维PSD完全相同，只是计算公式有所不同。

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