基于CCD的小型化光谱仪的设计与研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| ·引言 | 第9页 |
| ·小型光谱仪的发展背景 | 第9-10页 |
| ·小型光谱仪的国内外发展现状 | 第10-13页 |
| ·研究小型光谱仪的意义和必要性 | 第13-14页 |
| ·本论文的主要研究内容 | 第14-15页 |
| 2 光谱仪工作原理 | 第15-21页 |
| ·光谱仪的基本结构 | 第15-16页 |
| ·反射式平面光栅色散原理 | 第16-18页 |
| ·色散原理 | 第16页 |
| ·角色散率和线色散率 | 第16-17页 |
| ·理论分辨率 | 第17页 |
| ·光谱级的重叠和自由光谱范围 | 第17-18页 |
| ·闪耀光栅 | 第18-19页 |
| ·光栅的选择 | 第19-21页 |
| 3 基于CCD 的小型化光谱仪的设计 | 第21-33页 |
| ·CCD 应用于光谱测量的理论分析[13] | 第21页 |
| ·电荷藕合器件的基本工作原理及选择方法 | 第21-27页 |
| ·电荷藕合器件的基本工作原理[14] | 第21-24页 |
| ·CCD 的基本特性参数[15] | 第24-25页 |
| ·本课题CCD 器件的选择 | 第25-27页 |
| ·基于CCD 的小型化光谱仪设计方案 | 第27-33页 |
| ·仪器的整体设计 | 第27-28页 |
| ·照明系统的设计 | 第28-29页 |
| ·分光系统的设计 | 第29-33页 |
| 4 基于CCD 的小型化光谱仪的电路设计 | 第33-59页 |
| ·SOPC 技术介绍 | 第33-38页 |
| ·基于SOPC 技术的现代电子设计 | 第33页 |
| ·IP 核 | 第33-34页 |
| ·NiosII CPU | 第34-36页 |
| ·Avalon 总线 | 第36页 |
| ·SOPC 开发流程 | 第36-37页 |
| ·Cyclone 系列FPGA | 第37-38页 |
| ·总体设计方案 | 第38-40页 |
| ·CCD 驱动电路的设计 | 第40-48页 |
| ·TCD1501D 芯片简介 | 第40-41页 |
| ·TCD1501D 的基本结构 | 第41页 |
| ·TCD1501D 的工作原理 | 第41-42页 |
| ·TCD1501D 驱动时序电路的设计 | 第42-46页 |
| ·CCD 视频信号电路的设计 | 第46-48页 |
| ·A/D 采样控制时序的产生 | 第48-53页 |
| ·TLC876C 芯片简介 | 第48-49页 |
| ·TLC876 的工作原理 | 第49页 |
| ·TLC876 的应用问题 | 第49-51页 |
| ·A/D 采样时序的产生 | 第51-52页 |
| ·A/D 控制时序的产生 | 第52-53页 |
| ·数据采集与存储 | 第53-54页 |
| ·其它硬件设计 | 第54-56页 |
| ·SOPC 平台 | 第54-55页 |
| ·TTL-RS232 电平转换电路 | 第55-56页 |
| ·电源设计 | 第56页 |
| ·数据采集系统印制电路板的设计 | 第56-57页 |
| ·本章小结 | 第57-59页 |
| 5 应用程序编写及实验结果分析 | 第59-75页 |
| ·底层软件设计 | 第59页 |
| ·PC 和下位机的通信 | 第59-61页 |
| ·具体实现方法 | 第59-61页 |
| ·技术特点 | 第61页 |
| ·光谱数据处理 | 第61-62页 |
| ·波长定标 | 第62-63页 |
| ·CCD 光谱响应曲线校准 | 第63-65页 |
| ·计算机软件设计 | 第65-68页 |
| ·图表控件TeeChart 简介 | 第65-66页 |
| ·计算机软件的基本结构 | 第66-67页 |
| ·光谱扫描与显示软件的设计 | 第67-68页 |
| ·数据显示 | 第68页 |
| ·峰值检出 | 第68页 |
| ·实验结果分析 | 第68-75页 |
| ·CCD 数据采集系统性能测试 | 第68-70页 |
| ·基于CCD 的小型化光谱仪设计方案验证 | 第70-73页 |
| ·总结 | 第73-75页 |
| 6 结束语 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-78页 |
| 硕士期间发表论文 | 第78-79页 |
| 附录 采集卡的电路设计图 | 第79-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
