数模转换方法和电路与设计方案

本技术公开了一种数模转换方法和电路，所述方法包括如下步骤：对通过输入接口的串行数据进行解码，获得并行解码数据；基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给数模DA转换芯片；对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出。本技术方法实现了在现有传统红外光谱测试设备基础上对数字化输出进行转换，变为传统的输出形式，从而实现利用现有设备来进行测试，取得了积极的技术效果。

权利要求书

1.一种数模转换方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

对通过输入接口的串行数据进行解码，获得并行解码数据；

基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给数模DA转换芯片；

对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并行解码数据，包括：标准并行数据和时钟信号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给DA转换芯片，包括：

在帧率低于给定阈值的情况下，基于FPGA程序将所有所述标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片；

在帧率高于给定阈值的情况下，基于FPGA程序选取指定位数的标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给DA转换芯片，还包括：

将FPGA降频至所述DA转换芯片可转换的时钟范围，并将帧起始信号、行起始信号和所述时钟信号经过隔离后进行信号输出。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出，包括：

通过运放电路对所述DA转换芯片输出的数据信号进行输出范围调节和驱动增强后进行模拟输出。

6.一种数模转换电路，其特征在于，所述电路包括：

图像解码电路，用于对通过输入接口的串行数据进行解码，获得并行解码数据；

FPGA芯片电路，用于基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给数模DA转换芯片；

DA转换电路，用于对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述并行解码数据，包括：标准并行数据和时钟信号。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述FPGA芯片电路，用于，

在帧率低于给定阈值的情况下，基于FPGA程序将所有所述标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片；

在帧率高于给定阈值的情况下，基于FPGA程序选取指定位数的标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述FPGA芯片电路，还用于，将FPGA降频至所述DA转换芯片可转换的时钟范围，并将帧起始信号、行起始信号和所述时钟信号经过隔离后进行信号输出。

10.如权利要求9所述的电路，其特征在于，所述DA转换电路还包括运放电路，所述运放电路用于对所述DA转换芯片输出的数据信号进行输出范围调节和驱动增强。

技术说明书

一种数模转换方法和电路

技术领域

本技术涉及数字化红外焦平面探测器光谱响应测试技术领域，尤其涉及一种数模转换方法和电路。

背景技术

红外焦平面探测器光谱响应测试，是红外焦平面测试环节中的重要组成部分，只有对光谱响应进行了准确测试，才可以绘制出相对光谱响应曲线，获知对应的前后截止波长和峰值波长，进而得到光谱因子。对上述几个指标进行了准确测试后，才可以用于平均峰值探测率、平均峰值响应率和量子效率等指标的计算。其测试结果的有无和准确性在很大程度上决定了红外焦平面测试指标的完整性和准确性。在传统红外焦平面探测器测试中，由于其输出为模拟电压，有成熟的红外焦平面探测器相对光谱响应曲线测试设备，可以对其光谱响应进行测试。但是对于数字化红外焦平面探测器，由于其读出电路内部结构不同，像素级数字化有单路输出，并行十几路输出；列级数字化又是差分LVDS输出，这样的输出差异导致了市面上没有通用型数字化红外焦平面探测器光谱测试设备，而探测器的光谱响应又是探测器的重要测试指标，对于改进探测器工艺和用户使用有很大的指导意义。

红外焦平面光谱响应测试方法有两种：(1)单色仪方法：在红外焦平面探测器窗口与黑体辐射面之间加装单色仪，探测器窗口通过反射镜接收单色仪分出的红外光，窗口与反射镜之间的距离在20cm-50cm之间，然后选取一个有效通道进行测试；(2)傅里叶光谱仪方法：红外焦平面探测器窗口对准傅里叶光谱测试仪的出光口，窗口与出光口之间的距离在2cm-10cm之间，选取一个有效通道进行测试，对该通道采集的信号进行傅里叶变换，输出光谱曲线。

图1为红外光谱响应测试的原理图，由傅里叶光谱仪、光谱仪控制模块、被测探测器、探测器驱动电路、信号采集与处理模块、计算机等组成。其中，光谱仪控制模块和信号采集处理模块从属于傅里叶光谱仪，构成完整的红外光谱响应测试设备。但该设备只具备模拟输出型红外探测器的信号采集能力，不能对数字化输出信号进行采集，导致了研发的很多款数字化红外探测器的红外光谱不具备测试条件。红外光谱测试设备属于高精尖设备，尤其是数字化光谱测试，目前只有国外的几家厂商开发出了能够对数字化红外探测器光谱进行测试的设备，但价格昂贵，不易买到。

因此研发一款能够将现有傅里叶光谱仪充分利用，实用可靠，能够测量数字化红外探测器光谱的输出转换电路变得非常紧迫。

技术内容

本技术实施例提供一种数模转换方法和电路，在现有传统红外光谱测试设备基础上对数字化输出进行转换，变为传统的输出形式，从而实现利用现有设备来进行测试。

第一方面，本技术实施例提供一种数模转换方法，所述方法包括如下步骤：

对通过输入接口的串行数据进行解码，获得并行解码数据；

基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给数模DA转换芯片；

对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出。

可选的，所述并行解码数据，包括：标准并行数据和时钟信号。

可选的，所述基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给DA转换芯片，包括：

在帧率低于给定阈值的情况下，基于FPGA程序将所有所述标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片；

在帧率高于给定阈值的情况下，基于FPGA程序选取指定位数的标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片。

可选的，所述基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给DA转换芯片，还包括：

将FPGA降频至所述DA转换芯片可转换的时钟范围，并将帧起始信号、行起始信号和所述时钟信号经过隔离后进行信号输出。

可选的，所述对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出，包括：

通过运放对所述DA转换芯片输出的数据信号进行输出范围调节和驱动增强后进行模拟输出。

第二方面，本技术实施例提供一种数模转换电路，所述电路包括：

图像解码电路，用于对通过输入接口的串行数据进行解码，获得并行解码数据；

FPGA芯片电路，用于基于FPGA程序将所述并行解码数据进行转换后输出给数模DA转换芯片；

DA转换电路，用于对所述DA转换芯片输出的数据信号调整后进行模拟输出。

可选的，所述并行解码数据，包括：标准并行数据和时钟信号。

可选的，所述FPGA芯片电路，用于，

在帧率低于给定阈值的情况下，基于FPGA程序将所有所述标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片；

在帧率高于给定阈值的情况下，基于FPGA程序选取指定位数的标准并行数据进行转换后输出给DA转换芯片。

可选的，所述FPGA芯片电路，还用于，将FPGA降频至所述DA转换芯片可转换的时钟范围，并将帧起始信号、行起始信号和所述时钟信号经过隔离后进行信号输出。