用于冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速開關裝置制造方法及圖紙

用于冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速開關裝置，包括依次連接的TTL信號輸入電路單元1、光電耦合電路單元2、MOSFET開關電路單元3和磁場響應電路單元4。本發明專利技術實現了對冷原子干涉型重力儀磁光阱磁場的快速有效關斷，可根據不同類型的磁光阱設置相關參數實現快速有效關斷，具有電路結構簡單、電路的穩定性好、功耗小和制作成本低等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及開關
，特別是針對磁光阱中磁場的開關。技術背景應用于冷原子干涉型重力儀磁光阱磁場的開關，一般要求關斷延遲時間短、響應速度快和有良好穩定性?，F有的關斷技術延遲時間較長、制作成本高、穩定性差。
技術實現思路
本專利技術要克服現有技術的上述缺點，提供一種結構簡單、延遲時間短和穩定性好的磁光阱磁場開關裝置。本專利技術的用于冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速開關裝置，包括依次連接的TTL信號輸入電路單元1、光電耦合電路單元2、MOSFET開關電路單元3和磁場響應電路單元4。所述的TTL信號輸入電路單元1由接線端子P1和限流電阻R1構成，其中：接線端P1的1號引腳和TTL信號的負端連接，P1的2號引腳和TTL信號的正端連接，限流電阻的第一端和接線端P1的2號引腳相連；所述的光電耦合電路單元2由光電耦合器U1、旁路電容C1、上拉電阻R2和輸出負載等效電容C2構成，其中：光電耦合器U1的2號引腳和限流電阻R1的第二端相連，光電耦合器的3號引腳和TTL信號接線端的1號引腳相連，光電耦合器U1的5號引腳和地相連，光電耦合器U1的6號引腳和上拉電阻的第一端相連，光電耦合器U1的8號引腳和+5V的直流電壓相連，光電耦合器的其它引腳懸空，上拉電阻R2的第二端和光電耦器的8號引腳相連，輸出負載的等效電容C2的第一端和上拉電阻的第二端引腳相連，等效電容C2的第二端和地相連；所述的MOSFET開關電路單元3由場效應管Q1構成，其中：場效應管Q1的柵極G和輸出負載的等效電容C2的第一端相連，場效應管Q1的源極S和地相連，場效應管Q1的漏極D和高速二極管D1的第一端相連；所述的磁場響應電路單元4由高速二極管D1、功耗電阻R3、磁場線圈接線端P3和磁場線圈供電接線端P2構成，其中：高速二極管D1的第二端和磁場線圈供電接線端P2的1號引腳相連，功耗電阻R3的第一端和高速二極管的第一端相連，功耗電阻R3的第二端和磁場線圈的接線端P3的2號引腳相連，磁場線圈的供電接線端P2的1號引腳和所需直流電壓相連，接線端P2的2號引腳和地相連，磁場線圈的接線端P3的1號引腳和磁場線圈供電接線端的1號引腳相連，磁場線圈接線端P3的1號引腳和2號引腳分別和磁場線圈的兩端相連。本專利技術的優點:實現了對冷原子干涉型重力儀磁光阱磁場的快速有效開關，可根據不同類型的磁光阱設置相關參數實現快速有效開關，具有電路結構簡單、電路的穩定性好、功耗小和制作成本低等優點。附圖說明圖1是本專利技術的結構單元框圖；圖2是本專利技術的設計原理圖。具體實施方式下面結合附圖進一步說明本專利技術的技術方案。參見圖1和圖2，本專利技術的用于冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速開關裝置，包括依次連接的TTL信號輸入電路單元1、光電耦合電路單元2、MOSFET開關電路單元3和磁場響應電路單元4。所述的TTL信號輸入電路單元1由接線端子P1和限流電阻R1構成，其中：接線端P1的1號引腳和TTL信號的負端連接，P1的2號引腳和TTL信號的正端連接，限流電阻的第一端和接線端P1的2號引腳相連；所述的光電耦合電路單元2由光電耦合器U1、旁路電容C1、上拉電阻R2和輸出負載等效電容C2構成，其中：光電耦合器U1的2號引腳和限流電阻R1的第二端相連，光電耦合器的3號引腳和TTL信號接線端的1號引腳相連，光電耦合器U1的5號引腳和地相連，光電耦合器U1的6號引腳和上拉電阻的第一端相連，光電耦合器U1的8號引腳和+5V的直流電壓相連，光電耦合器的其它引腳懸空，上拉電阻R2的第二端和光電耦器的8號引腳相連，輸出負載的等效電容C2的第一端和上拉電阻的第二端引腳相連，等效電容C2的第二端和地相連；所述的MOSFET開關電路單元3由場效應管Q1構成，其中：場效應管Q1的柵極G和輸出負載的等效電容C2的第一端相連，場效應管Q1的源極S和地相連，場效應管Q1的漏極D和高速二極管D1的第一端相連；所述的磁場響應電路單元4由高速二極管D1、功耗電阻R3、磁場線圈接線端P3和磁場線圈供電接線端P2構成，其中：高速二極管D1的第二端和磁場線圈供電接線端P2的1號引腳相連，功耗電阻R3的第一端和高速二極管的第一端相連，功耗電阻R3的第二端和磁場線圈的接線端P3的2號引腳相連，磁場線圈的供電接線端P2的1號引腳和所需直流電壓相連，接線端P2的2號引腳和地相連，磁場線圈的接線端P3的1號引腳和磁場線圈供電接線端的1號引腳相連，磁場線圈接線端P3的1號引腳和2號引腳分別和磁場線圈的兩端相連。TTL信號輸入電路單元1是用于接入TTL控制信號，其中限流電阻R1用來限制TTL信號的電流，實現對光電耦合器U1的輸入保護；光電耦合電路單元2主要是通過光電耦合器U1實現對外界環境的屏蔽，因為磁光阱周圍環境會存在較大的磁場，會影響TTL信號對磁場電路的實際控制效果，旁路電容C1用于吸收電源線上的紋波和減小光電隔離器對電源的沖擊，上拉電阻R2用于吸收旁路電容C1無法消耗的功耗，輸出負載等效電容C2是用于減小觸發信號對負載的沖擊；MOSFET開關電路單元3通過改變柵極G上的電壓值，可起到一個快速開啟和關斷的作用，具有響應速度快，穩定性好等優點；磁場響應電路單元4的主要功能是實現磁光阱磁場的響應，當MOSFET開啟時，磁場線圈開始工作，為磁光阱提供穩定的磁場，當MOSFET關斷時，磁光阱磁場線圈停止工作，磁光阱的磁場迅速關斷。磁場響應電路單元4中功耗電阻R3、磁光阱磁場線圈和磁光阱磁場線圈的供電端構成一階RL電路，再結合MOSFET開關電路單元3，最終實現對冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速有效開關。本說明書實施例所述的內容僅僅是對專利技術構思的實現形式的列舉，本專利技術的保護范圍的不應該視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本專利技術的保護范圍也及于本領域技術人員根據本專利技術構思所能想到的等同技術手段。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速開關裝置，其特征在于：包括依次連接的TTL信號輸入電路單元(1)、光電耦合電路單元(2)、MOSFET開關電路單元(3)和磁場響應電路單元(4)；所述的TTL信號輸入電路單元(1)由接線端子P1和限流電阻R1構成，其中：接線端P1的1號引腳和TTL信號的負端連接，P1的2號引腳和TTL信號的正端連接，限流電阻的第一端和接線端P1的2號引腳相連；所述的光電耦合電路單元(2)由光電耦合器U1、旁路電容C1、上拉電阻R2和輸出負載等效電容C2構成，其中：光電耦合器U1的2號引腳和限流電阻R1的第二端相連，光電耦合器的3號引腳和TTL信號接線端的1號引腳相連，光電耦合器U1的5號引腳和地相連，光電耦合器U1的6號引腳和上拉電阻的第一端相連，光電耦合器U1的8號引腳和+5V的直流電壓相連，光電耦合器的其它引腳懸空，上拉電阻R2的第二端和光電耦器的8號引腳相連，輸出負載的等效電容C2的第一端和上拉電阻的第二端引腳相連，等效電容C2的第二端和地相連；所述的MOSFET開關電路單元(3)由場效應管Q1構成，其中：場效應管Q1的柵極G和輸出負載的等效電容C2的第一端相連，場效應管Q1的源極S和地相連，場效應管Q1的漏極D和高速二極管D1的第一端相連；所述的磁場響應電路單元(4)由高速二極管D1、功耗電阻R3、磁場線圈接線端P3和磁場線圈供電接線端P2構成，其中：高速二極管D1的第二端和磁場線圈供電接線端P2的1號引腳相連，功耗電阻R3的第一端和高速二極管的第一端相連，功耗電阻R3的第二端和磁場線圈的接線端P3的2號引腳相連，磁場線圈的供電接線端P2的1號引腳和所需直流電壓相連，接線端P2的2號引腳和地相連，磁場線圈的接線端P3的1號引腳和磁場線圈供電接線端的1號引腳相連，磁場線圈接線端P3的1號引腳和2號引腳分別和磁場線圈的兩端相連。...

【技術特征摘要】
1.用于冷原子干涉型重力儀中磁光阱磁場的快速開關裝置，其特征在于：包括依次連接的TTL信號輸入電路單元(1)、光電耦合電路單元(2)、MOSFET開關電路單元(3)和磁場響應電路單元(4)；所述的TTL信號輸入電路單元(1)由接線端子P1和限流電阻R1構成，其中：接線端P1的1號引腳和TTL信號的負端連接，P1的2號引腳和TTL信號的正端連接，限流電阻的第一端和接線端P1的2號引腳相連；所述的光電耦合電路單元(2)由光電耦合器U1、旁路電容C1、上拉電阻R2和輸出負載等效電容C2構成，其中：光電耦合器U1的2號引腳和限流電阻R1的第二端相連，光電耦合器的3號引腳和TTL信號接線端的1號引腳相連，光電耦合器U1的5號引腳和地相連，光電耦合器U1的6號引腳和上拉電阻的第一端相連，光電耦合器U1的8號引腳和+5V的直流電壓相連，光電耦合器的其它引腳懸空，上拉電阻R2的第二端和光電耦器的8...

【專利技術屬性】
技術研發人員：翁堪興，吳彬，程冰，周寅，林強，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33