拉曼光譜技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)種類進(jìn)行鑒別，應(yīng)用廣泛。相比于傳統(tǒng)的大型拉曼光譜儀，便攜式拉曼光譜儀由于在體積和質(zhì)量上有巨大的優(yōu)勢，能很好的滿足手持和實(shí)時性檢測要求，因而成為了當(dāng)前的拉曼光譜儀領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是相比于傳統(tǒng)的拉曼光譜儀，其在測量靈敏度上還是存在一定的差距。 結(jié)合表面增強(qiáng)拉曼光譜SHINERS技術(shù)的便攜式拉曼光譜儀能將拉曼信號提高幾個數(shù)量級，很好的兼顧了便攜式光譜儀的測量靈敏度和便攜性。本文我們主要介紹光譜儀中的高精度CCD傳感器驅(qū)動及信號數(shù)字化電路設(shè)計部分，其主要技術(shù)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)長時間積分下對暗電流噪聲的抑制以及弱目標(biāo)信號環(huán)境下對信號靈敏度的提高。針對拉曼光譜特殊的性質(zhì)，我們選用了濱松公司高靈敏度低暗電流噪聲大動態(tài)范圍的線陣CCD。為了使該CCD的性能最大化的同時最小化整體系統(tǒng)的體積，我們精巧的設(shè)計了其外圍電路。整個設(shè)計包括多級電源電路、時序產(chǎn)生電路、驅(qū)動電路和A/D轉(zhuǎn)換電路幾個部分。其中12級獨(dú)立電壓電路作為最重要的電源電路，是通過參考電壓源與運(yùn)放構(gòu)成的低通濾波器完成設(shè)計，提供了良好的穩(wěn)定性和高精度性，同時為了設(shè)計簡單、調(diào)試方便，采用CPLD為CCD提供時序驅(qū)動信號。A/D轉(zhuǎn)換部分采用了具有相關(guān)雙采樣、可編程增益、16位精度的A/D芯片。最后得到的數(shù)字信號通過USB2.0數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>上位機(jī)。 該系統(tǒng)經(jīng)過試驗(yàn)調(diào)試和實(shí)際工作，在長時間積分弱信號情況下能高效的捕捉拉曼光譜信號。同時系統(tǒng)體積小，適用于便攜式應(yīng)用領(lǐng)域。