本發(fā)明涉及開關技術領域，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(wěn)定性?，F(xiàn)有的關斷技術延遲時間較長、制作成本高、穩(wěn)定性差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術的上述缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、延遲時間短和穩(wěn)定性好的磁光阱磁場開關裝置。

本發(fā)明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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(gòu)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。

本發(fā)明的優(yōu)點:實現(xiàn)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(jù)不同類型的磁光阱設置相關參數(shù)實現(xiàn)快速有效開關，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、電路的穩(wěn)定性好、功耗小和制作成本低等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)單元框圖；

圖2是本發(fā)明的設計原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的技術方案。

參見圖1和圖2，本發(fā)明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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(xiàn)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(xiàn)對外界環(huán)境的屏蔽，因為磁光阱周圍環(huán)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(fā)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(wěn)定性好等優(yōu)點；

磁場響應電路單元4的主要功能是實現(xiàn)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(wěn)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(gòu)成一階RL電路，再結(jié)合MOSFET開關電路單元3，最終實現(xiàn)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(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明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，本發(fā)明的保護范圍也及于本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能想到的等同技術手段。