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EMCCD圖像傳感器CCD97時(shí)序驅動(dòng)電路的設計2

作者: 時(shí)間:2012-09-12 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
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  圖10 RΦ2HV 驅動(dòng)發(fā)生電路

  在設計中, 把基本的放大參數預設為使輸入正弦信號放大到21 V, 這樣產(chǎn)生的雙端信號經(jīng)過(guò)一個(gè)初次級電阻, 比為1 :4 的高頻變換器達到輸出高電平為45 V、低電平為4 V 的驅動(dòng)脈沖, 供電電源為正負18 V的供電電源。為了使 的增益可通過(guò)軟件控制調節, 這里使用了MAXIN 公司生產(chǎn)的數字電位計MAX5429, 預設目標是電壓在40~ 50 V 可調節。通過(guò)計算, 反饋電阻參數如圖10 所示。其中, MAX5429 為10 KB, 其有32 個(gè)可編程節點(diǎn), 上電后自動(dòng)設置為節點(diǎn)16。在硬件電路設計完畢時(shí), 可通過(guò)ARM_RCS( 片選信號) , ARM_RUD( 節點(diǎn)控制信號) 來(lái)調節輸出電壓,如圖10 所示。這樣通過(guò)對ARM 的對應I/ O 口編程就能實(shí)現對 的增益調節。但是因為這里選用了并聯(lián)法, 故調節時(shí)增益是非線(xiàn)性變化的。圖11 為正弦信號輸入( 經(jīng)濾波器輸出) 經(jīng)LM6172 以及高頻變換器后輸出的仿真波形。

  2. 2. 3 外圍電路

  CCD97 除了需要外部的各種高擺幅轉移脈沖, 還需要各種幅值的控制信號輸入。

  在該系統中, 為了簡(jiǎn)化設計, 固定ABD( 抗曝光) ,ΦRL、ΦRH high( 視頻信號復位端) , DG high ( 行丟棄控制信號) , DD( 電源) , OD( 輸出放大器電源開(kāi)光) , RD( 復位上電電源) 的值為典型值, 分別為18 V, 0 V,10 V, 18 V, 24 V, 28 V, 17 V。ΦRL, ΦRH 的典型脈沖寬度為10 ns, 這里仍然采用EL7457 來(lái)產(chǎn)生。信號OG為控制CCD97 輸出的門(mén)控信號, 它同時(shí)控制兩種模式的輸出, 而ODH, ODL 分別為控制CCD 模式和模式放大器輸出的電源開(kāi)關(guān)。系統要求ODH和ODL 可控, 在需要時(shí)關(guān)閉, 這樣就要求通過(guò)模擬的開(kāi)關(guān)來(lái)控制ODH, ODL 的電壓是+ 28 V 還是接地。

  這里采用ADI 公司的ADG453, 它的VDD到GND 端的輸入電壓可達32 V, 模擬輸入/ 輸出值為V DD+ 2 V, 達到這里控制ODH, ODL 的通斷要求( 28 V ) 。其中CCD 和 端口分別為該CCD 的視頻信號輸出。

  其輸出需要外接5 k Ω 的負載。

  

EMCCD圖像傳感器CCD97時(shí)序驅動(dòng)電路的設計2

  圖11 RΦ2H V 的仿真波形

  3 結 語(yǔ)

  提出了一種新型的CCD , 不僅可以達到幾十兆赫茲的驅動(dòng)頻率, 而且編程方便, 硬件電路簡(jiǎn)單,根據用戶(hù)需求, 只要更換晶振或適當修改程序就能實(shí)現特定目的, 具有很強的靈活性。通過(guò)仿真及實(shí)驗驗證,該方法切實(shí)可行, 性?xún)r(jià)比高, 不僅適用于CCD 設計, 對于其他需要多種邏輯信號的場(chǎng)合也同樣適用。


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