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资料简介
面阵CCD成像驱动及外围电路的设计与实现电子书
摘要
电荷耦合器件(CCD)以其光谱响应宽、动态范围大、灵敏度高等优点广泛应用于图像传感和非接触测量域。CCD 应用的关键问题之一就是驱动电路的设计。驱动面阵CCD 往往比线阵CCD 复杂,面阵CCD 所需的驱动信号数量多,相位要求严格,且需要多种电压的驱动。因此,设计出高精度的面阵CCD 驱动电路具有一定的难度。本文采用两种方式驱动行间转移型面阵CCD,并设计了外围电路。本文首先介绍常见面阵CCD 的工作原理及性能指标,本着低成本、高性能的原则,选择具有可变电子快门的行间转移型彩色面阵CCD其次,按照面阵CCD 芯片的驱动时序关系,选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件平台,使用VHDL 语言编写驱动程序,设计基于CPLD的时序发生器;同时本文还采用专用驱动芯片驱动面阵CCD,编写串口配置程序,通过单片机完成驱动芯片的功能模式配置。设计了两种驱动方式的硬件电路,并对生成的驱动时序进行比较。再次,本文完成了CCD 视频信号预处理电路与电源设计。在分析CCD输出信号特点及相关双采样去噪技术的基础上,采用专用视频信号处理芯片进行CCD 信号的放大、去噪与量化;设计了能够提供稳定的多电压,且各电压上电顺序可控的智能电源模块。最后,制作PCB 印刷电路板,通过硬件调试,使驱动电路产生的驱动信号能够满足面阵CCD 正常工作的时序要求,并实现了CCD 模拟视频信号的数字化。总结了调试过程中所遇到的问题和解决方法,分析不足,为进一步开发提供了可靠依据。
关键词 面阵CCD;行间转移;驱动;CPLD;预处理电路
目录
摘要···················································································································I
Abstract ·········································································································· II
第1 章 绪论···································································································· 1
1.1 CCD 技术在国内外的发展现状·························································· 1
1.2 选题背景及研究意义··········································································· 3
1.3 本论文研究目标和主要工作······························································· 4
1.4 本论文结构安排··················································································· 5
第2 章 图像传感器选型及驱动电路设计方案·············································· 7
2.1 引言······································································································ 7
2.2 CCD 图像传感器简介·········································································· 7
2.2.1 常见面阵CCD 传感器的分类及工作原理···································· 8
2.2.2 CCD 的主要性能指标···································································· 9
2.2.3 CCD 的电子快门特性·································································· 10
2.3 CCD 芯片的选型···············································&
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