图像传感器TCDl206的特点结构分析及通过VHDL实现驱动脉冲的设计.doc
《图像传感器TCDl206的特点结构分析及通过VHDL实现驱动脉冲的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《图像传感器TCDl206的特点结构分析及通过VHDL实现驱动脉冲的设计.doc(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、图像传感器TCDl206的特点结构分析及通过VHDL实现驱动脉冲的设计电荷耦合器件CCD(Charge Couple Device)是集光电转换、电荷储存、电荷转移为一体的新型光电传感器件。该器件的主要功能是将光学图像转换为电信号。当对其施加特定时序脉冲时,其存储电荷能在CCD内作定向移动,从而实现自扫描输出电压信号的大小与CCD单元存储的电荷多少成正比,CCD单元存储电荷多少与光的强度和CCD单元光积分时间成正比。与传统的光电传感器相比,CCD图像传感器具有输出噪声小,动态范围大,光谱响应范围宽,分辨率高,输出信号线性度好,功耗低,体积小,寿命长等优点。而CCD应用的关键就是获取驱动脉冲,这
2、里分析线阵CCD-TCDl206的工作原理和对驱动时序的要求,在此基础上设计合理的脉冲产生方案。该设计采用复杂可编程逻辑器件CPLD作为硬件设计平台,通过超高速硬件描述语言VHDL描述驱动方案,采用Altera公司的仿真软件QUARTUS II对其驱动脉冲进行仿真。1 TCDl206的主要特点TCDl206是一款高灵敏度、低暗电流、2 160像元的双沟道线阵CCD图像传感器。由2 236个PN结光电二极管构成光敏元阵列,其中前64个和后12个是用作暗电流检测而被遮蔽的,中间2 160个光电二极管是曝光像敏单元,每个光敏单元的尺寸为长14m、高14m,中心距亦为14m。光敏元阵列总长为3024
3、mm。TCDl206的主要特性有:1)光敏像元数为2 160像元;2)像敏单元为:14mxl 414m(相邻像元中心距为14m);3)光谱范围为250l 100 nm:4)光敏区域采用高灵敏度PN结作为光敏单元;5)时钟为二相(5 V);6)内部电路包含采样保持电路,输出预放大电路;7)采用22引脚DIP封装。2 TCDl206的结构原理和引脚功能21结构原理TCDl206是二相电极的双沟道线型CCD,其结构原理如图1所示。中间一排是由多个光敏二极管构成的光敏阵列,有效单元为2 160位,其作用是接收照射到CCD硅片的光,并将其转化成电荷信号,光敏元两侧是存储其电荷的MOS电容列一存储栅。MO
4、S电容列两侧是转移栅电极SH。转移栅的两侧为CCD模拟移位寄存器,其输出部分由信号输出单元和补偿单元构成。22引脚功能TCDl206器件采用DIP封装,各引脚功能如表1所示。3 驱动时序及驱动设计31驱动时序分析TCDl206在图2所示的驱动脉冲作用下工作。当SH脉冲高电平到来时,1脉冲为高电平,其下形成深势阱,同时SH的高电平使1电极下的深势阱与MOS电容存储势阱沟通。MOS电容中的信号电荷包通过转移栅转移到模拟移位寄存器的1电极下的势阱中。当SH由高变低时,SH低电平形成的浅势阱将存储栅下的势阱与1电极下的势阱隔离开。存储栅势阱进入光积分状态,而模拟移位寄存器将在1与2脉冲的作用下驱使转移
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 图像传感器 TCDl206 特点 结构 分析 通过 VHDL 实现 驱动 脉冲 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3407820.html