CCD 驅動 時序理解


由於項目的需要,接觸到perkinelmer 公司生產的CCD sensor;年末了,好好回顧下;目前生產CCD傳感器的公司有dalsa,e2v,toshiba,sony等,perkinelmer公司目前主要從事醫療設備以及生物工程等,其傳感器生產與銷售已經分離出去,由埃賽力經營,好了,廢話不多說,我們來探討下該CCD驅動時序吧;

CCD驅動信號不多包含以下:

ØPG:photo gate;

ØTG: transfer gate;

ØAB: antibooming gate;

VOG: output gate;

ØRG: reset gate;

Ø1,Ø2: horizontal clocks;

對應的驅動電平其datasheet上有詳細秒速;整體驅動波形如下圖:

這里顯示的是單個讀出周期內的驅動時序;ØTG拉高后CCD內部建立一個通道,使得像素點內的電子轉移到移位寄存器;ØPG拉高確保此次轉移完成,廠商建議ØPG的高電平時間最好保持0.1us以上,拉低ØPG后在拉低ØTG以關閉通道;關閉后,再拉高ØAB清除上一次像素存儲內的殘余電荷,然后再拉低ØAB,CCD的曝光時間由t7決定;曝光是針對下一次的曝光;

再說一下CCD的輸出像素,CCD的輸出像素包含有效像素、前后10個暗像素、兩端2個轉移像素;有效像素由具體型號決定;暗像素的值可以用於后面對CCD整體暗電流提供參考;而轉移像素則不能做任何用途;像素的讀出時序如下:

電荷轉移的原理以及清零可以參考:來寶網CCD工作原理;

CCD驅動時序對電源以及PCB的EMI要求比較高,因此PCB設計是個十分總要的問題;需要嚴格控制走線長度,以及對相關信號做包地處理;涉及的負電壓、DCDC電源最好放在其他模塊上實現;

參考資料:RL1024P


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