面陣CCD成像驅(qū)動及外圍電路的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、電荷耦合器件(CCD)以其光譜響應(yīng)寬、動態(tài)范圍大、靈敏度高等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于圖像傳感和非接觸測量領(lǐng)域。CCD應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一就是驅(qū)動電路的設(shè)計。驅(qū)動面陣CCD往往比線陣CCD復(fù)雜，面陣CCD所需的驅(qū)動信號數(shù)量多，相位要求嚴(yán)格，且需要多種電壓的驅(qū)動。因此，設(shè)計出高精度的面陣 CCD驅(qū)動電路具有一定的難度。本文采用兩種方式驅(qū)動行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD，并設(shè)計了外圍電路。
　　本文首先介紹常見面陣CCD的工作原理及性能指標(biāo)，本著低成本、高性

2、能的原則，選擇具有可變電子快門的行間轉(zhuǎn)移型彩色面陣CCD ICX098AK作為要研究的圖像傳感器，并給出驅(qū)動及外圍電路的設(shè)計方案。
　　其次，按照面陣CCD芯片的驅(qū)動時序關(guān)系，選用復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)作為硬件平臺，使用VHDL語言編寫驅(qū)動程序，設(shè)計基于CPLD的時序發(fā)生器；同時本文還采用專用驅(qū)動芯片驅(qū)動面陣CCD，編寫串口配置程序，通過單片機完成驅(qū)動芯片的功能模式配置。設(shè)計了兩種驅(qū)動方式的硬件電路，并對生成的驅(qū)動時序進行

3、比較。
　　再次，本文完成了CCD視頻信號預(yù)處理電路與電源設(shè)計。在分析CCD輸出信號特點及相關(guān)雙采樣去噪技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用專用視頻信號處理芯片進行 CCD信號的放大、去噪與量化；設(shè)計了能夠提供穩(wěn)定的多電壓，且各電壓上電順序可控的智能電源模塊。
　　最后，制作PCB印刷電路板，通過硬件調(diào)試，使驅(qū)動電路產(chǎn)生的驅(qū)動信號能夠滿足面陣CCD正常工作的時序要求，并實現(xiàn)了CCD模擬視頻信號的數(shù)字化。總結(jié)了調(diào)試過程中所遇到的問題和解決方法，