FPGAASIC基于CPLD工作模式可調(diào)的線(xiàn)陣CCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)電子版本

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。FPGAASIC基于CPLD工作模式可調(diào)的線(xiàn)陣CCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)-FPGA_ASIC-基于CPLD工作模式可調(diào)的線(xiàn)陣CCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì).txt心是自己的，干嘛總被別人傷.沒(méi)有傘的孩子必須努力奔跑敷衍旳青春總昰想太多怨，只怨現(xiàn)實(shí)太現(xiàn)實(shí)為什么在一起要兩個(gè)人的同意丶而分手只需要一個(gè)人本文由烤鴨的幸福貢獻(xiàn)pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。光子學(xué)報(bào)第卷第期年月文章編號(hào)：（）基于工作模式可調(diào)的線(xiàn)陣驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)譚露雯，李景鎮(zhèn)，陸小微，楊帆（深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院深

2、圳市微納光子信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東深圳）摘要：對(duì)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路一旦做出修改，需對(duì)硬件或程序進(jìn)行改變的缺點(diǎn)，型號(hào)為針則以介紹了一種工作模式可調(diào)的驅(qū)動(dòng)方法方法是利用復(fù)雜可編程邏該的線(xiàn)陣為例，輯器件和控制外端結(jié)合，通過(guò)分別設(shè)置內(nèi)外觸發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的在外觸發(fā)模式下，利用外觸發(fā)脈沖，可由內(nèi)觸發(fā)時(shí)，以調(diào)節(jié)的積分時(shí)間和驅(qū)動(dòng)頻率提高可為用戶(hù)控制的曝光和信號(hào)輸出時(shí)間；針對(duì)問(wèn)題給出了線(xiàn)陣的外圍驅(qū)動(dòng)電路驗(yàn)結(jié)果表明，方法調(diào)試方實(shí)該信號(hào)輸出質(zhì)量，便、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度較高、輸出信號(hào)可靠穩(wěn)定、受干擾小，可配合多種用戶(hù)需要，對(duì)高速精確測(cè)量及線(xiàn)陣推掃模式具有一定參考價(jià)值關(guān)鍵詞：光電技術(shù)；線(xiàn)陣驅(qū)動(dòng)；復(fù)雜可編程邏輯器件；工作模式；電

3、磁兼容中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：犱犻狅：引言線(xiàn)陣由于具有實(shí)時(shí)傳輸光電變換信號(hào)、自頻能掃描速度快、率響應(yīng)高、夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量等優(yōu)已廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品尺寸測(cè)量、分類(lèi)和條形碼等許點(diǎn)，多領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)合不同，的要求也不同，對(duì)因此驅(qū)動(dòng)電路成為應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一前，目驅(qū)動(dòng)方法主要有直接數(shù)字電路驅(qū)動(dòng)法，驅(qū)動(dòng)方法，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)方法，結(jié)合直接數(shù)字電路專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)方法和可編與單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，程邏輯器件驅(qū)動(dòng)方法基于這些方法得到的一般驅(qū)動(dòng)時(shí)序分析低暗電流、有效像是一種高靈敏度、素單元為個(gè)的雙溝道并行輸出線(xiàn)陣它正常工作時(shí)需要路脈沖驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)移脈沖、即驅(qū)動(dòng)脈沖與、各復(fù)位脈沖和鉗位脈沖，脈沖時(shí)序之間的相位關(guān)系如圖驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，需要在修改硬件結(jié)構(gòu)

4、或者更改程序的基當(dāng)頻率較高時(shí)，波形易受礎(chǔ)上才可以改變某些功能為了解決這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電路的靈活多樣電路干擾性，出信號(hào)的穩(wěn)定可靠性，本文以型號(hào)為輸引進(jìn)一種工作模式可的線(xiàn)陣為例，調(diào)的設(shè)計(jì)方案運(yùn)用復(fù)雜可編程邏輯器件（）為時(shí)序設(shè)計(jì)，作載體，將選擇器和外部控制電路相結(jié)合，用戶(hù)可以在并寬范圍內(nèi)對(duì)驅(qū)動(dòng)時(shí)序進(jìn)行改變，結(jié)合電磁兼容（）技術(shù)令，該電路板得到穩(wěn)定可靠的信號(hào)輸出電路適用于高速，記錄一維瞬態(tài)信息具有一定意義，對(duì)可用于線(xiàn)陣推掃模式圖的驅(qū)動(dòng)時(shí)序關(guān)系圖當(dāng)脈沖高電平到來(lái)時(shí)，值為高電平，正感光陣列和移位寄存器之間導(dǎo)通，敏區(qū)積存的信光號(hào)電荷便轉(zhuǎn)移到相應(yīng)奇、寄存器內(nèi)電平由高偶變低時(shí)，二者隔離，電荷信號(hào)則在脈沖與的驅(qū)動(dòng)下

5、依次經(jīng)與端口輸出于該是由兩列并行傳輸，因此一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)需要至少個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖，首先輸出個(gè)虛設(shè)單元信號(hào)，輸出再然個(gè)暗電流信號(hào)，后連續(xù)輸出個(gè)有效像素單元在緊接著輸出的個(gè)暗信號(hào)后再輸出個(gè)奇以后便是空驅(qū)動(dòng)空驅(qū)動(dòng)數(shù)目可以是任偶檢測(cè)信號(hào)，意的，利用它可以延長(zhǎng)光積分時(shí)間電路設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)國(guó)家自然科學(xué)基金（資助）：收稿日期：修回日期：驅(qū)動(dòng)電路工作原理傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路利用時(shí)序發(fā)生器只是提供期譚露雯，基于工作模式可調(diào)的線(xiàn)陣驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)等：芯片所需的時(shí)鐘脈沖，當(dāng)各時(shí)序設(shè)定好后，如想更改以符合不同的實(shí)驗(yàn)要求，則必須對(duì)程序進(jìn)行修改基本于的工作時(shí)序要求，文在設(shè)計(jì)電路時(shí)充分考慮了實(shí)際需求，工作原理框圖如圖外部由時(shí)鐘提供主脈沖，驅(qū)

6、動(dòng)時(shí)序通過(guò)編程后由編程端各口下載至，用和控制電路結(jié)利將來(lái)自外部的控制命令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號(hào)，合，再傳遞至芯片外部控制端主要是由進(jìn)行選擇的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)以及微處理器通過(guò)的接口電路組成將芯片的弱小信號(hào)進(jìn)行一個(gè)放大處理后信號(hào)輸出觸發(fā)模式有效，光積分以及信號(hào)輸出時(shí)間由外觸發(fā)脈沖決定的上升沿觸發(fā)，它高電平期間在進(jìn)行電荷的轉(zhuǎn)移輸出，時(shí)間長(zhǎng)短由微處理器根據(jù)內(nèi)，用戶(hù)的具體需要通過(guò)接口電路設(shè)置，必須大于相但同驅(qū)動(dòng)頻率下最短積分時(shí)間在內(nèi)觸發(fā)模式下，通過(guò)選擇器和計(jì)數(shù)器可以調(diào)節(jié)積分時(shí)間分時(shí)間的控積制由輸入到驅(qū)動(dòng)器的根數(shù)據(jù)線(xiàn)所設(shè)置的電平構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行設(shè)置其中為高位，為低位的高電平為當(dāng)，時(shí)而為為最短的時(shí)間，最長(zhǎng)的時(shí)間是默

7、認(rèn)積分時(shí)間和可調(diào)積分時(shí)間的切換驅(qū)動(dòng)電路還對(duì)外提供了路用于采樣的接口信號(hào)：行同步脈沖和像元同步脈沖上升沿電路工作對(duì)應(yīng)于第一個(gè)有效像元的有效期間時(shí)可以在每個(gè)的上升沿開(kāi)始對(duì)輸出的有圖驅(qū)動(dòng)電路工作原理框圖效視頻信號(hào)進(jìn)行采樣沖是為了消除由開(kāi)關(guān)脈獲復(fù)位和內(nèi)部參考電壓產(chǎn)生的干擾電平，得好的采它樣輸出而設(shè)置的，的上升沿對(duì)應(yīng)于單個(gè)像元的視頻信號(hào)區(qū)驅(qū)動(dòng)時(shí)序的電路實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)采用公司系列的芯片，但為提供不驅(qū)動(dòng)，而且也為輸出信號(hào)的采集提供時(shí)鐘以及其他以電路的時(shí)序匹配晶振作為的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，設(shè)置個(gè)控制輸入與驅(qū)動(dòng)電路板上撥動(dòng)開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)線(xiàn)對(duì)應(yīng)，對(duì)不同模式進(jìn)行選擇，它們分別是、將主時(shí)鐘進(jìn)行分頻得到四檔驅(qū)動(dòng)頻率令、和，設(shè)為高位，

8、設(shè)為低位，關(guān)在位時(shí)代表在開(kāi)，位時(shí)代表時(shí)頻率最低，時(shí)頻率最高，通，可以選擇不同頻率通過(guò)與門(mén)和或過(guò)改變開(kāi)關(guān)狀態(tài)，門(mén)邏輯，依次可以得到、和時(shí)序位外是用于內(nèi)外觸發(fā)模式的切換置時(shí)，從輸出的路視頻信號(hào)因其負(fù)極性、并且有效信號(hào)幅值較小，不利于觀測(cè)及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理對(duì)這一情況，用對(duì)、分針選在放大電路中，為了方便對(duì)不同情別進(jìn)行反相放大選用了兩個(gè)電位器代替固定阻值的電況進(jìn)行更改，阻，調(diào)整它們的阻值可以分別調(diào)整放大器的放大倍率和放大器的正向輸入端電位仿真結(jié)果利用軟件，成的各路工作驅(qū)完動(dòng)時(shí)序的設(shè)計(jì)并進(jìn)行編譯仿真，后將程序下載到然以時(shí)芯片驅(qū)動(dòng)頻率為為例，序仿真結(jié)果如圖圖驅(qū)動(dòng)電路仿真波形光子學(xué)報(bào)卷（）選圖是內(nèi)觸發(fā)模式下的仿真

9、，擇了最短光積分時(shí)間，周期為；（）外觸發(fā)模式的圖是仿真初始輸入的脈寬為，高電仿真圖，在平期間，驅(qū)動(dòng)脈沖工作，電荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移傳輸；（）圖是將仿真結(jié)果放大，、頻率為，、的脈寬均為相位稍落后于，以看出脈，可沖間的關(guān)系符合時(shí)序要求電路板制作電路搭建過(guò)程中，號(hào)源、種電路元器件、信各傳影輸路徑都容易對(duì)信號(hào)形成干擾，響輸出信號(hào)的完整性此，設(shè)計(jì)中考慮了問(wèn)題，求因在力負(fù)載端和傳輸線(xiàn)的特性阻抗不匹配，信沖由于源端、號(hào)多次發(fā)生反射，致信號(hào)波形產(chǎn)生畸變，中導(dǎo)其過(guò)沖時(shí)的電壓與額定電壓的比值達(dá)到，接之端后，比值僅為，信比較可發(fā)現(xiàn)，號(hào)得到了較大的改善實(shí)驗(yàn)結(jié)果在日光照射下通過(guò)示波器進(jìn)行測(cè)量，嚴(yán)各時(shí)序驅(qū)動(dòng)脈沖與仿真結(jié)果吻合，格圖

10、遵照各自的相位關(guān)系是沒(méi)有考慮情況下從示波器觀察到的脈沖的波形有所失真，它最高峰值和谷值超過(guò)規(guī)定值，存在過(guò)沖和振鈴現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)器件造成損傷，使芯片壽命減少是并圖位下與的時(shí)序波形圖，于上方的是脈沖，方是與的周期相同，的占空比為同，的脈寬是的一半樣選取橫坐標(biāo)每格為由圖可以看出，比起圖，沖波形上升脈記錄，電壓較為穩(wěn)定，號(hào)得到很好的改善，明信說(shuō)沿變緩，電路板較好地抑制了信號(hào)反射，降低噪聲降低干擾從元件布局上，安排、振和放先晶大器這些敏感、易輻射干擾的元件，遵從高速到低速的原則晶振提供的時(shí)鐘脈沖是系統(tǒng)高頻噪聲的主要來(lái)源為降低時(shí)鐘感應(yīng)造成的尖峰干擾，需要將晶驅(qū)振與引腳盡量靠近，動(dòng)器貼近各管腳，晶振外殼接地并

11、固定，并用地線(xiàn)把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)任何電路都存在差模和共模電流模電流的差最大輻射電場(chǎng)強(qiáng)度為：犃狊，中，為犈犈犳犐狉式最大輻射場(chǎng)強(qiáng)，為觀察點(diǎn)到差模電流環(huán)路的距離，狉犃犐犳為差模電流的頻率，為差模電流的環(huán)路面積，犛為差模電流的強(qiáng)度式子可看出場(chǎng)強(qiáng)和回路面積由成正比為減小差模發(fā)射電平，最有效的途徑就是減小信號(hào)環(huán)路的面積共模輻射最大場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式可描述為：犈（）狉）從式中可知道犈與電犳犐犾（，纜的長(zhǎng)度犾，模電流頻率犳，模電流強(qiáng)度犐成正共共比考慮到這兩類(lèi)騷擾電流對(duì)線(xiàn)路板的輻射，布在線(xiàn)時(shí)，信號(hào)線(xiàn)盡量靠近地線(xiàn)，犃盡可能減??；小令減電纜長(zhǎng)度，并將共模電流旁路到地來(lái)減少共模輻射電源線(xiàn)和地線(xiàn)在允許范圍內(nèi)盡量加寬，保證電源

12、線(xiàn)、地線(xiàn)的走向與數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛞恢铝硗?，由于傳輸線(xiàn)本身具有特性阻抗，可表示為犎（槡）（犜）犠狉圖改善前的時(shí)序圖犣式中犠是線(xiàn)條寬度，是印制線(xiàn)厚度，是信號(hào)線(xiàn)犜犎與參考平面的間距狉是質(zhì)材料的有效介電常數(shù)對(duì)于高速信號(hào)線(xiàn)考慮信號(hào)完整性要進(jìn)行阻抗匹配對(duì)于過(guò)載傳輸線(xiàn)這里主要采用源端端接處理，根據(jù)犚犚犣，是源端阻抗，是端接電阻，犚犚經(jīng)選取合適的電阻值對(duì)各部分進(jìn)行串聯(lián)端接和電容接地濾波后再進(jìn)行信號(hào)輸出在未端接犚時(shí)，輸出的各路驅(qū)動(dòng)脈從圖與的波形圖兩輸出端輸出的信號(hào)采用光源進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡后觀測(cè)到的結(jié)果為圖，坐標(biāo)表示橫的是像元個(gè)數(shù)，坐標(biāo)代表信號(hào)轉(zhuǎn)換后光強(qiáng)的縱期譚露雯，基于工作模式可調(diào)的線(xiàn)陣驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)等：灰度

13、級(jí)為該芯片是兩端口輸出，偶信號(hào)因奇產(chǎn)生的波形必須基本一致，經(jīng)過(guò)整合后，才能正常輸圖（）出個(gè)有效像素是處理噪聲前的輸出曲線(xiàn)上毛刺較多，不夠平整，測(cè)量時(shí)取值容易出現(xiàn)誤差；（）圖由是去除噪聲濾波過(guò)后的輸出，圖可見(jiàn)整合后的曲線(xiàn)較為平滑，明本驅(qū)動(dòng)電路能夠正常說(shuō)有較高的精度工作，：，王慶有像傳感器應(yīng)用技術(shù)北京：子工業(yè)出版社，圖電犑狌狀犾狅犖狉犺犪狋犆犻犪犐狊狋狋犳犈犲狋犻狅狉犪犳狅狋犲狊犺狀狀狋狌犲狅犾犮狉犮犻犘狑狉犈犵狀犲犻犵，：，狅犲狀犻犲狉狀（）郭朝暉驅(qū)動(dòng)電路的研究東北電力學(xué)院學(xué)報(bào)，（），：，犪，犲犾狋：，：犑狌狀犾狅犡狀狋犻狅狉犪犳犻犵犪犘犾狋犮狀犮犆犾犵，：狅狔犲犺犻狅犾犲（）犲王慧華一種基于新

14、型單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，：（），犲犪，犾狋犆犻犲犲犑狌狀犾狅犲狊狉，犺狀狊狅狉犪犳犛狀狅狊犪犱犃狋犪狅狊，：狀犮狌狋狉（）虞益挺，饒伏波，喬大勇，等一種新型驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方法傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，：（），犾，犲狋犪犃狉狀狌犻犪犆犿狌犲犲狅犪狋犾狅狆狋狉犮犜犮犻狇犲，：犲犺狀狌（）陽(yáng)范青，劍中，波，于的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)曹劉等基航空計(jì)算技術(shù)，：，（），犪犲犾狋犃狋犺狋狀犮犻犻犪，（）犮犪犘狅狅犻犪犛狀犮：周建康，陳新華，周望，等積分時(shí)間可調(diào)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)光子學(xué)報(bào)，）（：，犲犾，狋犪圖信號(hào)輸出犈犈犜犪狊犖犮犮，：犈狉狀狌犾犛犻（）犐：，：，犑狌狀犾狅犃狋狅犪狋犕狋狅狅狔犪犱犕犪狌犲犲狋，

15、狅狉犪犳狊狀狌犻犲狉犾犵狀狉犮犲狊狉犿狀，：（）張林，李永新，胡學(xué)友基于相關(guān)雙采樣技術(shù)的視頻信號(hào)處理研究宇航計(jì)測(cè)技術(shù)，：（），犈犲狋狅犻狊狉犮狊犲犺狅狅狔，犾犮狉狀犮犘狅犲狊犜犮狀犾犵（）：劉建斌，孫軍，田智會(huì)電磁兼容與電路板的可靠性設(shè)計(jì)電子工藝技術(shù)，：（），狋犪犲犾犛犐，：犘犈，犲犪狋犾犃狏犛狆狉狅犱，（）犱狌犲犮狀：結(jié)論驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的研究重點(diǎn)主要在于：時(shí)序間各需保持嚴(yán)格的相位關(guān)系；靈活可調(diào)，能夠適用多個(gè)用輸將戶(hù)需要；出信號(hào)精度高與控制外端結(jié)合，針對(duì)需要光積分時(shí)間和驅(qū)動(dòng)頻率在較寬范圍改變的情況下，設(shè)置了兩種不同的工作模式，實(shí)現(xiàn)由用戶(hù)控制信號(hào)的轉(zhuǎn)移和輸出時(shí)間，方便調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)中結(jié)合問(wèn)題，低了電路的干擾驗(yàn)證明，降實(shí)的時(shí)序和信號(hào)輸出均能正常工作，波器和采集卡示上觀測(cè)到的信號(hào)曲線(xiàn)穩(wěn)定平滑，噪聲較小，且電路穩(wěn)定可靠，集成度較高，對(duì)其它芯片來(lái)說(shuō)，具有一定的通用性參考文獻(xiàn)光子學(xué)報(bào)卷犇狊狀狅犻犲狉犆犇犇犻犻