项勤建,刘 爽,龙再川

摘 要:目前,线阵CCD图像传感器的种类很多,驱动时序的产生方法也是多种多样。CCD时序驱动电路的设计是CCD应用的关键,只有设计出符合要求的驱动时序,CCD器件才能稳定可靠的工作。常用的驱动方法存在某些缺点。在详细了解线阵CCD器件μPD795,分析其驱动时序与电路逻辑后,没有使用常规方法,而是使用CPLD进行功能的实现。该方法采用CPLD产生驱动,按要求写好VHDL代码产生可执行文件,通过JTAG接口下载到可编程器件中。实验结果表明该电路稳定可靠,在线阵CCD驱动电路中具有一定的代表性。

关键词:CPLD;线阵CCD;驱动电路;图像传感器

中图分类号:TP212文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)20-187-03

Design of Drive Circuit for CCD Camera System

XIANG Qinjian1,LIU Shuang1,LONG Zaichuan2

(1.College of Optoelectronic Information,University of Electronics Science and Technology of China,Chengdu,610054,China;

2.Chongqing Optoelectronics Research Institute,Chongqing,400060,China)

Abstract:At present,there are many different types in linear array CCD image sensor,and the timing-driven method is multiplex.The design of drive circuit is the key for application of CCD.Only to design right timing-pulse can CCD device work stably and reliably.There are some shortcomings in the routine driven approach.For linear CCD μPD795,after analysing the timing-pulse and Circuit logic,using the CPLD for the functional realization.This method does not use the routine approach but use CPLD to create pulse.VHDL code is written and then the operational file is produced,through the JTAG interface downloaded to programmable devices.The experimental results show that the circuit is stable and reliable.It is representative in linear array CCD circuit driver.

Keywords:CPLD;linear CCD;driving circuit;image sensor

0 引 言

电荷耦合器件(CCD)是一种转换式图像传感器[1],是以电荷作为信号的MOS型半导体器件。其基本结构是一种密排的 MOS电容器,能够存储由入射光在CCD光敏单元激发而产生的电荷,并且能在适当的时钟脉冲驱动下,把存储的电荷以电荷包的形式定向传输转移,从而完成从光信号到电信号的转换。CCD具有体积小、质量轻、功耗小、工作电压低和抗烧毁等特点,在分辨率、动态范围、灵敏度等方面的优越性也是很多其他器件无法比拟的,目前CCD器件已经广泛地应用到各种各样的成像系统中,成为现代电子学和现代测试技术中最活跃的传感器之一。

电荷耦合器件不同于普通的MOS型半导体器件,它需要在较复杂的驱动脉冲下才能正常工作。在CCD应用技术中,用于产生CCD驱动时序的设计,是CCD数据采集电路设计的关键之一[2]。……