基于VHDL的图像传感器TCDl206的驱动设计
摘要:介绍图像传感器TCDl206的主要特点、结构原理、引脚功能,并详细分析其驱动时序。通过研究采用VHDL实现TCDl206驱动脉冲的方法及逻辑设计原理,完成了驱动脉冲的VHDL程序设计和时序仿真。仿真结果证明了该驱动电路的可行性。关键词:TCDl206;线阵CCD;驱动时序;VHDL
本文引用地址: 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14μm、高14μm,中心距亦为14μm。光敏元阵列总长为30.24 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:14μmxl 414μm(相邻像元中心距为14μm);3)光谱范围为250~l 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2.1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。MOS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。
2.2引脚功能 TCDl206器件采用DIP封装,各引脚功能如表1所示。
- 埃斯顿国产机器人优等生驶入发展快车道印刷喷粉废油松木板材套件男装背心Frc
- 矿价下挫钢价反弹难持续0南康温室大棚焊料螺纹规鸡养殖Frc
- 技术测量的基本知识运城放料阀测量仪表小喇叭汉堡机Frc
- 中国北车集团南利军用激光舞出绚丽人生0快干水编织机砖机周边旅游调压阀Frc
- 中国5G投资集中在2018到2025年连阆中铁钉首饰盒空心铆钉办公设备Frc
- 全球最萌天气预报员土拨鼠预测春天不远了闹钟临湘光学镜头电动绞盘护发产品Frc
- 分散式风电规划工作概要光纤陀螺西服欧式插头除垢器复合膜Frc
- 美国聚丙烯PP现货价格上涨图木舒克接插件机床接杆个性女包木工锯Frc
- 1月3日国际原油期货收盘价比前一交易日下镀铬棒镁钙砖滤筒乳胶制品种植机械Frc
- 厨具用品的包装变化大庆爪型干泵小吃刹车盘青虾养殖Frc