[发明专利]外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于TDI CCD(Time Delay and Intergration Charge-Couple Device，积分延时电荷耦合器件)领域，特别涉及一种外同步式TDI CCD的模拟装置。

背景技术

TDI CCD具有可以不牺牲空间分辨率和工作速度的情况下获得高灵敏度这个突出特点，使其在高速、微光领域具有广泛的应用前景。在科研任务中，出于性能和指标的需求，往往需要定制新型TDI CCD，这就需要一定的研制周期和供货周期，有时甚至长达一至两年，这会严重影响科研生产任务的进度，另外，TDI CCD的造价往往很高，工艺复杂，有些新型TDI CCD的驱动要求很复杂，往往采用多种电源一起供电，并且电源的上下电顺序要满足一定的先后关系，一旦没有满足要求，或者防护不好的话容易造成器件的损坏，造成巨大的损失，这在电路的调试阶段会经常发生。

目前，业界已经开始设计各种TDI CCD的波形发生器以解决试验替代品的问题，但均是对于TDI CCD的电性能的完全模拟，因为其结构复杂、造价高、体积大等问题并不适用于实际的应用环境。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实现了对实际TDI CCD的外形尺寸、输入输出引脚电气特性、输出视频信号、积分级数控制和感光特性的模拟。

外同步式TDI CCD模拟装置，该装置包括：引脚电气特性模拟电路、驱动特征提取电路、OS信号合成电路、延迟特性控制电路、感光度控制电路和积分级数控制电路；引脚电气特性模拟电路接收外部信号，并将信号传输到驱动特征提取电路；延迟特性控制电路发送信号至驱动特征提取电路；驱动特征提取电路接收引脚电气特性模拟电路和延迟特性控制电路电路发送的信号，并将信号传输到OS信号合成电路；感光度控制电路和积分级数控制电路发送信号至OS信号合成电路；OS信号合成电路接收驱动特征提取电路、感光度控制电路和积分级数控制电路发送的信号，并将信号传输到外部；

所述引脚电气特性模拟电路用来模拟TDI CCD的所有引脚的阻容特性及各个电源引脚的输入电压电流；所述驱动特征提取电路的功能是提取TDICCD驱动信号中的像元转移时钟和复位脉冲间的相互时序关系，做为后续的OS信号合成电路的输入依据；所述OS信号合成电路合成并输出与输入驱动时序同步的外同步式TDI CCD模拟装置视频信号；所述延迟特性控制电路控制合成并输入驱动时序与外同步式TDI CCD模拟装置输出信号OS间的延时时间；所述感光度控制电路控制调整外同步式TDI CCD模拟装置输出信号感光电平；所述积分级数控制电路控制外同步式TDI CCD模拟装置输出OS信号的积分效果。

本装置采用了外同步式的原理实现了TDI CCD信号的模拟，因此该装置实际的外形尺寸和TDI CCD的外形尺寸相当，而且具有结构简单、成本低的特点，可以完全取代实际TDI CCD完成各种试验工作。

附图说明

图1本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置框图。

图2积分延时电荷耦合器件水平转移驱动时序图。

图3本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置引脚阻容特性模拟电路图。

图4本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置电源引脚吸收电流模拟电路图。

图5积分延时电荷耦合器件输出信号(OS)结构图。

图6本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置驱动特征提取电路框图图。

图7本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置波形整形电路原理图。

图8本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置延时和相位调整电路原理图。

图9本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置OS信号合成电路原理框图。

图10本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置OS信号波形合成、感光度控制信号及积分级数控制电路原理图。

图11本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置参考电平叠加复位脉冲波形图。

图12本发明外同步式积分延时电荷耦合器件模拟装置参考电平及复位脉冲合成波形与CR信号相减合成TDI CCD信号波形图。

具体实施方式