[发明专利]一种高压运放实现EMCCD信号驱动的系统

摘要

一种高压运放实现EMCCD信号驱动的系统，涉及一种CCD的驱动技术，它解决解决现有的驱动方法难以实现的问题，本发明通过通过增益可调高速高压运放电路获得高速高压驱动信号，可在工作频率高倍增电压高时的场合下应用；直接采用数字信号控制，电路稳定性高；采用DC-DC电源供电，保证电源的电压随输出信号的幅度变化而变化，在输出信号幅度较低时可降低运放功耗；低通滤波器把数模转换器产生的幅度可调方波转换为正弦波，并经高速高压运算放大器放大从而产生高速高压的驱动信号，通过两种途径的数字控制信号改变输出信号的幅度，实现对输出信号的数字控制，保证最终的高低电平值在器件允许的工作范围内。

主权项

一种高压运放实现EMCCD信号驱动的系统，该系统包括控制器、数模转换电路、低通滤波器、增益可调高速高压运放电路、第一可调电压器、第二可调电压器、交流耦合电路、直流电平嵌位电路、分压采样电路和模数转换电路；其特征是，所述控制器的输出端分别与数模转换电路的输入端、第一可调电压器的输入端、第二可调电压器的输入端和增益可调高速高压运放电路的输入端连接，所述控制器向数模转换电路输出方波的幅度参数信号，控制器向第一可调电压器、第二可调电压器和增益可调高速高压运放电路输出对应的数字参数值；所述数模转换电路的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与增益可调高速高压运放电路的输入端连接，所述第一可调电压器和第二可调电压器的输出端分别与增益可调高速高压运放电路的正、负电源端连接，为增益可调高速高压运放电路提供电压可随数字控制信号变化的供电电源，所述增益可调高速高压运放电路的输出端与交流耦合电路的输入端连接，交流耦合电路的输出端与直流电平嵌位电路的输入端连接；所述数模转换电路输出方波信号经低通滤波器后变为正弦波信号，所述低通滤波器输出的正弦波信号经增益可调高速高压运放电路放大为高幅值正弦波信号后，所述高幅值正弦波信号依次经交流耦合电路和直流电平嵌位电路嵌位后输出EMCCD低电平的电压信号；所述直流电平嵌位电路的输出端分别与EMCCD的管脚和分压采样电路的输入端连接，所述分压采样电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与控制器的输入端连接；所述分压采样电路采集与EMCCD管脚信号成比例关系的低压信号传送至模数转换电路，所述模数转换电路将低压信号数字量化后传送至控制器。所述控制器根据输入的数字反馈信号计算当前的输出信号最高和最低电平值，实现闭环控制。