电路设计-0306340337颜子钦

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1、中北大学光学系统设计与仿真课程设计说明书学生姓名：颜子钦学号：0306340337学院：信息与通信工程学院专业：光信息科学与技术题目：CCD光电尺寸检测系统（驱动电路信号调理电路的设计）指导教师：周汉昌职称:教授2007年1月19日17中北大学课程设计任务书2006/2007学年第一学期学院：信息与通信工程学院专业：光信息科学与技术学生姓名：颜子钦学号：0306340337课程设计题目：CCD光电尺寸检测系统（驱动电路信号调理电路的设计）起迄日期：1月12日～1月19日课程设计地点：信息与通信工程学院光信息科学与技术专业实验室指导教师：周汉昌系主任：郝晓剑下达任务

2、书日期:2006年12月25日17课程设计任务书1．设计目的：1熟悉光学三角法的测量原理；2掌握CCD图像传感器的使用方法；2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计要求：1光路设计与仿真：依据光学三角法设计适合测试的具体光路并进行仿真；2驱动电路信号调理电路的设计：设计可能用到的驱动电路、信号处理电路；3器件的选取，及参数的计算：选取参数匹配的光源、探测器以及电子元件满足设计要求；4系统结构设计：考虑机械结构，绘制机械图；5写出设计说明书。技术指标：1检测系统分辨率为1μm；2测量精度为±0.5μm；3相对测量范围±0.5mm。3．设计

3、工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1）课程设计说明书一份；2）电子文档（说明书、图纸）一份17课程设计任务书4．主要参考文献：l要求按国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例：1傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，19852施涌潮，差动多齿分度台的齿数计算和选用及检测方法的探讨，宇航计测技术，1987年第6期，13～175．设计成果形式及要求：1）课程说明书打印，并装订；2）必要的电路图和机械图。6．工作计划及进度：2006年01月08日～2006年01月09日下达设计任务书，学生熟悉设

4、计内容；2006年01月10日～2006年01月12日查阅参考资料，确定测试方案；2006年01月13日～2006年01月16日具体方案实施，光路设计与仿真；2006年01月17日～2006年01月19日电路设计，结构设计；2006年01月20日～2006年01月21日撰写说明书，改进不足；2006年01月22日答辩，成绩评定系主任审查意见：签字：年月日17目录1设计背景…………………………………………………………………………62系统原理…………………………………………………………………………62.1总体设计…………………………………………………………………………

5、62.2光学三角法………………………………………………………………………73器件选取………………………………………………………………………83.1光源的选择…………………………………………………………………………83.2CCD的选用……………………………………………………………………………83.3透镜的选择…………………………………………………………………………84CCD驱动电路及相关的电路设计…………………………………………………94.1基于VHDL的驱动电路的时序设计…………………………………………94.2设计驱动电路………………………………………………………

6、……………104.3CCD视频信号处理电路……………………………………………………………125系统结构设计……………………………………………………………………………146设计总结…………………………………………………………………………………15参考文献……………………………………………………………………………………16附录A驱动电路图………………………………………………………………………1717详细设计方案1设计背景对板材在线检测，目前国内大多数厂家采用射线法，该方法的优点是快速非接触连续测量，精度不受被测物体弹跳、移动影响，误差可以达到小于待测物厚度的±1％。主

7、要缺点是射线会对人体造成伤害，射线也污染环境。三角法是一种成像法，测量精度很高，测量重复性好，可达10μm左右。该方法的特点是远距离与较高的速度和精度相结合，测量点小，适用范围广，不受被测材料的限制，对大多数不透明的物体都可以适用，近年来该方法用于测量位移、厚度，在国内很受重视。在我国现有的企业中，有较多的企业仍然采用传统的测量方法进行加工。这些方法测量精度、低效率差,为了保证产品的质量，花费在测量上的时间和人员数量是相当可观的，严重影响了工厂生产效率和经济效益。并且,传统的测量方法需要与被测物体接触,这给测量带来了不便,精度也会下降.故此,需要有一种新的方法来代

8、替传统的测