北航《彩色线阵ccd驱动电路设计》实验报告

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1、2014年《仪器光电综合实验》实验报告姓名学号实验名称：彩色线阵CCD传感器实验及驱动电路设计报告实验日期：2014年10月17日第一部分彩色线阵CCD传感器实验报告（实验一、实验二、实验三、实验四）实验一、线阵CCD原理2．驱动脉冲相位的测量2)用CH1探头测量转移脉冲SH。用CH2探头分别观测驱动脉冲F1与F2。SH-F1SH-F2对比两图，发现F2、F1的相位相反，并且均进入采集状态早于SH脉冲，离开采集状态晚于SH脉冲，从而保证了充分采集电子。3)26用CH1探头测量F1信号。CH2探头分别测量F2、RS、CP、SP信号。F1-F2F1-SP26F1-RSF1-

2、CPF2与F1相位相反，SP脉冲迟于F1，RS略迟于SP，CP略迟于RS,即在F1高电平期间，先采样保持，后复位，再篏位，从而输出稳定的图像。4)用CH1探头测量CP信号。CH2探头分别测量RS、SP。26CP-RSCP-SP可见篏位信号CP滞后于采样保持信号SP和复位信号RS。5)将以上所测的相位关系与TCD2252D的驱动波形相对照。26实验结果与之完全符合。3．驱动频率和积分时间测量1)用示波器分别测量4档驱动频率下F1、F2、RS信号的周期，并计算信号频率填入表1。驱动频率项目F1F2RS0档周期（μs）8.08.04.0频率（KHz）125.0125.0250

3、.01档周期（μs）16.016.08.0频率（KHz）62.562.5125.02档周期（μs）32.032.016.0频率（KHz）31.2531.2562.53档周期（μs）64.064.032.0频率（KHz）15.6215.6231.252)26将实验仪的频率设置恢复为“0”档，同时确认积分时间设置为“00”档。用CH1做观测FC信号的同步（示波器扫描频率调至2ms左右，便于观察）。用CH2测量SH信号。发现SH和FC信号周期相同。记录FC信号周期。驱动频率0档驱动频率1档驱动频率2档驱动频率3档积分时间（档）FC周期（ms）积分时间（档）FC周期（ms）积分

4、时间（档）FC周期（ms）积分时间（档）FC周期（ms）0011.780023.560047.100094.200112.800125.000151.2001102.40213.820227.660255.2802110.60314.850329.680359.4003118.80415.870431.740463.4804127.00516.900533.780567.5805135.20617.920635.840671.6806143.40718.940737.880775.7607151.60819.960839.940879.8808159.70921.000

5、942.000984.0009167.94．CCD输出信号的测量4)保持CH1探头不变，增加积分时间，用CH2探头分别测量UG、UR和UB信号，观测这三个信号在积分时间改变时的信号变化。积分时间0档02R26积分时间0档02G积分时间0档02B26积分时间0档05R积分时间0档05G26积分时间0档05B积分时间0档08R26积分时间0档08G积分时间0档08B5)展开SH信号，观测SH波形和CCD输出波形之间的相位关系。26RG26B6)重复上述步骤观测FC波形和CCD输出波形之间的相位关系。R26GB7)打开实验仪上盖板，将测量片夹B插入到后端片夹夹具中，适当开大镜

6、头光圈，通过示波器观测CCD输出波形的变化。26RG26B思考1、TCD2252D的基本工作原理：光线持续照射光电二极管阵列，在一定时间内，光电二极管对入射光线进行积分（即在积分时间内金属片上加正偏压产生深度耗尽层，用来存储电子）；之后SH转为高电平，将电子搬运到两侧的转移栅中（此时上一个周期中转移栅中的电子已经全部搬运到CCD转移模拟存储器）；之后再经过一次搬运，从转移栅中转移到CCD模拟转移存储器存储；经后续放大电路输出电流；通过采样保持、篏位、复位得到连续的稳定的输出OS。2、SH，SP，RS，CP四个脉冲的作用:①SP：与像元同步，像敏单元采样脉冲，用作采样控制

7、信号；②CP：缓冲控制脉冲（箝位栅）；③SH：完成将光敏区信号电荷向模拟移位寄存器中转移，在光积分期间，起到隔离作用；④RS：当转移栅把信号电荷转移到移位寄存器中后，移位寄存器要一位一位输出电荷，为了不使得输出混乱，RS电极需要外加适当的复位脉冲，每当前一个电荷包输出完毕，下一个电荷包尚未输出之前，RS电极上应出现复位脉冲，它把前一电荷包抽走，以准备接受下一电荷包到来。输出信号与F1、F2周期的关系:一个F1/F2周期内输出信号要经历一路2700次的搬运，则输出信号的周期=2700*（F1的周期）。3、在同样的光源亮度下会出现UR、UG、