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《基于線陣CCD的模擬前端設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2016正儀表技術(shù)與傳感器2016第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4基于線陣CCD的模擬前端設(shè)計趙山山，張紅民，賈海彥(重慶理工大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院，重慶400054)摘要：針對線陣CCD模擬前端電路復(fù)雜、成本較高等問題，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的模擬前端模塊。該模塊使用施密特觸發(fā)反相器作為CCD時序信號的驅(qū)動器，可增強輸入信號的驅(qū)動能力；電壓跟隨器作為CCD電荷信號的數(shù)據(jù)緩沖器，使比較完整的電荷信號送入ADC進(jìn)行采樣，保證了圖像信息的完整性；同時，電壓跟隨器還能在CCD電路與ADC采樣電路之間搭建有效的阻抗匹配。實驗結(jié)果表明，使用
2、該模擬前端模塊的線陣CCD圖像掃描系統(tǒng)可以采集2292．7DPI質(zhì)量的圖像，而且架構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，具有一定的實用價值。關(guān)鍵詞：線陣CCD；時序驅(qū)動；數(shù)據(jù)緩沖；阻抗匹配中圖分類號：TN402文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1002—1841(2016)04-0025-02AnalogFrontEndDesignBasedonLinearCCDZHAOShan—shan，ZHANGHong—min，JIAHal—yan(SchoolofElectronicInformationandAutomation，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing
3、400054，China)Abstract：TosolvestructuralcomplexityandhighcostproblemsofthetraditionallinearCCDanalogfrontendcircuit，anana—logfrontendwithsimplestructureandlowpricewasdesignedinthepaper．TheSchmitttriggerinverterwasusedastheCCDtiminggenerator，whichcanenhancethedrivingabilityofinputsignals．Inta
4、ctanalogsignalsoftheimagesignalwassentintotheADCbytheuseofavoltagefollowerasthedatabuffer．Inaddition，thevoltagefollowercanbuildaneffectiveimpedancematchingbetweentheCCDcircuitandtheADCsamplingcircuit．TheexperimentalresultsshowsthataCCDimagescanningsystemusingthepro—posedanalogfrontendisable
5、toacquireimageswithahighqualityof2292．7DPI．Moreover，thestructureissimple，stableandre—liable，andithasacertainpracticalvalue．Keywords：linearCCD；timingdriven；databuffer；impedancematching0引言緩沖器叫ADc采樣圖像采集系統(tǒng)在當(dāng)今社會的應(yīng)用越來越廣泛，而模擬前端tfFPGA線陣CCDIlADc時序處理模塊模塊是圖像采集系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)像元信號的采集、t傳輸?shù)忍幚砹鞒?，在一定程度上，模擬前端決定
6、了圖像采集系驅(qū)動器l《CCD時序時序發(fā)生器統(tǒng)成像質(zhì)量的高低。近年來，有部分學(xué)者對此開展了相關(guān)工作，2015年，王棟等提出了一種低電壓差分信號模擬前端電路，圖1CCD圖像采集系統(tǒng)示意圖提高了成像系統(tǒng)的信噪比，但成本仍較高；2014年，張龍等提的時序信號，保障傳感器像元電荷信號的有序轉(zhuǎn)移；(2)對CCD出了一種降低模擬前端噪聲水平的方法j，該方法使信號得到的輸出信號進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖，保障完整的電荷信號被送入ADC了優(yōu)化，但電路設(shè)計稍顯復(fù)雜。通過對圖像采集系統(tǒng)的模擬前進(jìn)行相關(guān)雙采樣，從而保證圖像信息的完整性。端部分進(jìn)行研究，改進(jìn)了CCD信號的輸入輸出電路，設(shè)計實現(xiàn)模擬前端模塊的原理圖如
7、圖2所示，它包括線陣CCD電了一種簡單可靠、成本低廉的CCD模擬前端模塊，并通過仿真路，輸入驅(qū)動電路和輸出緩沖電路。該電路采用了2400DPI的和實驗對其效果進(jìn)行了驗證。固定掃描模式，確保CCD掃描的圖像質(zhì)量在2400DPI左右。1設(shè)計方案1．1CCD傳感器基于線陣CCD的圖像采集系統(tǒng)框圖如圖1所示，該系統(tǒng)包設(shè)計采用uPD8884ACY作為線陣CCD傳感器，該傳感器采括FPGA處理模塊、ADC采樣模塊、模擬前端處理模塊、CCD芯用12V工作電平，輸入輸出信號的電平值為5V，典型工作頻片及鏡頭，模擬前端模
