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基于EMCCD的驱动电路设计

来源:    作者:     发布时间:2015-04-12 16:43:09     点击数:

在设计中,把基本的放大参数预设为使输入正弦信号放大到21 V,这样产生的双端信号经过一个初次级电阻,比为1:4的高频变换器达到输出高电平为45 V、低电平为4 V的驱动脉冲,供电电源为正负18 V的供电电源。为了使CCD97的增益可通过软件控制调节,这里使用了MAXIN公司生产的数字电位计MAX5429,预设目标是电压在40~50 V可调节。通过计算,反馈电阻参数如图10所示。其中,MAX5429为10 KB,其有32个可编程节点,上电后自动设置为节点16。在硬件电路设计完毕时,可通过ARM_RCS(片选信号),ARM_RUD(节点控制信号)来调节输出电压,如图10所示。这样通过对ARM的对应I/O口编程就能实现对CCD97的增益调节。但是因为这里选用了并联法,故调节时增益是非线性变化的。图11为正弦信号输入(经滤波器输出)经LM6172以及高频变换器后输出的仿真波形。


2.2.3 C贴片共模电感CD97外围电路
CCD97除了需要外部的各种高摆幅转移脉冲,还需要各种幅值的控制信号输入。
在该系统中,为了功率电感器简化设计,固定ABD(抗曝光),φRL、φRH high(视频信号复位端),DG high(行丢弃控制信号),DD(电源),OD(输出放大器电源开光),RD(复位上电电源)的值为功率电感典型值,分别为18 V,0 V,10 V.18 V,24 V,28 V,17 V。φRL,φRH的典型脉冲宽度为10ns,这里仍然采用EL7457来产生。信号OG为控制CCD97输出的门控信号,它同时控制两种模式的输出,而ODH,ODL分别为控制CCD模式和EMCCD模式放大器输出的电源开关。系统要求ODH和ODL可控,大功率电感在需要时关闭,这样就要求通过模拟的开关来控制ODH,ODL的电压是+28 V还是接地。这里采用ADI公司的ADG453,它的VDD到GND端的输入电压可达32 V,模拟输入/输出值为VDD+2 V,达到这里控制ODH,ODL的通断要求(28 V)。其中CCD和EMCCD端口分别为该CCD的视频信号输出。其输出需要外接5 kΩ的负载。

3 结语
提出了一种新型的CCD驱动电路,不仅可以达到几十兆赫兹的驱动频率,而且编程方便,硬件电路简单,根据用户需求,只要更换晶振或适当修改程序就能实现特定目的,具有很强的灵活性。通过仿真及实验验证,该方法切实可行,性价比高,不仅适用于C模压电感器CD驱动电路设计,对于其他需要多种逻辑信号的场合也同样适用。

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