中级电子软件工程师电路设计方向范文论文

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　　电子软件工程师主要剖析、设计电路图，制作PCB，以及用电脑作为辅助设计工具举行事情。本文是揭晓在国家级电子期刊《电源手艺应用》 上的一篇范文：浅析CCD驱动电路的相关理论及设计。

　　摘要：本文就CCD驱动电路的相关理论及设计举行了简朴的剖析，以供各人参考。

　　要害词：CCD,电路,要领

　　CCD器件事情的主要历程是被测工具的光信息通过光学系统后，在CCD器件的光敏面上形成光学图像信息，CCD器件把这种光信息转换成与光强成比例的电荷，并用一定频率的时钟脉冲驱动举行移位传送，在CCD的输出端获得被测工具的视频信号。这是一模拟信号，且输出的时序对应着CCD光敏元位置的排列顺序，而信号的电压幅度对应着光敏元所吸收到的光强的强弱，因而可以说，CCD输出的视频信号，包罗着光强度信息和位置信息。对这一包罗位置和光强信息的信号举行收罗并转换成数字信息送入到微处置惩罚器中举行处置惩罚。这一部门主要包罗有CCD的驱动电路、输出视频信号的处置惩罚及收罗电路等。本文笔者主要先容的是CCD的驱动电路相关问题。

　　一、线阵CCD时序脉冲电路发生的要领

　　对于差别的特征的CCD其驱动时序不尽相同，从已揭晓的研究结果看，设计CCD驱动时序的要领有以下几种：通用数字电路驱动要领、EPROM驱动要领、单片机驱动要领、专用IC驱动要领等。

　　1.通用数字电路驱动要领

　　这种要领是用数字门电路和时序电路等直接搭成CCD时序驱动电路，通过硬件电路来实现对CCD的驱动。它一样平常由主振、计数器、分频器、触发器和驱动器等中等规模集成芯片组成。CCD芯片的早期产物，由于需要庞大的三相或四相交叠脉冲，一样平常整个驱动电路需要20个左右芯片，存在体积较大、功耗大、成本高、设计庞大、开发周期长、故障率高、电路不够天真等弱点，因此它不能获得普遍的应用。

　　2.EPROM驱动要领

　　在CCD的一个积分周期中含有多个(一样平常以千计)移位时钟。在一个移位时钟中各路信号在差别的时刻发生转变，设计者将移位时钟周期划分成若干个等时间距离，称为状态，时钟波形电平转变发生在一定状态转变时刻，这样一行就被分为上万个状态，各路信号或1或0，组成一个状态数据，依次装到可擦除可编程只读存储器EPROM中，只要等时间距离地依次输出这些数据就形成了CCD所需要的各路波形。

　　这种驱动电路一样平常由EPROM、地址发生器(异步计数器)、地址信号同步电路(锁存器)和强制复位电路组成。显然这种电路的硬件依然比力庞大，同样具有体积大、功耗大、成本高、设计庞大等弱点。可是，这种要领的最大优点是对任何型号的CCD来说，其硬件结构险些不需要转变，故应用比力天真。

　　3.单片机驱动要领

　　由于绝大多数CCD应用系统都含有单片机，这使有关CCD应用系统开发者十分自然地思量到使用单片机的并行输出端输出所需的驱动脉冲信号，再经驱动芯片接到CCD对应管脚上。这一方案与EPROM方案有些相似，EPROM方案每改变地址就输出新的状态数据，而此方案是用单片机的输出指令改变输出数据。

　　单片机发生的CCD驱动时序的要领主要是依赖程序编程直接输出驱动时序信号。由于时序是由程序指令间的延迟发生，因此这种要领在驱动历程中要占用所有CPU时间，而且为了时序的严密一样平常在驱动历程中都克制中止响应。

　　这种驱动时序发生要领的特点是调治时序天真、编程简朴，但由于受到单片机的时钟频率的限制，发生的频率受到很大限制使其不能应用于高速领域。例如假定使用单片机机械周期为1μs，且假定一个移位周期含8个状态，那么纵然是所有接纳单机械周期改变口输出数据，移位脉冲频率也只能到达125KHz。

　　这种要领对于CCD的一些简朴应用系统可能是适合的。可是，在庞大些的应用系统中接纳单片机来形成驱动波形不堪重负，其执行的指令大部门是用于发生这些驱动波形，只在两行间过渡段对各路输出冻结一段时间，才气分时对CCD视频输出举行处置惩罚等事情。

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