[实用新型]天文用CCD相机的CCD周边电路

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种天文用CCD相机的CCD周边电路，尤其是一种能用于天文观测的CCD相机在双通道读出模式下的CCD周边电路。

背景技术

CCD是一种光电转换器件，从上世纪70年代以来，作为光学图像的电子传感器，被广泛应用于各类光电成像系统中。在安全监控及电视摄像系统、民用和军用CCD照相机、科学级成像系统中，都有各种不同种类和不同级别的CCD器件。由于CCD是光电成像器件，要使其正常工作，除了要有一个优良的光学系统进行光学成像之外，还需要一个优良的外围电路与系统来支持它的电气运行。就CCD相机电路来说，主要包括CCD周边电路、偏置电源电路、时钟驱动电路、模拟信号处理电路、时序发生电路和数字控制电路等。在科学研究应用中，特别是在夜间天文观测用的CCD相机系统中，对成像性能的要求十分苛刻。为此，天文用CCD相机电路的设计，就以CCD器件为核心，采用一些特殊的技术与方法，以保证能达到或接近所选用的CCD器件本身的性能。也就是说，要在电路设计和制作的过程中，尽量减小CCD周边及其它辅助电路对其性能的影响。

CCD是相机或成像系统的心脏，其周边电路的好坏，直接影响整个CCD成像系统的性能，它是整个相机电路中十分重要的一部分。不同相机的CCD周边电路不尽相同，即使对于相同的CCD器件，随着现代半导体产品的更新和电子技术的发展，其周边电路在实现的技术方案上也会不断有一些新的发展和革新。

发明内容

本实用新型提供一种天文用CCD相机的CCD周边电路，该电路采用Atmel公司生产的CCD器件TH7899M作为相机的图像传感器，并以Texas Instruments公司生产的集成运算放大器OPA842为基础构建CCD模拟信号前置放大电路。

实用新型的技术方案是：天文用CCD相机的CCD周边电路，由CCD周边电路和输出模拟信号前置放大电路组成，具体由偏置电源RC滤波电路、CCD器件TH7899M、时钟驱动信号接入电容网络和以射极跟随器、隔直电容、运算放大器OPA842和限带RC环节等构成的前置放大器电路。CCD器件的直流电源端和其它偏置输入端通过阻容网络与外部输入电源相连接，其垂直、水平时钟输入端通过电容网络与外部输入驱动时钟相连接，其模拟信号输出端后接前置放大电路。

在这种天文用CCD相机的CCD周边电路中，与TH7899M的第1、2输出放大器相关的各偏置及电源输入端悬空、第1、2输出放大器的CCD模拟信号输出端也悬空；与TH7899M的第3、4输出放大器相关的各偏置和电源输入端均通过一个RC滤波电路接相应的外部偏置电源。CCD的水平、垂直时钟按TH7899M规定的第17种工作模式，与接入CCD的时钟输入引脚相接，且外部输入的水平、垂直驱动时钟都对地接有一个电容。

此外，这种天文用CCD相机的CCD周边电路中的前置放大电路则是由射极跟随器、隔直电容、运算放大器OPA842构成的同相放大器和限带RC环节顺序连接构成的。

本实用新型的有益效果是：用TH7899M作为光电成像器件，用简单的RC网络作为其偏置电源的滤波电路，用射极跟随器、隔直电容和集成运算放大器OPA842构成的CCD模拟信号前置放大器，整个电路简单实用，同时适合于全帧成像和帧转移成像。结合适当的布局和布线，可得到具有一定放大倍数的低噪声的CCD模拟输出信号。

下面结合附图详细说明本实用新型的具体结构，但本实用新型的结构不限于附图所示。

附图说明

图1是CCD周边电路功能框图。

图2是TH7899M CCD器件的周边电路图。

图3是TH7899M的模拟信号前置放大器电路图。

具体实施方式

图1中，由多个RC滤波电路组成的阻容网络1，CCD器件2为TH7899M，由多个电容器组成的电容网络3，由射极跟随器、隔直电容、运算放大器OPA842和限带RC环节等顺序构成的前置放大器电路4，外部偏置电源输入端5，外部驱动时钟输入端6，放大后的CCD模拟信号输出端7。