[发明专利]TDI CCD输出信号处理器

权利要求书

1.一种TDI CCD输出信号处理器，包括信号预处理电路、相关双采样电路、可变增益放大电路、模数转换电路、时序产生电路和供电电源电路；其特征在于：信号预处理电路对TDI CCD输出信号进行阻抗匹配、隔直流、低通滤波和直流恢复后输入给相关双采样电路；相关双采样电路对经信号预处理电路后输出的信号进行采样与保持，得到滤除复位噪声的信号输入给可变增益放大电路；可变增益放大电路对经相关双采样电路后的信号进行信号直流电位的调节和信号放大；可变增益放大电路的输出信号输入给模数转换电路进行信号的采样和数字化，并经USB接口输出数据；时序产生电路用于产生相关双采样电路所需的参考电平采样脉冲SHP和信号电平采样脉冲SHD，以及模数转换电路所需的外触发信号Trigger和外时钟信号clk；供电电源电路为信号预处理电路、相关双采样电路、可变增益放大电路、时序产生电路提供所需的直流电压。

2.如权利要求1所述的TDI CCD输出信号处理器，其特征在于：所述的信号预处理电路包括阻抗匹配电阻、隔直电容、低通滤波电路和直流恢复电路；所述的阻抗匹配电阻采用电位器Rt1，可匹配不同输出阻抗的TDI CCD器件，提高其带负载能力；所述的隔直电容采用无极性电容C1，可滤除TDI CCD输出信号中的直流电位，以免造成低通滤波电路输入信号的饱和；所述的低通滤波电路采用运算放大器AD744滤除经隔直电容后的TDI CCD输出信号中的高频噪声；所述的直流恢复电路采用运算放大器AD830对经AD744滤波后的信号OS1进行箝位，通过电位器Rt2调节运算放大器AD830的输出信号OS2的直流电位。

3.如权利要求1所述的TDI CCD输出信号处理器，其特征在于：所述的相关双采样电路包括两片TL1591芯片和一片AD830芯片；所述的TL1591芯片分别接收时序产生电路产生的参考电平采样信号SHP和信号电平采样信号SHD后，对信号预处理电路的输出信号OS2进行采样和保持，得到分别携带TDI CCD输出信号参考电平信息的信号High和信号电平信息的信号Low；所述的AD830芯片对经TL1591采样保持后的携带参考电平信息的信号High和携带信号电平信息的信号Low进行做差，得到仅携带TDI CCD输出信号中像元信号幅值信息的信号OS3。

4.如权利要求1所述的TDI CCD输出信号处理器，其特征在于：所述的可变增益放大电路包括一片AD830芯片，用于信号直流电位的调节和信号增益的调节，通过电位器Rt3进行信号直流电位的调节，通过电位器Rt4进行信号增益的调节，最终得到输出信号OS4。

5.如权利要求1所述的TDI CCD输出信号处理器，其特征在于：所述的模数转换电路包括AD9238芯片、FIFO存储器、FPGA控制器和USB2.0接口；所述的AD9238芯片以可变增益放大电路的输出信号OS4作为输入信号，由FPGA控制器控制的触发方式信号Trigger和采样时钟信号clk也作为AD9238的输入信号，AD9238芯片的输出信号接FIFO存储器输入端；FIFO存储器输出端接FPGA控制器输入端；FPGA控制器的输出端接USB2.0接口。

6.如权利要求1所述的TDI CCD输出信号处理器，其特征在于：所述的时序产生电路包括晶振、拨码开关和CPLD器件；所述的晶振为20MHz的有源晶振，为CPLD器件提供全局时钟；所述的拨码开关为5位二进制输入十进制输出的拨码开关，为CPLD器件提供高低电平信号；CPLD器件采用EPM7128芯片，接收晶振提供的全局时钟信号和拨码开关提供的高低电平信号，输出相关双采样电路中的参考电平采样信号SHP和信号电平采样信号SHD，以及模数转换电路中的触发方式信号Trigger和采样时钟信号clk。