[实用新型]一种背照式线阵CCD驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电转换技术领域，具体涉及一种背照式线阵CCD驱动装置。

背景技术

线阵CCD作为一种新型的半导体集成光电转换器件，具有灵敏度高、响应速度快、测量范围大等特点，目前广泛应用于图像传感和非接触式测量领域。CCD器件只有在满足特定要求的时序驱动下才能够正常工作，输出光电转换信号，而且由于结构、原理和性能的不同，线阵CCD驱动时序差异非常大，背照式线阵CCD由于其生产工艺的特殊性，与普通线阵CCD相比，灵敏度方面有了很大的提高，但是其时序信号比较复杂，所需的驱动电源种类较多，一般多达7种以上电源。因此，设计一种背照式线阵CCD驱动装置，能够让背照式线阵CCD稳定工作具有很重要的实际意义。

目前背照式线阵CCD驱动装置主要由电源模块、信号处理模块、电平转换模块、CCD模块、模数转换模块构成。背照式线阵CCD所需的驱动电源种类比较多，目前所设计的电源模块结构比较复杂，成本比较高。信号处理模块主要由数字电路驱动法、EPROM驱动法、单片机驱动法和可编程逻辑器件驱动法等实现。数字电路驱动法和EPROM驱动法采用分立元器件设计驱动电路，存在电路结构复杂、扩展性低的问题，如专利公开号CN204334776U所述的驱动电路。可编程逻辑器件CPLD能够稳定的提供驱动时序，但是其内部模块化资源不足，后续的二次开发能力较弱，如专利公开号CN204836358U所述的驱动电路。STM32单片机内部资源丰富、易扩展、易开发等特点，完全可以满足背照式线阵CCD的时序频率要求，可以实现驱动时序的灵活控制。

实用新型内容

针对以上驱动装置电源模块结构复杂、成本较高、信号处理模块扩展性低、后续开发能力较弱的问题，本实用新型提供一种结构简单、集成度高、易于二次开发的背照式线阵CCD驱动装置。

本实用新型提供一种背照式线阵CCD驱动装置，包括电源模块、信号处理模块、电平转换模块、模数转换模块、CCD模块，所述的电源模块的输出端与信号处理模块的电源输入端、电平转换模块的电源输入端、模数转换模块的电源输入端、CCD模块的电源输入端相连，所述的信号处理模块的时序信号输出端与电平转换模块的信号输入端相连，所述的电平转换模块的信号输出端与CCD模块中的时序信号输入端相连，所述的模数转换模块的模拟信号输入端与CCD模块模拟信号输出端相连，所述的模数转换模块的信号输出端与信号处理模块的信号输入端相连。

所述的电源模块为整个背照式线阵CCD驱动装置供电，所述的电源模块采用单一电源5V输入，多种直流电压输出的结构，总共输出5V、24V、3.3V、12V、6V、-8V、-5V七种直流电压，每一种直流电压都是由开关稳压器，线性稳压器和LC滤波器构成，开关稳压器的电源输入端与5V连接，开关稳压器的电源输出端与线性稳压器的电源输入端相连，线性稳压的电源输出端与LC滤波器相连。

所述的信号处理模块采用意法半导体STM32单片机，根据对应型号背照式线阵CCD的驱动时序要求，对STM32芯片的IO口进行编程，设计驱动时序生成程序，将程序下载至STM32芯片中实现特定CCD驱动时序的输出，STM32的内部资源还可以方便以后的二次开发。

所述的电平转换模块实现对STM32输出时序脉冲进行电平转换以满足CCD驱动时序的电平要求。

所述的模数转换模块用于将经过处理的CCD模拟信号进行模数转换成数字信号，送至STM32进行处理。

所述的CCD模块用于将CCD输出的模拟信号进行初步处理以匹配模数转换模块。

本实用新型的背照式线阵CCD驱动装置，有益效果为：

1、该驱动装置电源模块采用单一电源5V输入，多种直流电压输出的结构，每一种直流电压都是由开关稳压器，线性稳压器和LC滤波器构成，开关稳压器的电源输入端与5V连接，开关稳压器的电源输出端与线性稳压器的电源输入端相连，线性稳压的电源输出端与LC滤波器相连，这种连接方式有利于去掉部分高频噪声和降低输出纹波，这种结构从整体上减小了电源模块的复杂度。

2、该驱动装置信号处理模块采用STM32单片机，简化了整个驱动装置的复杂度，优化了整个系统的协调能力，STM32内部的模块化资源有利于后续的二次开发。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构框图

图2为电源模块部分原理图

图3为CCD模块部分原理图

图1中主要符号说明如下：

1-信号处理模块2-时序信号输出IO口3-电源模块