[发明专利]CMOS图像传感器的模拟装置

说明书

CMOS图像传感器的模拟装置，涉及一种CMOS图像传感器的模拟装置，解决现有CMOS图像传感器航天应用中调试及排查问题困难的问题，包括FPGA、温度传感器、光电二极管、多通道模数转换器、负载模拟电路、接口电路和电源系统；电源系统为FPGA、温度传感器、光电二极管、多通道模数转换器、负载模拟电路和接口电路供电。本发明的模拟装置可完全替代CMOS图像传感器进行工作。模拟装置内部模块检测到外部输入的工作电压和工作时序正常后，输出模拟的CMOS图像信号；在train阶段输出校验数据；在排查问题过程中，可把输出数据的伴随时钟从DDR方式切换为SDR方式，且保证输出图像数据和伴随时钟的相位固定以方便调试，进行异常图像的快速定位，剥离硬件和软件的问题。

技术领域

本发明涉及一种CMOS图像传感器的模拟装置，具体涉及一种针对航天应用的高速串行图像数据输出的CMOS图像传感器的模拟装置。

背景技术

与CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器不需要复杂的驱动电路，体积小，功耗低，且能在更高的频率下工作；随着其技术的进步，其性能稳步提升，已经开始在航天领域应用。

CMOS图像传感器可通过多通道输出和提高转移时钟实现高速摄像，但通常的工作方式是输入频率较低的时钟，在芯片内部采用锁相环倍频获得的高频时钟作为内部的工作时钟，同时将高频时钟二分频后作为输出图像数据的DDR伴随时钟。由于各通道的输出的图像数据间存在延时，且输出图像数据和伴随时钟在每次上电的相位不一致，相对相位还随工作电压和温度的变化而变化，为采集到稳定可靠的图像，需要进行位校验和字校验。对于低端的FPGA器件，内部未集成IODELAY和BITSLIP模块，需要利用如DCM等资源来实现相对相位的调整。在调试过程中出现某数据通道的图像异常时，难进行硬件和软件问题的剥离，问题定位困难。另外，当CMOS图像传感器的工作电压超过额定值或者上电时序异常，都存在烧毁的风险；CMOS图像传感器管脚数多，直插封装的器件拆卸困难，拆卸烧毁的CMOS图像传感器还会影响线路板航天应用的可靠性。

发明内容

本发明为解决现有CMOS图像传感器航天应用中调试及排查问题困难的问题，提供一种CMOS图像传感器的模拟装置。

CMOS图像传感器的模拟装置，包括FPGA、温度传感器、光电二极管、多通道模数转换器、负载模拟电路、接口电路和电源系统；

所述接口电路作为模拟装置与CMOS成像电路板的接口，在所述接口电路上焊接与CMOS图像传感器相同管脚数的测试探针，通过测试探针实现模拟装置与CMOS成像电路板的连接；

所述光电二极管接收外部输入的光能，并将外部光能转换为模拟电压信号传送于多通道模数转换器；所述多通道模数转换器将模拟电压信号转换为数字信号后传送到FPGA，所述FPGA通过接口电路将数字信号传送至外部；

所述多通道模数转换器接收接口电路传送的送入的供电电压和驱动时序信号，并对供电电压和CMOS驱动时序信号的上电顺序进行检测；

所述负载模拟电路针对CMOS图像传感器的供电电源，采用电阻和电容及MOSFET进行CMOS图像传感器供电状态的模拟，检验CMOS成像电路板的供电性能；

所述温度传感器采集的温度信息送入FPGA，FPGA根据当前的温度模拟CMOS图像传感器的数据偏移，根据温度的变化值修改伴随时钟和数据的相对相位；

所述电源系统为FPGA、温度传感器、光电二极管、多通道模数转换器、负载模拟电路和接口电路供电。

本发明的有益效果：