可搜索可調檔CCD驅動芯片設計與實現(xiàn)

　　摘要：某電路為某圖像搜索所用的CCD圖像傳感器(Sony ICX409AL)提供驅動和控制。該CCD是一種高性能的成像器件，其工作需要多路不同且有嚴格相位關系的時鐘脈沖來驅動和控制，使CCD實現(xiàn)光信號積分、沿指定通道轉移的并串變換和信號電荷的轉換輸出。本文就這種具有搜索、多檔可調功能的CCD驅動電路設計與實現(xiàn)進行闡述。

　　CCD成像原理

　　ICX409AL采用浮置光敏二極管的行間CCD圖像傳感器(見圖1)，感光單元是PN結光敏二極管，水平和垂直移位寄存器是N溝注入勢壘型BCCD，它既無光柵，也無轉移柵，因此它具有比較簡單的結構，且性能有所改善。

　　圖1中垂直移位寄存器用時鐘脈沖V1、V2、V3和V4驅動，其中被用作轉移柵的V1和V3有三個電平：VL(低)、VM(中)、VH(高)。在積分期間，V1和V3在VL與VM之間變化，入射光產生的電子被收集在PN結光敏二極管中。

　　在奇場或偶場開始時，V1和V3先后保持高電平VH，而V2和V4保持低電平VL(見圖2)。于是存儲在奇數(shù)和偶數(shù)行光敏二極管中的信號電荷被分別轉移到V1和V3柵下，同時光敏二極管被復位至V1和V3電極下的表面溝道勢壘的溝道勢。進入垂直移位寄存器的信號電荷在時鐘脈沖的作用下逐行轉移到水平移位寄存器。每轉移到水平移位寄存器一行，水平移位寄存器及時轉移到輸出級，然后轉移下一行信號電荷。