基于電子快門自動增益的CCD驅動電路研究

　　A／D 轉換選擇的是8位逐位逼近式雙通逍A／D轉換器ADC0832，最高分辨率可達2ˉ8，可以適應一般模擬量的轉換要求，且轉換速度怏、穩定性能強。單片機選擇的是美國ATMAL公司生產的低電壓，高性能CMOS 8位單片機AT89C2051。兼容標準的MCS－51指令系統，片內置能用8位中央處理器和FLASH存儲單元。可重擦寫。

　　自動增益控制流程圖如圖5所示。

　　自動控制制積分時間主要是通過調節SH信號的占空比，因此，以單穩觸發器為核心的脈沖發生器設計部分選用了數字式電位計X9C103。可以通過單片機發送指令改變阻值，從而改變脈沖發生器的輸出信號。經過多次調試得出其有效阻值有一定的范圍，而且改變阻值過程中要加入適當的延時，這兩點在編寫程序時需要考慮進去。

圖5 自動增益控制流程圖

　　圖6所示的即是自動增益控制的調試結果。在調試過程中為了便于觀測信號，用黑色膠帶粘在CCD器件的感光面，只留中間一道縫隙，因此，CCD的輸出信號只在惑光位置有一較窄的脈沖， 如圖6所示。當CCD輸出信號很弱時，光積分時間不斷的在增大，CCD的輸出信號也在不斷的增強。

圖6 自動增益控制調試圖

　　4.結語

　　本文主要介紹了一個帶電子快門的可實現自動增益控制的高速CCD驅動電路的設計原理及實驗結果。

　　經過實驗調試的結果在不改變時鐘頻率的基礎上將光積分時間縮短至幾個微秒，大大提高了測量速度。同時通過自動增益控制使CCD的輸出信號始終保持在閾值范圍之內，從而保證了測量的精度。該測量方法在高速、高精度實時在線測量領域有很好的應用前景。