单路输出的方式输出数据速率选为10MHz使用全部1024×1024个有效像元在水平方向上有效像元加上隔离元黑参考元等共1056个像元在垂直方向上有效像元加上哑像元黑参考元等共1056行进行适量冗余设计再考虑帧转移和行转移所占用的时间帧频为每秒8帧复位时钟OR由主时钟四分频得到由于CCD各驱动信号间要严格地满足时序关系且波形比较复杂程序采用多进程多计数器循环嵌套的方式实现帧时钟φA为最外部循环在光积分阶段由行逆程和行正程组成第一部分内循环由主时钟分频计数设计完成同时产生行脉冲信号对行脉冲信号计数产生帧周期在电荷转移阶段帧转移脉冲φP1～φP4行转移控制信号φM1～φM4组成第二
f部分内循环信号间的时序关系由主时钟分频移位实现在设计上需要注意以下两点1帧转移脉冲φP1～φP4的占空比为5因此先用一个八进制的计数器设计出占空比为533的脉冲再由帧时钟φA的控制及移位操作来实现其严格的时序2对于φA和φP1～φP4手册上对其波形的边沿变化时间有限制对于时间上限由于信号从FPGA输出之后是通过驱动器EL7212驱动后送入CCD的而EL7212输出波形的上升及下降时间的最大值已满足此上限要求对于时间下限可在CCD管脚附近增加电容和电阻调节波形边沿的陡峭度来满足要求13CCD驱动时序的仿真设计采用ISE10自带的仿真工具对时序进行仿真1并对Xili
x公司的FPGA芯片XC3S50进行配置下载通过功能仿真验证设计的可行性驱动时序的仿真结果如图2图3所示
由图可见设计完成了CCD对驱动信号的要求
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f基于FPGA的面阵CCD驱动电路的设计
作者时间20100505来源电子产品世界
2电源变换电路CCD电路的工作电压取自二次电源电路所需电压种类繁多如CCD传感器需要15V电源和多种偏置电压CCD驱动器需要12V9V8V4V电源FPGA正常工作需要的33V25V12V等为了减少二次电源的种类并考虑到与其他部件电源的共用性相机系统采用两种二次电源模块15V5V上述各种电压均由这两种电源变换而得为保证FPGA芯片工作的稳定其电压由Xili
x公司专用的电源转换芯片提供其他各种偏置电压的电源转换核心器件是LMll7LMll7是正三端可调稳压器这种稳压器具有良好的稳压性能还具有短路保护过流保护和温度保护功能LMll7的输出电压范围为12～37VH封装负载电流最大为O5A它的线性调整率和负载调整率比标准的固定稳压器好通常LMll7输入端不需要外接电容除非输入滤波电容到LMll7输入端的连线超过15cm图4为实现直流偏压12V的原理图r