1 引言

電荷耦合器件(CCD．Charge(Couple Device)是20世紀60年代末期出現(xiàn)的新型半導體器件。目前隨著CCD器件性能不斷提高．在圖像傳感、尺寸測量及定位測控等領域的應用日益廣泛．CCD應用的前端驅動電路成本價格昂貴，而且性能指標受到生產廠家技術和工藝水平的制約．給用戶帶來很大的不便。CCD驅動器有兩種：一種是在脈沖作用下CCD器件輸出模擬信號，經后端增益調整電路進行電壓或功率放大再送給用戶：另一種是在此基礎上還包含將其模擬量按一定的輸出格式進行數字化的部分，然后將數字信息傳輸給用戶，通常的線陣CCD攝像機就指后者，外加機械掃描裝置即可成像。所以根據不同應用領域和技術指標要求．選擇不同型號的線陣CCD器件，設計方便靈活的驅動電路與之匹配是CCD應用中的關鍵技術之一。

本文以TCD1501C型CCD圖像傳感器為例．介紹了其性能參數及外圍驅動電路的設計．驅動時序參數可以通過VHDL程序靈活設置．該電路已成功開發(fā)并應用于某型非接觸式位置測量產品中。

2 CCD工作原理

CCD是以電荷作為信號，而不同于其他大多數器件是以電流或者電壓為信號，其基本功能是信號電荷的產生、存儲、傳輸和檢測。當光入射到CCD的光敏面時．CCD首先完成光電轉換．即產生與入射光輻射量成線性關系的光電荷。CCD的工作原理是被攝物體反射光線到CCD器件上．CCD根據光的強弱積聚相應的電荷．產生與光電荷量成正比的弱電壓信號，經過濾波、放大處理，通過驅動電路輸出一個能表示敏感物體光強弱的電信號或標準的視頻信號?；谏鲜鰧⒁痪S光學信息轉變?yōu)殡娦畔⑤敵龅脑?，線陣CCD可以實現(xiàn)圖像傳感和尺寸測量的功能。圖1為CCD光譜響應曲線。

                             
 
3 驅動電路的實現(xiàn)

線陣CCD TCD1501C的主要技術指標如下：像敏單元數為5 000；像元尺寸為7μm