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基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

作者: 時(shí)間:2013-10-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
低噪聲工作的前提是電源要合理去耦。圖4中正負(fù)電源的去耦電容都盡可能近地靠近相應(yīng)電源管腳放置。這樣可以有效地降低去耦電路的等效電感,在較寬的頻帶內(nèi)提供足夠的去耦。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/228066.htm

基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案
基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)的電路利用LTspice軟件進(jìn)行了電路仿真。輸出等效電阻Rc 為300 Ω。走線寄生電容Cp 為20 pF.其3 dB 帶寬只有26.5 MHz,其幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)曲線如圖5所示。的帶寬應(yīng)該為 像素轉(zhuǎn)移頻率的4~5倍。因此如果像素時(shí)鐘頻率達(dá)到25 MHz,那么寄生電容就嚴(yán)重限制了電路帶寬。所以需要進(jìn)行高頻補(bǔ)償來(lái)展寬帶寬。這里Rf取值為1 kΩ,Rg 取值為0.28 kΩ,Cg 取值為4.7 pF,這時(shí)就能滿足式(3)的要求。

基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

圖6所示為補(bǔ)償后的頻率響應(yīng),可見帶寬擴(kuò)展已經(jīng)超過(guò)了100 MHz.

基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

高頻補(bǔ)償后的放大器對(duì)方波的響應(yīng)如圖7所示。

基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

放大器的開環(huán)頻率響應(yīng)如圖8所示,可以看出當(dāng)放大倍數(shù)將為0 dB時(shí),相位為-145°,不存在穩(wěn)定性問(wèn)題。

基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

4 結(jié)論

本文所提出的設(shè)計(jì)方案,對(duì)于中存在的預(yù)放電路不能足夠靠近CCD的問(wèn)題以及高速運(yùn)算放大器存在容易自激振蕩的問(wèn)題。方案針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題,從電路原理和電路板設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行了CCD預(yù)放電路分析和設(shè)計(jì)。本方案從電路原理設(shè)計(jì)中應(yīng)用高頻補(bǔ)償技術(shù),有效地解決了帶寬限制問(wèn)題。通過(guò)電路板設(shè)計(jì)中去除運(yùn)算放大器反饋端地平面的方法有效地避免了自激振蕩。因此,該設(shè)計(jì)方案可以有效地應(yīng)用在CCD 成像電路中。


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