L3CCD相机前端设计

论文摘要

本文先对CCD的基本知识作了一定的描述,其中介绍了天文观测中的CCD发展简史,再用目前新型CCD器件——低照度CCD,即L3CCD,与早期观测时使用的CCD及光电倍增管进行比较,说明了低照度CCD在天文观测上的诱人前景及当前的一些探索成果,阐述了设计国内L3CCD相机的必要性。 接着文章叙述了云台光电实验室自行设计的L3CCD前端驱动电路系统及后端处理简介。其中,在硬件方面,对前端驱动电路中的核心控制器件CPLD和重要的CCD信号处理器件ADC进行了详细的调研和选型,并对整个外围的工作原理进行了分析;而在软件上,根据CCD时序、ADC时序和后端DMA信号采集时序进行了分析。 最后,在实验室得出一些测试波形,在与预期效果比对后,得出初步结果。

论文目录

• 前言
• 第一篇 CCD器件
• 第一章 CCD结构及基本工作原理
• 1.1.1 固体图像传感器简介
• 1.1.2 固态图像传感器敏感器
• 1.1.3 CCD基本工作原理及结构
• 1.1.4 按不同工作方式分类的CCD
• 第二章 像增强器型天文用光电探测器
• 1.2.1 微光CCD图像传感器
• 1.2.2 多帧积累型微光CCD摄像器
• 1.2.3 新型器件L3CCD
• 第二篇 L3CCD驱动和模拟前端的设计及器件选型
• 第一章 FPGA／CPLD选型
• 2.1.1 按集成度分类的可编程逻辑器件
• 2.1.2 按其他方法分类的可编程逻辑器件
• 2.1.3 PLD类器件的基本结构
• 2.1.4 MAX7000器件的结构和性能
• 2.1.5 CPLD器件EPM7128S的选用
• 第二章 模数转换器
• 2.2.1 模／数转换过程
• 2.2.2 ADC的性能参数
• 2.2.3 模数转换器类型及比较
• 2.2.4 VSP1221的选用
• 第三章 L3CCD相机驱动和模拟前端设计
• 3.3.1 CCD87介绍及性能分析
• 3.3.2 硬件设计
• 3.3.3 软件设计
• 3.3.4 相机装配结果
• 3.3.5 仿真结果及实测波形
• 小结
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢