The utility model relates to a low noise CCD camera circuit, including analog front-end circuit with adjustable bandwidth and CDS technology of CCD digital camera based on sampling circuit; analog front-end circuit includes a capacitor C, pre amplification circuit QF and phase adjustable bandwidth RC low-pass filter switch KG; amplifier circuit including QF U op amp; amp U and in-phase input terminal of the resistor R connected; the resistance R1 and the resistance R2 is connected with the operational amplifier U reverse input; and a resistor R2 and operational amplifier U reverse input parallel Schottky diode D; output resistor RS1 and a resistor RS2 and operational amplifier U is connected; switch Ks and capacitor Cs bandwidth adjustable switch KG; the utility model provides a small size, light weight, low power consumption and strong anti-interference ability, high safety and reliability, flexible design and low noise CCD camera circuit ability, can effectively reduce the noise To improve the dynamic range of CCD camera.
【技术实现步骤摘要】
一种低噪声CCD相机电路
本技术属于光电领域,涉及一种低噪声CCD相机电路实现方法及系统,尤其涉及一种针对低噪声要求的天文观测及深空探测领域的CCD遥感相机电路。
技术介绍
由于CCD具有高量子效率、良好的线性度和低噪声等特性,已广泛应用于航空航天等领域,尤其在低照度,弱光目标天文观测等领域。然而噪声已经成为完成弱光观测任务的主要障碍,随着CCD器件向小型化、集成化的不断发展,CCD光敏元数量的增加势必要减小光敏元的面积,从而降低了CCD的输出饱和信号。为了扩大CCD的动态范围,就必须降低CCD相机的噪声,否则无法应用于高精度、弱光目标的天文观测任务。CCD相机系统的噪声概括起来主要包括光子噪声、复位噪声、暗电流噪声、热噪声、片外放大器噪声、1/f噪声及量化噪声。其中光子噪声是CCD固有噪声,其表征CCD相机系统最高信噪比的极限。CCD热噪声和暗电流可以通过对CCD进行制冷,有效降低其影响。其余的复位噪声、1/f噪声和AD量化噪声均可以通过低噪声电路设计将其影响降到最低。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题,本技术提供了一种体积小、重量轻功耗低、抗干扰能力强、安全性和可靠性高、设计灵活扩展能力强的低噪声CCD相机电路,可以有效降低噪声,提高CCD相机的动态范围。本技术的技术解决方案是:一种低噪声CCD相机电路,其特征在于:所述CCD相机电路包括带宽可调的模拟前端电路和基于CDS技术的CCD相机数字采样电路;所述模拟前端电路包括隔直电容C、前级同相放大电路QF和带宽可调的RC低通滤波开关KG;前级放大电路QF包括运放U;与运放U的同相输入端连接的电阻 ...
【技术保护点】
一种低噪声CCD相机电路,其特征在于:所述CCD相机电路包括带宽可调的模拟前端电路和基于CDS技术的CCD相机数字采样电路;所述模拟前端电路包括隔直电容C、前级同相放大电路QF和带宽可调的RC低通滤波开关KG;前级放大电路QF包括运放U;与运放U的同相输入端连接的电阻R;与运放U反向输入端连接的电阻R1和电阻R2;与电阻R2和运放U反向输入端并联的肖特基二极管D;电阻RS1、电阻RS2与运放U的输出端连接;开关Ks和电容Cs组成带宽可调开关KG;Ks模拟开关的打开与闭合依据当前CCD视频信号输出电压波形的相位关系进行切换,从而改变模拟前端的带宽;CCD相机数字采样电路包括高速ADC和FPGA;高速ADC对CCD信号参考电平和像素电平进行采样和模数转换,FPGA实现对ADC高速采样的控制、数字低通滤波和数字CDS。
【技术特征摘要】
1.一种低噪声CCD相机电路,其特征在于:所述CCD相机电路包括带宽可调的模拟前端电路和基于CDS技术的CCD相机数字采样电路;所述模拟前端电路包括隔直电容C、前级同相放大电路QF和带宽可调的RC低通滤波开关KG;前级放大电路QF包括运放U;与运放U的同相输入端连接的电阻R;与运放U反向输入端连接的电阻R1和电阻R2;与电阻R2和运放U反向输入端并联的肖特基二极管D;电阻RS1、电阻RS2与运放U的输出端连接;开关Ks和电容Cs组成带宽可调开关KG;Ks模拟开关的打开与闭合依据当前CCD视频信号输出电压波形的相位关系进行切换,从...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈智,文延,姚大雷,王宏,单金玲,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:新型
国别省市:陕西,61
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