一种线性CCD信号放大电路结构制造技术

本发明专利技术提供了一种线性CCD信号放大电路结构，所述电路结构包括依次连接的直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、以及AD采集器；所述CCD信号放大电路包括电阻R3、电阻R4、电容C2、以及运算放大器U1A；直流参考电平输入电路与所述电阻R3连接，所述电容C2与电阻R4并联后与所述电阻R3串联；所述滤波电路与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述电容C2两端分别连接运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚，所述线性CCD输出信号CCD_OS与运算放大器U1A的第3引脚连接。本发明专利技术通过两个简单的运算放大器对CCD的输出信号进行直流信号和小信号的处理，方便后级AD数据的采集处理；电路精简、性能可靠、成本低。

A linear CCD signal amplifying circuit structure

The invention provides a linear CCD signal amplifying circuit structure, which includes a DC reference level input circuit, a CCD signal amplifying circuit, a filter circuit and an ad collector successively connected; the CCD signal amplifying circuit includes a resistance R3, a resistance R4, a capacitance C2 and an operational amplifier U1A; the DC reference level input circuit is connected with the resistance R3, and the electricity Capacity C2 and resistance R4 are connected in parallel with resistance R3 in series; the filter circuit is connected with the first pin of operational amplifier U1A, the two ends of capacity C2 are respectively connected with the first pin and the second pin of operational amplifier U1A, and the linear CCD output signal CCD? OS is connected with the third pin of operational amplifier U1A. The output signal of the CCD is processed by two simple operational amplifiers for DC signal and small signal, so as to facilitate the acquisition and processing of the post stage ad data; the circuit is simple, the performance is reliable and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种线性CCD信号放大电路结构
本专利技术涉及电子产品
，特别涉及一种线性CCD信号放大电路结构。
技术介绍
CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。其工作原理是：光敏元在受到外界光照时可以产生电荷，该电荷被存储在MOS(金属-氧化物-半导体)单元中，而产生电荷的多少与光的强度和照射时间成正比，在一定时序的外加电路驱动下，CCD存储的电荷可以顺序移出。在CCD应用过程中，除了其驱动信号产生电路比较复杂外，其输出的模拟信号的后级处理也很重要，直接影响图像质量，因此，后级电路的设计成为模数转化的关键。现有的技术对线性CCD的输出模拟信号主要处理的方法如下：1、使用专业IC处理，其成本比较高，也有采用分立器件实现的，普遍存在电路结构复杂，可靠性较低，同时占用了太多电路空间。2、简单的跟随输出处理(类似三极管射级跟随)，由于没有对信号做相应放大处理，只是做了简单阻抗变化，很容易受到干扰(比如电源，本身CCD工艺问题等)，造成数据采集不准确。3、直接放大处理，由于线性CCD输出的信号中有直流信号，直接放大处理除了放大小信号外，同时也放大了直流信号，导致后级采集变得困难，电源方面要求也比较高，造成电路复杂，成本变高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种线性CCD信号放大电路结构，电路精简、性能可靠、成本低的特点，能够有效解决结构过于复杂、设计成本高的问题。本专利技术是这样实现的：一种线性CCD信号放大电路结构，所述电路结构包括直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、以及AD采集器；所述直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、AD采集器依次连接；所述CCD信号放大电路包括电阻R3、电阻R4、电容C2、以及运算放大器U1A；所述直流参考电平输入电路与所述电阻R3连接，所述电容C2与电阻R4并联后与所述电阻R3串联；所述滤波电路与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述电容C2两端分别连接运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚，所述线性CCD输出信号CCD_OS与所述运算放大器U1A的第3引脚连接。进一步的，所述直流参考电平输入电路包括运算放大器U1B、电阻R1、以及电阻R2；所述电阻R1、电阻R2一端均与所述运算放大器U1B的第5引脚连接，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源、信号地；所述运算放大器U1B的第6、7引脚均与所述电阻R3连接。进一步的，所述滤波电路包括电阻R5、电容C3以及电容C1，所述电阻R5与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述AD采集器与所述电阻R5连接，所述电容C3一端与所述电阻R5连接，电容C3另一端与所述信号地连接；所述电容C1与所述运算放大器U1B的第8引脚连接。本专利技术的优点在于：现有技术多数，缺点是要么电路结构复杂，占用电路空间，要么成本高；本专利技术采用最基本的电子元器件，如电阻、电容、运算放大器等，以最简单的设计实现了线性CCD输出信号的放大处理。本专利技术在对CCD输出的信号放大时，引入参考直流电压，使得在尽可能的放大CCD输出的小信号的同时，去除了直流信号的影响，本专利技术的优点是器件构成简单、成本低、占用电路空间小，电路稳定可靠。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式请参阅图1所示，一种线性CCD信号放大电路结构，所述电路结构包括直流参考电平输入电路10、CCD信号放大电路20、滤波电路30、以及AD采集器40；所述直流参考电平输入电路10、CCD信号放大电路20、滤波电路30、AD采集器40依次连接；所述CCD信号放大电路20包括电阻R3、电阻R4、电容C2、以及运算放大器U1A；所述直流参考电平输入电路10与所述电阻R3连接，所述电容C2与电阻R4并联后与所述电阻R3串联；所述滤波电路3与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述电容C2两端分别连接运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚，所述线性CCD输出信号CCD_OS与所述运算放大器U1A的第3引脚连接。引入参考直流电压，使得在尽可能的放大CCD输出的小信号的同时，去除了直流信号的影响。所述直流参考电平输入电路10包括运算放大器U1B、电阻R1、以及电阻R2；所述电阻R1、电阻R2一端均与所述运算放大器U1B的第5引脚连接，所述电阻R1、电阻R2的另一端分别连接电源、信号地；所述运算放大器U1B的第6、7引脚均与所述电阻R3连接。所述滤波电路30包括电阻R5、电容C3以及电容C1，所述电阻R5与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述AD采集器与所述电阻R5连接，所述电容C3一端与所述电阻R5连接，电容C3另一端与所述信号地连接；所述电容C1与所述运算放大器U1B的第8引脚连接。本专利技术的工作原理：通过直流参考电平输入电路将电源VDD电压进行分压和放大运算后得到一直流电压参考值Vref；所述CCD信号放大电路根据直流电压参考值Vref将线性CCD输出的小信号电压进行放大的同时，避免放大CCD直流信号，除去直流信号的影响，将放大后的小信号电压和CCD直流信号通过滤波电路进行滤除高频信号、去耦、去除电源中噪声操作，最后AD采集器进行采集。即最后运算放大器U1A运算放大输出的信号为AMP_OS，该AMP_OS的值为Vamp＝(1+Rf)(Vos+Vi)-Vref*Rf，其中Rf＝R4/R3，Vref＝电源VDD*R2/R1+R2；简化这个公式Vamp＝(1+Rf)Vi+(Vos-Vref)Rf；该公式得知小信号Vi被放大了(1+Rf),而输出的直流信号为CCD器件本身直流电平Vos与参考电压Vref差值的Rf倍。这样引入参考直流电压，使得在尽可能的放大CCD输出的小信号的同时，去除了直流信号的影响。虽然以上描述了本专利技术的具体实施方式，但是熟悉本
的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本专利技术的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本专利技术的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本专利技术的权利要求所保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性CCD信号放大电路结构，其特征在于：所述电路结构包括直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、以及AD采集器；所述直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、AD采集器依次连接；所述CCD信号放大电路包括电阻R3、电阻R4、电容C2、以及运算放大器U1A；所述直流参考电平输入电路与所述电阻R3连接，所述电容C2与电阻R4并联后与所述电阻R3串联；所述滤波电路与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述电容C2两端分别连接运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚，所述线性CCD输出信号CCD_OS与所述运算放大器U1A的第3引脚连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种线性CCD信号放大电路结构，其特征在于：所述电路结构包括直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、以及AD采集器；所述直流参考电平输入电路、CCD信号放大电路、滤波电路、AD采集器依次连接；所述CCD信号放大电路包括电阻R3、电阻R4、电容C2、以及运算放大器U1A；所述直流参考电平输入电路与所述电阻R3连接，所述电容C2与电阻R4并联后与所述电阻R3串联；所述滤波电路与所述运算放大器U1A的第1引脚连接，所述电容C2两端分别连接运算放大器U1A的第1引脚和第2引脚，所述线性CCD输出信号CCD_OS与所述运算放大器U1A的第3引脚连接。


2.根据权利要求1所述的一种线性C...

【专利技术属性】
技术研发人员：石亦超，
申请(专利权)人：南京秀餐网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32