多光譜TDICCD測試電路設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-04-10 13:07
本文關鍵詞:多光譜TDICCD測試電路設計與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:全面評價多光譜TDICCD(Multi-Spectral Time Delay Integration Charge Coupled Device,簡稱為多光譜TDICCD)器件光電性能必須需要多光譜TDICCD測試電路。測試電路的性能,尤其是噪聲水平,會影響CCD器件的參數(shù)指標測試結果,因此需要進行測試電路的研制。本論文針對滿足多光譜TDICCD全參數(shù)測試問題,以低噪聲水平測試電路為主要的研究重點,對系統(tǒng)結構方案、電路硬件及軟件設計、參數(shù)測試方法進行了詳盡的討論和研究。主要內容為:1.系統(tǒng)結構方案設計。根據(jù)多光譜TDICCD參數(shù)測試的指標要求,從降低功耗、減少電磁干擾,降低噪聲、優(yōu)化系統(tǒng)體積等方面出發(fā),從硬件及軟件考慮了其參數(shù)、結構、可靠性及適用性,確定了測試電路的結構及實現(xiàn)方案。2.電路硬件設計。對測試電路進行了硬件需求的分解,將其劃分為CCD芯片、時序邏輯電路、驅動電路、電平調節(jié)電路、信號處理電路、數(shù)據(jù)傳輸及采集電路,并分別進行了選型和設計。3.電路軟件設計。為滿足多光譜TDICCD全參數(shù)測試需求,進行了FPGA和單片機軟件設計編程。4.參數(shù)測試。針對測試參數(shù)指標進行測試方法研究,完成計算機測試軟件設計與編程,對測試電路及CCD器件參數(shù)進行了測試。本論文研制的測試電路,很好的完成多光譜TDICCD的光電性能全面評價,推動了多光譜TDICCD技術的順利發(fā)展。
【關鍵詞】:多光譜TDICCD 硬件 軟件 噪聲 參數(shù)測試
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN386.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-13
- 1.1 課題概述10-11
- 1.2 本論文的研究內容11-12
- 1.3 本論文的結構安排12-13
- 第二章 CCD測試電路噪聲分析13-23
- 2.1 CCD信號噪聲的來源13-15
- 2.1.1 復位噪聲13-14
- 2.1.2 紋波噪聲14-15
- 2.1.3 光子噪聲15
- 2.1.4 器件噪聲15
- 2.2 噪聲抑制電路設計分析15-21
- 2.2.1 電源濾波15-18
- 2.2.2 直流驅動信號濾波18-20
- 2.2.3 相關雙采樣電路20-21
- 2.3 低噪聲PCB設計21-22
- 2.3.1 地層設計21
- 2.3.2 電磁兼容設計21
- 2.3.3 印制電路板的尺寸與器件的布置21-22
- 2.4 本章小結22-23
- 第三章 測試電路硬件設計23-49
- 3.1 測試電路系統(tǒng)結構23-25
- 3.1.1 測試系統(tǒng)工作原理23
- 3.1.2 測試電路功能模塊及結構23-25
- 3.2 多光譜TDICCD的器件介紹25-26
- 3.2.1 多光譜TDICCD的器件結構25-26
- 3.2.2 多光譜TDICCD的工作原理26
- 3.3 CCD時序邏輯電路的設計26-28
- 3.3.1 時序邏輯電路的功能26-27
- 3.3.2 時序邏輯電路的實現(xiàn)27-28
- 3.4 CCD驅動電路設計28-34
- 3.4.1 驅動電路設計的理論分析29
- 3.4.2 復位及水平驅動電路設計29-32
- 3.4.3 垂直驅動電路32-34
- 3.5 電平調節(jié)電路的設計34-40
- 3.5.1 電平調節(jié)電路技術指標34-35
- 3.5.2 電源變換電路35-37
- 3.5.3 數(shù)字電調電路37-40
- 3.6 CCD信號處理電路設計40-46
- 3.6.1 信號處理電路設計40-43
- 3.6.2 數(shù)據(jù)傳輸及采集電路設計43-46
- 3.7 電路PCB設計46-48
- 3.8 本章小結48-49
- 第四章 測試電路軟件設計49-58
- 4.1 FPGA電路49-50
- 4.1.1 FPGA介紹與選型49
- 4.1.2 FPGA與外部電路的連接49-50
- 4.2 FPGA軟件設計50-54
- 4.2.1 FPGA軟件構建環(huán)境50
- 4.2.2 FPGA軟件編程50-54
- 4.3 單片機軟件設計54-55
- 4.3.1 單片機軟件構建環(huán)境54
- 4.3.2 單片機軟件設計54-55
- 4.4 計算機圖像采集及參數(shù)測試軟件設計55-57
- 4.4.1 VC軟件開發(fā)環(huán)境55
- 4.4.2 VC軟件開發(fā)55-57
- 4.5 本章小結57-58
- 第五章 多光譜TDICCD參數(shù)測試與性能評價58-72
- 5.1 多光譜TDICCD光電性能參數(shù)指標定義58-59
- 5.2 參數(shù)的測試方法59-68
- 5.2.1 電荷-電壓轉換因子測試方法(光子轉移曲線法)59-62
- 5.2.2 飽和輸出電壓、光響應非線性測試方法62-63
- 5.2.3 噪聲測試方法63-64
- 5.2.4 轉移效率測試方法64-65
- 5.2.5 光響應非均勻性測試方法65
- 5.2.6 調制傳遞函數(shù)測試方法65-67
- 5.2.7 滿阱電荷、動態(tài)范圍測試方法67-68
- 5.3 測試光學系統(tǒng)68-70
- 5.4 測試結果70-71
- 5.5 本章小結71-72
- 第六章 結論72-73
- 6.1 本文的主要貢獻72
- 6.2 下一步工作的展望72-73
- 致謝73-74
- 參考文獻74-76
- 碩期間取得的研究成果76-77
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本文編號:296760
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