可搜索可调档CCD驱动芯片设计与实现

　　摘要：某电路为某图像搜索所用的CCD图像传感器(Sony ICX409AL)提供驱动和控制。该CCD是一种高性能的成像器件，其工作需要多路不同且有严格相位关系的时钟脉冲来驱动和控制，使CCD实现光信号积分、沿指定通道转移的并串变换和信号电荷的转换输出。本文就这种具有搜索、多档可调功能的CCD驱动电路设计与实现进行阐述。

　　CCD成像原理

　　ICX409AL采用浮置光敏二极管的行间CCD图像传感器(见图1)，感光单元是PN结光敏二极管，水平和垂直移位寄存器是N沟注入势垒型BCCD，它既无光栅，也无转移栅，因此它具有比较简单的结构，且性能有所改善。

　　图1中垂直移位寄存器用时钟脉冲V1、V2、V3和V4驱动，其中被用作转移栅的V1和V3有三个电平：VL(低)、VM(中)、VH(高)。在积分期间，V1和V3在VL与VM之间变化，入射光产生的电子被收集在PN结光敏二极管中。

　　在奇场或偶场开始时，V1和V3先后保持高电平VH，而V2和V4保持低电平VL(见图2)。于是存储在奇数和偶数行光敏二极管中的信号电荷被分别转移到V1和V3栅下，同时光敏二极管被复位至V1和V3电极下的表面沟道势垒的沟道势。进入垂直移位寄存器的信号电荷在时钟脉冲的作用下逐行转移到水平移位寄存器。每转移到水平移位寄存器一行，水平移位寄存器及时转移到输出级，然后转移下一行信号电荷。