基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計方案
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3 實驗結(jié)果
為了驗證設(shè)計，對設(shè)計的電路利用LTspice軟件進行了電路仿真。CCD輸出等效電阻Rc 為300 Ω。走線寄生電容Cp 為20 pF.其3 dB 帶寬只有26.5 MHz,其幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)曲線如圖5所示。預(yù)放電路的帶寬應(yīng)該為CCD 像素轉(zhuǎn)移頻率的4~5倍。因此如果像素時鐘頻率達到25 MHz,那么寄生電容就嚴重限制了電路帶寬。所以需要進行高頻補償來展寬帶寬。這里Rf取值為1 kΩ，Rg 取值為0.28 kΩ，Cg 取值為4.7 pF,這時就能滿足式(3)的要求。
圖6所示為補償后的頻率響應(yīng)，可見帶寬擴展已經(jīng)超過了100 MHz.
高頻補償后的放大器對方波的響應(yīng)如圖7所示。
放大器的開環(huán)頻率響應(yīng)如圖8所示，可以看出當放大倍數(shù)將為0 dB時，相位為-145°，不存在穩(wěn)定性問題。
4 結(jié)論
本文所提出的高速多通道CCD預(yù)放電路設(shè)計方案，對于預(yù)放電路中存在的預(yù)放電路不能足夠靠近CCD的問題以及高速運算放大器存在容易自激振蕩的問題。方案針對上述兩個問題，從電路原理和電路板設(shè)計的角度進行了高速多通道CCD預(yù)放電路分析和設(shè)計。本方案從電路原理設(shè)計中應(yīng)用高頻補償技術(shù)，有效地解決了帶寬限制問題。通過電路板設(shè)計中去除運算放大器反饋端地平面的方法有效地避免了自激振蕩。因此，該設(shè)計方案可以有效地應(yīng)用在高速多通道CCD 成像電路中。
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