基于高速多通道CCD預(yù)放電路的設(shè)計(jì)方案

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)的電路利用LTspice軟件進(jìn)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(shí)鐘頻率達(dá)到25 MHz,那么寄生電容就嚴(yán)重限制了電路帶寬。所以需要進(jìn)行高頻補(bǔ)償來(lái)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(shí)就能滿足式(3)的要求。

圖6所示為補(bǔ)償后的頻率響應(yīng)，可見(jiàn)帶寬擴(kuò)展已經(jīng)超過(guò)了100 MHz.

高頻補(bǔ)償后的放大器對(duì)方波的響應(yīng)如圖7所示。

放大器的開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)如圖8所示，可以看出當(dāng)放大倍數(shù)將為0 dB時(shí)，相位為-145°，不存在穩(wěn)定性問(wèn)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(jì)方案，對(duì)于預(yù)放電路中存在的預(yù)放電路不能足夠靠近CCD的問(wèn)題以及高速運(yùn)算放大器存在容易自激振蕩的問(wèn)題。方案針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題，從電路原理和電路板設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行了高速多通道CCD預(yù)放電路分析和設(shè)計(jì)。本方案從電路原理設(shè)計(jì)中應(yīng)用高頻補(bǔ)償技術(shù)，有效地解決了帶寬限制問(wèn)題。通過(guò)電路板設(shè)計(jì)中去除運(yùn)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(jì)方案可以有效地應(yīng)用在高速多通道CCD 成像電路中。