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声光可调谐滤波成像光谱仪的CCD成像电子学系统
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP732[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TN386.5[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61177008); 长江学者和创新团队发展计划资助项目(No.IRT0705)
中文摘要:

考虑声光可调谐滤波(AOTF)成像光谱仪的需求,设计了它的CCD成像电子学系统。选用e2v公司的CCD芯片CCD57-10作为图像传感器,提出了DC/DC+LDO的架构实现各偏置电压;基于现场可编程门阵列(FPGA)等器件产生驱动时钟,AD9826完成CCD输出模拟信号到数字信号的转换,并通过USB及CameraLink接口与计算机通信。设计了CCD保护电路,并优化了数模混合电路的印刷电路板(PCB)布局结构。对各功能单元的实际测试表明:各偏置电压纹波噪声峰峰值小于10mV;AD转换精度达12bit;系统能够正确成像,图像传输速率可达10frame/s,图像信噪比优于54dB,系统总功耗不足5W。设计结果满足AOTF成像光谱仪对CCD成像电子学系统的要求。

英文摘要:

In consideration of the requirement of Acousto Optics Tunable Filter(AOTF) imagers,a CCD imaging electronic system was designed.The CCD chip CCD57-10 from e2v company was chosen as the image sensor,and the DC/DC+LDO structure was advanced to generate each bias voltage.Then a Field Programmable Gate Array(FPGA)was used to generate driving clock,the AD9826 was taken to convert the CCD output analog signal to a digital signal,and USB or CameraLink interface was adopted to communicate with a computer.Furthermore,a CCD protect circuit was designed and the layout of Printed Circuit Board(PCB) of mixed signals was optimized.The test results for functional units indicate that the system can offer the peak to peak ripple noise of bias voltage less than 10 mV and a AD convert precision of 12 bit.Moreover,the system can image correctly with a image transmit rate of 10 framd/s and the signal to noise ratio better than 54 dB.The system power consumption is less than 5 W.The design can meet the demands of AOTF imaging spectrometers for CCD imaging electronic systems.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699