電荷的檢測(輸出方式)
發布時間:2016/1/29 20:00:35 訪問次數:1803
在CCD中,有效地收集和檢測電荷是一個重要問題。CCD的重要特性之一是,信號FES16DT電荷在轉移過程中與時鐘脈沖沒有任何電容耦合,而在輸出端則不可避免。因此,選擇適當的輸出電路可以盡可能地減小時鐘脈沖容性地饋入輸出電路的程度。目前CCD的輸出方式主要有電流輸出、浮置擴散放大器輸出和浮置柵放大器輸出。
①電流輸出。如圖7.21 (a)所示,由反向偏置二極管收集信號電荷來控制彳點電位的變化,直流偏置的輸出柵OG用來使漏擴散和時鐘脈沖之間退耦,由于二極管反向偏置,形成一個深陷落信號電荷的勢阱,轉移到Q電極下的電荷包越過輸出柵,流入深勢阱中。
②浮置擴散放大器輸出。如圖7.21 (b)所示,前置放大器與CCD做在同一個硅片上,VTi為復位管,VT2為放大管。復位管在奶下的勢阱未彤成之前,在RG端加復位脈沖鯫,使復位管導通,把浮置擴散區剩余電荷抽走,復位到UDD。而當電荷到來時,復位管截止,由浮置擴散區收集的信號電荷來控制VT2管柵極電位變化設電位變化量為AU,則有
AU= Qs/CFD
式中,CFD為浮置擴散區有關的總電容,包括浮置二極管勢壘電容Cd,耦合電容Cl、C2及VT管的輸入電容Cg,即
CFD 2 Cd+ Cl+C2+ Cg
經放大器放大Kv倍后,輸出的信號OG、DG與FD間的
以上兩種輸出機構均為破壞性的一次性輸出。
,
在CCD中,有效地收集和檢測電荷是一個重要問題。CCD的重要特性之一是,信號FES16DT電荷在轉移過程中與時鐘脈沖沒有任何電容耦合,而在輸出端則不可避免。因此,選擇適當的輸出電路可以盡可能地減小時鐘脈沖容性地饋入輸出電路的程度。目前CCD的輸出方式主要有電流輸出、浮置擴散放大器輸出和浮置柵放大器輸出。
①電流輸出。如圖7.21 (a)所示,由反向偏置二極管收集信號電荷來控制彳點電位的變化,直流偏置的輸出柵OG用來使漏擴散和時鐘脈沖之間退耦,由于二極管反向偏置,形成一個深陷落信號電荷的勢阱,轉移到Q電極下的電荷包越過輸出柵,流入深勢阱中。
②浮置擴散放大器輸出。如圖7.21 (b)所示,前置放大器與CCD做在同一個硅片上,VTi為復位管,VT2為放大管。復位管在奶下的勢阱未彤成之前,在RG端加復位脈沖鯫,使復位管導通,把浮置擴散區剩余電荷抽走,復位到UDD。而當電荷到來時,復位管截止,由浮置擴散區收集的信號電荷來控制VT2管柵極電位變化設電位變化量為AU,則有
AU= Qs/CFD
式中,CFD為浮置擴散區有關的總電容,包括浮置二極管勢壘電容Cd,耦合電容Cl、C2及VT管的輸入電容Cg,即
CFD 2 Cd+ Cl+C2+ Cg
經放大器放大Kv倍后,輸出的信號OG、DG與FD間的
以上兩種輸出機構均為破壞性的一次性輸出。
,