[發明專利]南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統

在審

• 申請號: 201410695613.1
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104394333A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 戚永軍;張越
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/341;H04N5/378
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 栗仲平

1.?一種南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，該系統由FPGA和集成IC結合，由時序脈沖產生電路、水平驅動電路、垂直驅動電路和偏置電壓電路組成，其特征在于：所述的FPGA通過硬件語言編程實現微控制器與集成IC之間的通信連接，配置各個IC的初始參數。

2.?根據權利要求1所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的時序脈沖產生電路是FPGA是通過IIC總線配置SAA8103為CCD芯片提供脈沖信號。

3.?根據權利要求2所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的時序脈沖產生電路，其外圍電路除了電源引腳需要加去耦電路外，直接和相關的芯片引腳相連；SAA8103內部具有一個振蕩器，支持的頻率范圍從6MHz到28MHz，同時外接一個外部晶振，根據所述CCD的輸出頻率，選取SAA8103的外部晶振的頻率為25MHz；圖像處理同步信號HD、VD接到后端的圖像處理單元；該部分電路供電為3.3V的模擬供電和3.3V數字供電，同時在設計PCB時要將數字地和模擬地分離。

4.?根據權利要求1所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的水平驅動電路由IC——SAA8103輸出水平驅動脈沖電平，輸入到74ACT04反相器中，74ACT04加上相應的供電電壓，使輸出的水平時鐘的幅度滿足CCD的驅動要求。

5.?根據權利要求4所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的水平驅動電路是對三相水平轉移時鐘C1、C2、C3，以及SG、RG這五相時鐘進行驅動，使其電壓水平滿足面陣CCD的水平驅動要求；所述的五相時鐘都是SAAS103的高頻信號輸出，頻率都為25MHz；SAA8103輸出的水平驅動脈沖電平為TTL電平，它們輸入到74ACT04反向器中，74ACT04加上5V的供電電壓，輸出的水平時鐘的幅度變為5V的脈沖信號，滿足面陣CCD的驅動要求。

6.?根據權利要求1所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的垂直驅動電路當電荷復位脈沖CR輸入到IC——TDA9991后，經過內部快門驅動后，輸出的脈沖為CR-NS，它將與VNS耦合作為CCD的電荷復位輸入；接SAA8103的垂直驅動時鐘的輸入，輸入為TTL電平，經過TDA9991內部的驅動器的驅動，驅動到所需電平。

7.?根據權利要求1所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的偏置電壓電路由IC——TDA9991的直流電壓VSFD分壓而成。

8.?根據權利要求7所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的偏置電壓電路產生面陣CCD正常工作所需的偏置電壓VSFD、VNS（、VPS（P型基底上的電壓）、VRD、VOG；VSFD從TDA9991輸出后，并不是直接加到CCD上，而是要經過一個去噪放大的電路，而VNS可以直接接到CCD上；而VRD和VPS都是VSFD的分壓，在VSFD，VNS，VRD，VPS之間加上四個肖特基二極管BAT74；VPS接上BC860C把CCD在曝光中產生的空穴從P型基底排出來；100K的電阻與BAS28并聯耦合起消噪聲的作用。

9.?根據權利要求7或8所述的南極望遠鏡中CCD驅動的控制系統，其特征在于，所述的偏置電壓電路中的VPS接上BC860C把CCD在曝光中產生的空穴從P型基底排出來；100K的電阻與BAS28并聯耦合起消噪聲的作用。