一種ccd專用三電平驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，解決了CCD圖像傳感器現(xiàn)有三電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案較為復(fù)雜的問(wèn)題；該驅(qū)動(dòng)電路包括第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器、三極管；所述第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均包括VDD端、GND端、信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；該驅(qū)動(dòng)電路具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端分別為第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端與第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端相連，第二輸入端與三極管的基極相連，第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端作為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；本發(fā)明提供了一種可以產(chǎn)生幅值穩(wěn)定的CCD傳感器三電平信號(hào)的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路。
【專利說(shuō)明】—種CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于產(chǎn)生CXD圖像傳感器的幀轉(zhuǎn)移信號(hào)，涉及一種基于CXD圖像傳感器的三電平驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，尤其涉及一種CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]一些CXD圖像傳感器需要的幀轉(zhuǎn)移信號(hào)如圖1所示，但市場(chǎng)上沒(méi)有產(chǎn)生三電平信號(hào)專用驅(qū)動(dòng)芯片，需要用戶白行設(shè)計(jì)。目前關(guān)于三電平信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)工程師們?cè)O(shè)計(jì)出許多優(yōu)秀方案，然而這些設(shè)計(jì)方案較為復(fù)雜，因此需要一種簡(jiǎn)單的三電平驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種CXD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，可以產(chǎn)生幅值穩(wěn)定的CXD傳感器三電平信號(hào)，以解決CCD圖像傳感器現(xiàn)有三電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案較為復(fù)雜的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種CXD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特殊之處在于:包括第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器、三極管；所述第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均包括VDD端、GND端、信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；該驅(qū)動(dòng)電路具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端分別為第一輸入端和第二輸入端,第一輸入端與第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端相連,第二輸入端與三極管的基極相連，第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端作為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；
[0006]所述第一驅(qū)動(dòng)器的VDD端接第一電源正極，第一驅(qū)動(dòng)器的GND端接地，第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路接至第二驅(qū)動(dòng)器的VDD端，另一個(gè)支路通過(guò)反向二極管接地；第二驅(qū)動(dòng)器的GND端接第二電源負(fù)極；
[0007]所述三極管的發(fā)射極接第三電源正極，集電極接第四電源負(fù)極，集電極與第四電源之間兩個(gè)分壓電阻，兩個(gè)分壓電阻分別為電阻Rl和電阻R2,電阻Rl位于電阻R2和三極管的集電極之間，電阻Rl和電阻R2之間通過(guò)一個(gè)支路接至第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端；
[0008]第一電源的電壓、第二電源的電壓、第三電源的電壓和第四電源的電壓中第三電源電壓的絕對(duì)值最小。
[0009]上述反向二極管包括兩個(gè)反向二極管，所述兩個(gè)反向二極管串聯(lián)。
[0010]上述第一驅(qū)動(dòng)器的VDD端與第一電源正極的電路上設(shè)置有濾波電路。
[0011]上述第二輸入端與三極管的基極之間通過(guò)RC電路相連。
[0012]上述RC電路包括限流電阻R3和與限流電阻并聯(lián)的加速電容Cl。
[0013]上述三極管的基極與發(fā)射極之間設(shè)置有上拉電阻R4。
[0014]上述第一輸入端和第二輸入端分別為第一邏輯電平和第二邏輯電平。
[0015]第一電源為+9V電源，第二電源為-9V電源，第三電源為+5V電源，第四電源為_(kāi)9V電源。
[0016]上述電阻Rl的阻值和限流電阻R3的阻值均是lkQ，電阻R2的阻值是249 Ω，上拉電阻R4的阻值是IOkQ，加速電容Cl的容量是0.1 μ F。
[0017]上述第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)均為雙通道高速集成MOSFET驅(qū)動(dòng)器，三極管是PNP三極管，二極管是MMBD914 二極管。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]1、本發(fā)明可以產(chǎn)生幅值穩(wěn)定的CXD傳感器三電平信號(hào)。
[0020]2、本發(fā)明可以滿足(XD傳感器所需的大電流驅(qū)動(dòng)。
[0021]3、本發(fā)明可以滿足(XD傳感器所需的高速驅(qū)動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的時(shí)序圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明提供一種CXD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，包括第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器、三極管；所述第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均包括VDD端、GND端、信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；該驅(qū)動(dòng)電路具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端分別為第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端與第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端相連，第二輸入端與三極管的基極相連，第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端作為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
[0025]第一驅(qū)動(dòng)器的VDD端接第一電源正極，第一驅(qū)動(dòng)器的GND端接地，第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路接至第二驅(qū)動(dòng)器的VDD端，另一個(gè)支路通過(guò)反向二極管接地；第二驅(qū)動(dòng)器的GND端接第二電源負(fù)極。
[0026]三極管的發(fā)射極接第三電源正極，集電極串接兩個(gè)分壓電阻后接第四電源負(fù)極，集電極與第四電源之間，兩個(gè)分壓電阻分別為電阻Rl和電阻R2，電阻Rl位于電阻R2和三極管的集電極之間，電阻Rl和電阻R2之間通過(guò)一個(gè)支路接至第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端。
[0027]第一電源的電壓、第二電源的電壓、第三電源的電壓和第四電源的電壓中第三電源電壓的絕對(duì)值最小。
[0028]本發(fā)明的反向二極管可以采用兩個(gè)反向二極管，并將該兩個(gè)反向二極管串聯(lián)接地。
[0029]第一輸入端與第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端相連。第二輸入端與三極管的基極之間通過(guò)RC電路相連，該RC電路包括限流電阻R3和與限流電阻并聯(lián)的加速電容Cl，三極管的基極與發(fā)射極之間設(shè)置有上拉電阻R4。
[0030]其中，第一電源為+9V電源，第二電源為-9V電源，第三電源為+5V電源，第四電源為-9V電源，電阻Rl的阻值是1000 Ω，電阻R2的阻值是249 Ω，限流電阻R3的阻值是1000 Ω，上拉電阻R4的阻值是10000 Ω，加速電容Cl的容量是0.1 μ F。第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均為雙通道高速集成MOSFET驅(qū)動(dòng)器；三極管是PNP三極管，具體可以采用ΡΝ3906三極管；二極管采用MMBD914 二極管。
[0031]為了使電壓更加平穩(wěn)，在第一驅(qū)動(dòng)器的VDD端并接兩個(gè)濾波電容C4和C5。
[0032]下面結(jié)合附圖2，對(duì)本發(fā)明的三電平驅(qū)動(dòng)電路做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0033]本發(fā)明中以產(chǎn)生高電平+9V、中間電平0V、低電平-9V為例，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均采用雙通道高速集成MOSFET驅(qū)動(dòng)器(MAX4427)，第一輸入端和第二輸入端分別為IN1_TTL和IN2_TTL，輸入為兩個(gè)5伏TTL邏輯電平信號(hào)，輸出為三電平信號(hào)T0_(XD，TTL邏輯電平信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電路輸出電平；第一電源為+9V電源，第二電源為-9V電源，第三電源為+5V電源，第四電源為-9V電源，電阻Rl的阻值是Ik Ω，電阻R2的阻值是249 Ω，限流電阻R3的阻值是lkQ，上拉電阻R4的阻值是IOkQ，加速電容Cl的容量是0.1 μ F。第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)均為雙通道高速集成MOSFET驅(qū)動(dòng)器，三極管是ΡΝ3906三極管，二極管采用MMBD914 二極管。
[0034]第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器可提供峰值為1.5Α的大電流輸出，滿足驅(qū)動(dòng)電流需求；ΡΝ3906三極管是高速開(kāi)關(guān)三極管，其截止頻率可達(dá)250MHz，可滿足高速時(shí)序信號(hào)需求。
[0035]如圖2，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均包括兩個(gè)通道，該兩個(gè)通道均包括本發(fā)明的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端均包括第一管腳2和第二管腳4，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端均包括第三管腳5和第四管腳7，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器的電源即為VDD端，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器的電源地即為GND端。
[0036]對(duì)于第一驅(qū)動(dòng)器，VDD端接+9V，GND端接OV ；為了提高其負(fù)載能力將兩個(gè)通道并聯(lián)使用，第一邏輯輸入IN1_TTL連接到第一驅(qū)動(dòng)器的第2管腳和第4管腳以控制第一驅(qū)動(dòng)器的輸出。當(dāng)IN1_TTL為5V-TTL高電平時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)輸出+9V邏輯電平；當(dāng)IN1_TTL為OV-TTL低電平時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)輸出為OV邏輯電平；同時(shí)該輸出通過(guò)兩個(gè)反向二極管串聯(lián)接地，使得該輸出電壓鉗位在-1.4V以上，避免輸出電平不穩(wěn)定。
[0037]對(duì)于第二驅(qū)動(dòng)器，第一驅(qū)動(dòng)器的第5管腳和第7管腳的邏輯輸出作為第二驅(qū)動(dòng)器的電源輸入端，即VDD管腳；GND端接-9V ;第二輸入端IN2_TTL與三極管的基極相連，IN2_TTL控制三極管的通斷，三極管集電極通過(guò)電阻Rl和電阻R2分壓后得到的TTL電平信號(hào)作為第二驅(qū)動(dòng)器輸入端信號(hào)，也就是將電阻Rl和R2公共端連接到第二驅(qū)動(dòng)器的第2管腳和第4管腳，當(dāng)三極管截止時(shí)該信號(hào)為-9V邏輯電平，導(dǎo)通時(shí)為-6.2V邏輯電平，
[0038]第二輸入端IN2_TTL與三極管的基極之間的電阻R3用來(lái)限流，以保護(hù)三極管，三極管組合電路發(fā)射極接5V電源，集電極經(jīng)過(guò)電阻Rl和電阻R2串聯(lián)接-9V電源；上拉電阻R4用來(lái)保持電平穩(wěn)定；加速電容Cl用來(lái)加快三極管的導(dǎo)通與截止；當(dāng)IN2_TTL為5V-TTL電平時(shí)，三極管截止，第二驅(qū)動(dòng)器第2和4管腳輸入-9V-TTL電平，第二驅(qū)動(dòng)器輸出為GND的電平值-9V ;當(dāng)IN2_TTL為OV-TTL電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，第二驅(qū)動(dòng)器第2和4管腳輸入約為-6V-TTL電平，第二驅(qū)動(dòng)器的輸出即為第二驅(qū)動(dòng)器的VDD端的輸入電壓，當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)器的VDD端的輸入電壓為OV時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓為0V，當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)器的VDD端的輸入電壓為+9V時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓為+9V ;最終得到第二驅(qū)動(dòng)器的輸出為+9V或-9V或OV電平，該輸出即為本發(fā)明所需的三電平。
【權(quán)利要求】
1.一種CXD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:包括第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器、三極管；所述第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器均包括VDD端、GND端、信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；該驅(qū)動(dòng)電路具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端分別為第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端與第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端相連，第二輸入端與三極管的基極相連，第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端作為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端； 所述第一驅(qū)動(dòng)器的VDD端接第一電源正極，第一驅(qū)動(dòng)器的GND端接地，第一驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路接至第二驅(qū)動(dòng)器的VDD端，另一個(gè)支路通過(guò)反向二極管接地；第二驅(qū)動(dòng)器的GND端接第二電源負(fù)極； 所述三極管的發(fā)射極接第三電源正極，集電極接第四電源負(fù)極，集電極與第四電源之間兩個(gè)分壓電阻，兩個(gè)分壓電阻分別為電阻Rl和電阻R2，電阻Rl位于電阻R2和三極管的集電極之間，電阻Rl和電阻R2之間通過(guò)一個(gè)支路接至第二驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸入端； 第一電源的電壓、第二電源的電壓、第三電源的電壓和第四電源的電壓中第三電源電壓的絕對(duì)值最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述反向二極管包括兩個(gè)反向二極管，所述兩個(gè)反向二極管串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述第一驅(qū)動(dòng)器的VDD端與第一電源正極的電路上設(shè)置有濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述第二輸入端與三極管的基極之間通過(guò)RC電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述RC電路包括限流電阻R3和與限流電阻并聯(lián)的加速電容Cl。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述三極管的基極與發(fā)射極之間設(shè)置有上拉電阻R4。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述第一輸入端和第二輸入端分別為第一邏輯電平和第二邏輯電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:第一電源為+9V電源，第二電源為-9V電源，第三電源為+5V電源，第四電源為-9V電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述電阻Rl的阻值和限流電阻R3的阻值均是Ik Ω，電阻R2的阻值是249 Ω，上拉電阻R4的阻值是IOk Ω，加速電容Cl的容量是0.1 μ F。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CCD專用三電平驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)均為雙通道高速集成MOSFET驅(qū)動(dòng)器，三極管是PNP三極管，二極管是MMBD914 二極管。
【文檔編號(hào)】H03K19/0185GK103546142SQ201310529868
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】李大偉, 井峰, 楊曉許, 韓俊鋒, 魏宇, 張欣 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所