电荷耦合器件CCD应用概述分析及详解

CCD的应用主要基于它的三个独特的效应—存贮效应、转移效应和光电效应，目前主要应用于信息处理、信息存贮和摄象等三个方面。

1、CCD信息处理

这是正在大力开发的CCD应用领域，如CCD延迟线，在雷达通讯方面有CCD滤波、频率压缩和通讯译码等。目前应用最为成功之一是CCD延迟线。这是直接利用信号电荷在CCD的表面势阱中传输与存贮作用来完成延迟功能的延迟线。

所调延迟线，是一种经过一定延迟时间后，尽可能精确地重现原来输入信号的电路。因为CCD的输入信号要经过势阱的传输后，才能在输出端取样输出，所以CCD本身就是一种自然的延迟线。它可以作为模拟量传输的延迟线，也可作为数字量传输的延迟线。CCD延迟线最大的延迟时间由时钟脉冲频率和传输电极的数目来决定。因此，这种电控延迟线可以作固定延时，也可作可变延时。电荷耦合器件CCD。CCD延迟线具有尺寸小、延时范围大、功耗小，信噪比高和成本低等特点。但在甚高频范围内转移效率下降，线性响应不好。因此目前主要用于视频和高频范围内，如电视、电话延迟线，彩色电视延迟线、高保真音频混响、语言保真长延迟等。

2、CCD信息存贮

CCD本身具有存贮信息电荷的功能，所以一个普通的CCD加上输出输入电路，就是一个移位寄存器。电荷耦合器件CCD。如将CCD移位寄存器用再生线路与下一个CCD移位寄存器相连接，最后一级的输出端又接到第一级的输入端，就构成循环存贮器，如图4-34所示。

另一种形式是COD串行存贮器。它是由串行移位存贮器、并行移位寄存器和传输电极阵列组合再生而成的。

在随机存取存贮器方面也已应用。此外还与不挥性存贮器结合可做成主读存贮器等等。由于CCD集成度高，成本低，可以作大容量存贮器，最终将代替磁鼓、磁盘，作为计算机的外存贮器。

3、CCD摄象

固体摄象是CCD三大应用领域之一。它是利用CCD的光电效应制成的摄象器，可分为一维线性阵列和二维面型阵列两种结构。

前面已经讲到，如果光照在薄的硅衬底背面或通过透明电极与绝缘层入射到硅衬底内，便产生与光强成正比的电子-空穴对，电荷耦合器件CCD。电子被收集到势阱内，经过一定的时间，可使光强的图形在半导体内形成对应信息电荷的图形，接着，利用时钟脉冲将整个帧的信息依次移到读出存贮区域，然后在另一时钟脉冲作用下，整个向下移动而进入读出寄存器，并通过二极管输出。

CCD摄象器与传统的电子束真空摄象管相比，不需要外部机械扫描或电子扫描，具有体积小，重量轻，使用电压低（一般小于20V）动态范围大，机动性强，能在恶劣环境下工作，不需要强的照明等等。

CCD图象传感器使用的场合有：可见光、微光（星光）、红外和激光等。可用CCD制成高分辨率的图象传真器与标准电视分辨率及频率相容的黑白及彩色电视摄象机、传真电话、各种工业监视摄象系统、导弹的遥控制导；电荷耦合器件CCD。

在微光方面可以制作能在10^-4勒克斯照度下工作的夜视武器瞄准镜及宇宙飞船用的星光制导装置等等。总之，CCD摄象器在民用及军用等多方面都有广泛的应用。

联系方式：邹先生

联系电话：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

联系地址：深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1

请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号

请“关注”官方微信公众号:提供  MOS管  技术帮助