基于基于CPLD的全帧型的全帧型CCD图像传感器驱动系统设计图像传感器驱动系统设计
0 引 言 电荷耦合器件(Charge Coupled Devices，CCD)是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电
器件。作为一种新型的MOS器件，与普通MOS器件相比，具有集成度更高、功耗更低、设计更简单、制造工序
更少等优点。随着航天技术的发展，在航天器高姿态和高准确度测量、空间遥感和对地观测等领域中，性能优
越的CCD相机越来越多地得到了应用。 在此，将CCD应用于数字航测相机中。数字航测相机是基于数字相
机的基本原理，将图像以数字信息的形式存储、转移，并与地面实现通信。CCD图像传感器是相机的眼睛，它
对相机的性能起到非常关键的作用，因此，实现电子扫描功能的CCD驱动电
0 引 言
电荷耦合器件(Charge Coupled Devices，CCD)是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件。作为一种新型
的MOS器件，与普通MOS器件相比，具有集成度更高、功耗更低、设计更简单、制造工序更少等优点。随着航天技术的发
展，在航天器高姿态和高准确度测量、空间遥感和对地观测等领域中，性能优越的CCD相机越来越多地得到了应用。
在此，将CCD应用于数字航测相机中。数字航测相机是基于数字相机的基本原理，将图像以数字信息的形式存储、转
移，并与地面实现通信。CCD图像传感器是相机的眼睛，它对相机的性能起到非常关键的作用，因此，实现电子扫描功能的
CCD驱动电路是数字航测相机系统设计的关键。
DALSA公司的FTF4052M 22M Full－Frame型CCD是一款全帧型CCD图像传感器。这里在分析该器件的工作过程中，以
及对驱动信号的要求后，采用了基于可编程逻辑器件(CPLD)技术，将CCD驱动电路集成在一块芯片上，实现了CCD图像传感
器的驱动电路，并且结合Ahera公司的EPM7160SLC84－10完成了硬件电路的设计。
1 全帧型CCD驱动时序发生器原理
1．1 FTF4052M芯片介绍
FTF4052M是22兆像素(4 008 pixel×5 334 pix－e1)的超大分辨率全帧CCD图像传感器，其内部结构如图1所示。
其主要特性如下：
(1)36 mm×48 mm的光敏面；
(2)优异的抗光晕性能；
(3)22兆有效像素(8H×5 344 V)；
(4)可实现垂直子采样；
(5)高的线性动态范围(>72 dB)；
(6)数据传输率高达27 MHz；
(7)可实现单路，双路和四路同时输出。
该芯片在结构上分为3部分，中间的区域为光敏区，即光积分区域；上下两部分为两个输出寄存器。将光积分生成的电荷
水平转移到4个角的输出放大器，输出放大器将光生电荷形成的电压信号放大并转移出CCD。
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