EMCCD成像系统电路设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 微光夜视成像原理 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第9页 |
| 1.3 微光夜视成像研究的意义 | 第9-10页 |
| 1.4 研究内容及论文结构 | 第10-12页 |
| 2 EMCCD成像系统电路方案设计 | 第12-21页 |
| 2.1 EMCCD工作原理 | 第12-13页 |
| 2.2 EMCCD噪声简介 | 第13-17页 |
| 2.2.1 光子散粒噪声 | 第14页 |
| 2.2.2 暗电流噪声 | 第14-16页 |
| 2.2.3 时钟感生电荷噪声 | 第16页 |
| 2.2.4 倍增噪声 | 第16-17页 |
| 2.2.5 读出噪声 | 第17页 |
| 2.3 EMCCD成像系统电路方案设计 | 第17-21页 |
| 2.3.1 EMCCD成像系统驱动与模拟前端电路 | 第18-19页 |
| 2.3.2 EMCCD成像系统数字控制电路 | 第19页 |
| 2.3.3 EMCCD成像系统供电电路 | 第19页 |
| 2.3.4 EMCCD成像系统通信接口电路 | 第19页 |
| 2.3.5 相关辅助功能单元 | 第19-21页 |
| 3 EMCCD成像系统驱动与模拟前端电路设计 | 第21-41页 |
| 3.1 CCD97芯片特性 | 第21-23页 |
| 3.2 驱动信号特性 | 第23-26页 |
| 3.2.1 时钟驱动信号特性 | 第23-26页 |
| 3.2.2 直流偏置电压特性 | 第26页 |
| 3.3 时钟驱动电路设计 | 第26-33页 |
| 3.3.1 时钟驱动电路整体设计 | 第26-27页 |
| 3.3.2 转移时钟驱动电路结构 | 第27-29页 |
| 3.3.3 倍增时钟驱动电路结构 | 第29-33页 |
| 3.4 模拟前端电路设计 | 第33-39页 |
| 3.4.1 CCD97读出信号预处理电路 | 第33-35页 |
| 3.4.2 A/D采样电路设计 | 第35-39页 |
| 3.5 FPGA控制单元电路设计 | 第39-41页 |
| 4 EMCCD成像系统供电与通信接口电路设计 | 第41-50页 |
| 4.1 低噪声系统供电单元电路设计 | 第41-47页 |
| 4.1.1 供电单元设计思路 | 第41-42页 |
| 4.1.2 电源芯片选择 | 第42-43页 |
| 4.1.3 各供电模块电路设计 | 第43-47页 |
| 4.2 通信接口电路设计 | 第47-50页 |
| 4.2.1 控制指令接收电路 | 第47-48页 |
| 4.2.2 Camera Link接口电路 | 第48-50页 |
| 5 系统板级设计与调试 | 第50-66页 |
| 5.1 电路设计常见噪声与抑制方法 | 第50-53页 |
| 5.1.1 单网络信号噪声 | 第50-52页 |
| 5.1.2 多网络信号噪声 | 第52页 |
| 5.1.3 平面噪声 | 第52-53页 |
| 5.1.4 电磁干扰噪声 | 第53页 |
| 5.2 CCD97成像系统电路板级设计 | 第53-58页 |
| 5.2.1 板级划分与尺寸设计 | 第53-54页 |
| 5.2.2 层叠设计 | 第54-55页 |
| 5.2.3 电路布局与布线设计 | 第55-57页 |
| 5.2.4 参考平面设计 | 第57页 |
| 5.2.5 系统散热设计 | 第57-58页 |
| 5.2.6 板级信号连接与对外输出接口 | 第58页 |
| 5.3 系统设计总结与信号调试 | 第58-66页 |
| 5.3.1 系统设计总结 | 第58-59页 |
| 5.3.2 系统信号调试 | 第59-66页 |
| 6 系统成像实验 | 第66-76页 |
| 6.1 CCD97暗场图像噪声测试 | 第68页 |
| 6.2 CCD97信噪比测试 | 第68-69页 |
| 6.3 CCD97电子倍增效果测试 | 第69-70页 |
| 6.4 CCD97制冷效果测试 | 第70-72页 |
| 6.5 CCD97积分时间测试 | 第72-75页 |
| 6.6 CCD97成像系统设计结论 | 第75-76页 |
| 7 总结与展望 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 附录 | 第82页 |
