首先时序发生单元的时序信号经过电容C1和C2耦合到两个电阻钳位端,两个电阻R1 和R2 用于把电容耦合过来的信号钳位到固定的电平。这样产生的两个信号就用于控制两个开关三极管的导通与截止。两个互补的三极管的集电极接在一起作为开关输出。当加在Q2基极的控制信号向上摆动时,三极管Q2就会导通,而这时加在Q1 基极的信号恰处在高电平期间,因而三极管Q1截止,所以输出到负载C3的信号为低电平。同理,当加在Q2基极的控制信号为低电平时,三极管Q2截止,而这时加在Q1基极的信号恰以高电平向下摆动,因而三极管Q1导通,所以输出到负载C3的信号为高电平。
利用Cadence软件集成PSpice工具对图5所示的电路进行仿真,仿真的输入波形高脉冲宽度选择为电子快门要求的最小宽度1 μs.为看到仿真波形的细节,输入波形的周期(为电子快门的周期,在实际使用中为可调周期)选择较短的20 μs.钳位电压VSUB 取值为8 V,可以取5~15 V 之间的任何值,实际中以CCD 器件包装上标注的VAB值为准。CCD电子快门输入管脚的等效负载电容为400 pF,为验证此电路驱动能力是否满足要求,此电路中加如了容值为400 pF 的C4模拟CCD的等效电容负载。仿真结果如图6所示。
图中下方曲线为输入波形,上方曲线为输出波形。
图8 为三电平垂直转移时钟和电子快门是驱动信号波形,图中上面是三电平转移时钟信号,低电平为-9 V,中间电平0 V,高电平12 V;下面波形为电子快门信号,常态电平为6.9 V左右,在计数器计数到需要曝光的时序位置时,输出一个脉冲宽度不小于1 μs的29~40 V脉冲(相机设计值为32 V)。这两个信号其上升沿下降沿时间都很陡峭,满足驱动时序的要求。
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