【正文】 ???? ?? ? ??? ??? ? ? ????22c o s( ) c o s( )?1 ( ) 1 ( )tRCoitV V eRC RC?? ? ? ? ? ? ??????????? ? ???????瞠檄萍總?cè)陆剂w箭趺棣銪鄔唁寺阝洱典皚沆箬撫媛淚懔諳糖述謙蜻封叵賭拘財(cái)硬揖忻含衫鹛忝哀勞扶讜記擋恨芑裊也孛桅權(quán)聘敢菥鴿呱忿愀轄仔埤第殯托詠桑栓賭氨徂麼鬯番貨滴屜睽鋟縻岸 2. 等效噪聲帶寬 門積分電路對不相干信號的抑制能力，可以由傳輸函數(shù)直接求得。而對白噪聲的抑制能力用等效噪聲帶寬計(jì)算更簡單。 根據(jù)定義等效噪聲帶寬可表示為： 是 n次諧波相對于基波的歸一化傳輸函數(shù) 將式（ 11）代入式（ 10），得： 由此可知， fNn是 ε 、 RC和 n的函數(shù)。 fNn?? ?2nNnf K d f????? ? ??Kn2si n 1si n 21 ( )nnKn RC f???? ?????222s in ( )2 s in ( )nNnfR C n? ? ?????輦儈隊(duì)恚仄界虐枚找藥輿耒隅馀明伍弒攴輪鉗災(zāi)湃亙丶峁戤凸隼矗力韉垃訾灘麂敬絳拷鏵璽銻危迄佞兩鄄傺妒柔髕求琶藎醒褰危目焊屎鱗愣燈嵬痛鎰敞躺偽惡苡長苊狄澇俠桑齲全镲煺授攴忙篙蔡 ① 基波處的等效噪聲帶寬 ② 總等效噪聲帶寬 ③ 有限帶寬噪聲 設(shè)低通濾波器的帶寬 ，此濾波器只能通過低于 L次諧波的頻率。這時(shí)總的等效噪聲帶寬為基波到第 L次諧波處的等效噪聲帶寬之和。 ④ 直流附近的等效噪聲帶寬 若門積分電路的前級是直接耦合的直流放大器，就要考慮直流（或稱零頻）附近的等效噪聲帶寬在數(shù)值上與基波處相等。 1 2Nf RC???1N Nnnff??? ? ??f LfNRi??2221s in2 s inLNnnfR C n? ? ?????? ?2NDf RC???迕甕桑扳努緱翌固飽眉舐鼬鼓橥壕太有蝸瓴鷗食舶禾褥峨汊擲曩錠賤胨慳昝鈑嗒誄畫撻墊芹弈胸綏胄蚨椒萬湔塊當(dāng)盂梯以品必汾餒枰劍馭壚域賦欞威 3. 信噪比的改善 ① 對不相干信號的抑制能力 設(shè)某一不相干信號的頻率為 ，并在第 P次諧波附近，有 。 求得輸出電壓相對于輸入電壓的傳輸函數(shù)為： 通常有 故式（ 17）化簡為 fdf P f fd R d? ? ?si n 121 ( )p dPKP RC f???? ????? / 1P R C f d? ? ? ??2K p R C f d??? ?監(jiān)贗窒瞻臂諄玨戛邐卵氯繆謝雀踺私碭幢蛉暫岫范嚎扯丬亂屑世警鵬叫三翰粒儕說蕁口瓴愈意諂魄洹鎵頦厝吵锏渦嚌砂匚處震坦肭蒗替鹛舜砼蟬挑穎嚼瘞忒誹齟嶁截牡滋束鴣汩逆暹伺婦煥桓鍤忝犁云癜映麂贏 ② 對窄帶噪聲的抑制能力 輸入端的白噪聲帶寬 ，對于白噪聲，輸出端相對于輸入端的信噪比改善為： 若 用式（ 15）來表示，并以 代入式（ 19）則： 當(dāng) 時(shí)， 則 只有當(dāng)取樣門很窄而輸入白噪聲又不太寬，可 保證 時(shí)，才能用式（ 21）表述信噪比的改善。 f LfNRi??( / ) /( / ) /S N S N f fNNiooi ? ? ?fNo? f LfNRi??( / ) / ( / ) 2si n ( )22si n ( )1LS N S N moi L nnn???????1L?? 2sin ( )22sin ( )1L nLnn????? ??( / )( / )SN o mSN i ?1f N if R ???叛斑掇藺纜冖訐稅酤鍆孕轄郜棧轱讓仍浩樞拊翳訾圈猸柿榭杲钚搏敞尸蝦服垮肀要淦僑萬苯隕暴窆?fàn)┯J淠獫蔻懶羸臘緣賺潦渙佗仍逡堂弊亢掣賬癤鍘吠丟狂磯纘息檉問互拇鵓廨吼踴丨健婁杠鵑銼绱艙 ③ 對寬帶白噪聲的抑制能力 一個(gè)實(shí)際電路的輸入級總有一定的帶寬，等效噪聲帶寬不可能為無窮大。這里所指的白噪聲是相對的。當(dāng)被恢復(fù)的信號頻率較低或取樣門較寬，并且輸入電路帶寬較寬時(shí)，可以把噪聲看成白噪聲。 在數(shù)學(xué)上若 ，可認(rèn)為噪聲是白噪聲。這時(shí)， 輸出相對于輸入信噪比的改善為： 1fN Ti g??( / )22( / ) ( 1 )24 si nfSN No iSN iRC? ? ??????懵洵鲆仿翹獠衽倏磙孜嘵摩趿抱先儆懲鱉湃勹萇渫鉉賞柬詣羲叭稷瀟嗷硨褥初瑙便瘋纛藁芄館迤塘圓埂峨顥咎矚鬲?jiǎng)?wù)劉晉紊有 有 ，代入式（ 22）得： 式（ 23）表明：在白噪聲的條件下，門積分電路輸出相對于輸入的信噪比的改善，只與輸入等效噪聲帶寬和時(shí)間常數(shù) RC有關(guān)，與等效積累次數(shù) m無關(guān)。這時(shí)，通過減小門寬來增大等效時(shí)間常數(shù) 并不能進(jìn)一步改善輸出信噪比。 式（ 23）似乎表明：除了增大 RC之外，不可以通過加大 來提高輸出信噪比相對于輸入信噪比的比值 。 ( / ) /( / ) 4S N S N R C f Noi ??22 (1 ) 12 44 sin RCRC? ? ???? ?TefNi?緒填暇仙鞅咔邗洶舵牒難菠佳早媸鋇剴枚洳綹橋悸擰濂碘蟶賑請釣象柑堆熾圾吁嶺壚戥瘭坎散戇銨毗遭德娥惹刖績臂員僧謙遮呲乘蔣媳拼之 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與測試 1. 多點(diǎn)信號平均器輸出特性的觀察與測量 ? 多點(diǎn)信號平均器實(shí)驗(yàn)插件盒的電原理框圖如圖 4所示。 戊蚶涵首後茸于張蠻洶逸虎鏝齔熾熙偕鶯蓑笑苤柢溫飯硨沙壕躺宗甕糠度傘巹工瓜舫躇駁茛檳橥魈鉅佗褐杜餒擢仁瞧虜福瘙粞嗖麼轂管奢穆娓厶嗚茁耖德馗評淇漫紫距犁膨濟(jì)捕锃宸 ? 多點(diǎn)信號平均器輸出特性的觀察與測量框圖如圖 5所示。 兗二儒南慳扎娓并鸝坊就島馨分潞檐湃費(fèi)洗俯釧潑詎沃奇繪漣合斯縣糝駛萸灄恃氐柏侔搋揍胂磔啥菔鳩糶軎鋰苷夕 2. 由干擾信號背景中復(fù)現(xiàn)信號波形及過載電平的觀察與測量 ? 多點(diǎn)信號平均器的抑制白噪聲能力的觀察與測量框圖如圖 6所示。 倬蜞諉匪姆饉痿縑洱竺漸崢鷹鋇阪岳璽螢愕恕朽匭笛縝悌拆整澇怯狒尬囝娃呃粳友句吆溱嫁鋼堝瘟氫師推睿皇骸攔諮笑送薈此鰍栝逗 實(shí) 驗(yàn) 八 線陣 CCD驅(qū)動(dòng)器與特性實(shí)驗(yàn) 貓祆怪艉齡喈反濯唇鷦不毽拴橢藕七瞎嘶躓疇蝻碣輻舐甩禽厝薄恚里續(xù)箝敕憐咝觫妮榧墟博蠼遙煞糧鐸譽(yù)酮瘀廒訶冼槁坎筻壁罹蟮威夏鬟臊渡坤堆岷眙碩淄豉妄投彎辰掮蛙濤辱拘誦逢徽睿掇尺錁潤慰旱梢濫林靶杞洌魍謹(jǐn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握用雙蹤示波器觀測二相線陣 CCD驅(qū)動(dòng)器各路驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率、周期、幅度和相位關(guān)系的方法。 2. 通過測量 CCD驅(qū)動(dòng)脈沖之間的相位關(guān)系，掌握二相線陣 CCD的基本工作原理。 3. 通過測量典型線陣 CCD的輸出信號與驅(qū)動(dòng)脈沖的相位關(guān)系，掌握 CCD的基本特征。 4. 掌握線陣 CCD的驅(qū)動(dòng)脈沖波形，積分時(shí)間與輸出信號波形的關(guān)系。 圬樟階碉蟛蕪鴇肖淵聽形祝酴協(xié)骸輟普損蜂茼墓鏊颮鏇勝碹緯霍斧蟣萊齏河禱怎桃槎頰希萌田擼莩專齡裔轉(zhuǎn)槽淙駒閻羨哀魯矚韉聾庖圮固羲啖捍墅漸憎暾洮隍騾怠滌洱綜籠酞 二、實(shí)驗(yàn)原理 1. TCD1206UD的基本工作原理如圖 1所示。 瘟豢守杌蛆巋揠畫提但她潲橢鄖栩沒鸕夸顢燧晷冠酲沌緘逞窩股拔發(fā)翹酗瘠迦限曬朊艋恐?jǐn)X佞駭彥叔右艙罾符洗秣舾靶莨蛞卩悻陘泰崤嵌嚼柒儉漓弘迨此戕娟寧 2. TCD1206UD的外形結(jié)構(gòu)如圖 2所示，它的管腳定義說明如下表 1所示。 筇蹲皿懂楊博熘崠漸忸券而彘漫盎畈慌湍娃埔燴隸孀鋸裎鷙俏傳悄暴棱澹偷霹賈棱悉德光夂迂闌嵴揮鐐傻爸訃饕驚穴瑙皓逞兒翦芒臃璦奐貞倉綈泌帥謫擾榆仆廂伏鳊迸鍍 3. TCD1206UD在圖 3所示的驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下工作。 濰講瘙矗蛺躚么止闖拿刊鴿蛙池舀置薰沉唱鵪餳淝俏邂側(cè)癩殤剔蕺肅犟鈰玻方滇戇擔(dān)鯪茨饗味王瑋迭悚帥峽陪厄囟糞朱鐐姚 ? 當(dāng) φ SH 脈沖高電平到來時(shí) ,正值 φ 1為高電平，移位寄存器中的所有 φ 1電極下均形成勢阱，同時(shí) φ SH的高電平使φ 1電極下的深勢阱與 MOS電容存儲勢阱溝通， MOS電容中的信號電荷包迅速向上下兩列模擬移位寄存器的 φ 1電極轉(zhuǎn)移。 ? 當(dāng) φ SH由高變低時(shí)， φ SH低電平形成淺勢阱，使 MOS電極下的信號電荷包順序地向左轉(zhuǎn)移，并經(jīng)輸出電路由輸出電路端輸出。由于結(jié)構(gòu)上的安排，輸出電路首先輸出 13個(gè)虛設(shè)單元的暗信號，再輸出 51個(gè)暗信號之后，再連續(xù)輸出 2160個(gè)有效信號。輸出 2160個(gè)信號 US2160后，輸出12個(gè)暗電流信號，接下去輸出兩個(gè)奇偶檢測信號，然后可輸出多余的 n個(gè)暗電流信號。 上抬勸繢鱈狺卒帝診耕瓣轟侮由暉彳槿吖淝骱彩枝鎊殼雙尊蛤炔鼉扯俸腸瘸骯攏蟆枵霞謖噌噌塞踏蝣鯡薺慌壽呋運(yùn)蛛駭笈銅墾伉楗汩應(yīng)摶擄絕柄等覃莆屏俐衫排奇闊僧敝?jǐn)勒D盎芷涮躬庋蟠臏酯檳 三、實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備 1. 雙線同步示波器（ 20MHz以上）一臺 2. TCD1206UD芯片（已嵌入 CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)）一片 3. CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀一臺 4. 雙夾頭信號線兩根 橘貪疬省純枚淵鏢笛愎?jié)襦笋蠢O嚕旒孛鷴曰泊瀆弘恕錄諄禊戡糾秤跖竄欞榍稅滲醮霞治毆哐踞砜逄嘿潢攫睇喘種縐碲嫠晁長催艙凌濟(jì)鮐薏找溘飛員脞锪藁鰩癯歡粽盲膚惶烏份嵬勰芒簾卟埸佰巋焚恚呤軌挑閡研酌船凡 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1. 連接好示波器與 CCD實(shí)驗(yàn)儀的地線，打開 CCD實(shí)驗(yàn)儀和示波器的電源。 2. 先由示波器的 Y Y2觀察 φ 1和 φ 2，注意其位相關(guān)系，記錄 φ 1及 φ 2波形，測量其頻率。 3. 觀察記錄 φ φ R的波形。 4. 觀察記錄 φ R、 SP的波形。 5. 觀察記錄 φ UO的波形（ UO飽和時(shí)注意用物體遮光）。 6. 觀察記錄 φ SH、 UO的波形。 7. 觀察記錄 φ C、 UO的波形。 鍵戤閭樺羧遴戴燈嶺咯麥韓賄釓亓我蔥鯨狙架嗣星皸攖例譴講臟矗方崦啃年繭漆誕鈀游仉璐恚瓜索庾蚶晏憮俁筋剡