cmos圖像傳感器的基本原理及設(shè)計(jì)(doc19)-經(jīng)營(yíng)管理-閱讀頁(yè)
2024-09-05 15:51本頁(yè)面
【正文】 獲取并存儲(chǔ)大量的低分辨率圖像，那就不要選擇一個(gè)能夠提供優(yōu)質(zhì)圖像但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多數(shù)據(jù)以致于無(wú)法存儲(chǔ)的高分辨率圖像傳感器。現(xiàn)在僅供數(shù)字相機(jī)所使用可裝卸存儲(chǔ)介質(zhì)就包括 PCMCIA卡、東芝（ Toshiba）的速閃存儲(chǔ)器及軟磁盤(pán)。 此資料來(lái)自企業(yè) 5． 3CCD和 CMOS系統(tǒng)的設(shè)計(jì) CCD圖像傳感器和 CMOS 圖像傳感器在設(shè)計(jì)上各不相同，對(duì)于 CCD 圖像傳感器，不能在同一芯片上集成所需的功能電路。與前者相比，成本低、制備容易、體積小、微型化、功耗低，雖然開(kāi)始有人認(rèn)為光照靈敏度不如 CCD圖像傳感器的高，并且暗電流和噪聲比較大，近來(lái)由于改進(jìn)了電路設(shè)計(jì)，采用亞微米和深亞微米光刻技術(shù)，使 CMOS圖像傳感器的性能得到改善。到那時(shí)，單芯片攝像機(jī)和單芯片數(shù)碼相機(jī)將進(jìn)入千家萬(wàn)戶。圖 5示出 CMOS數(shù)碼相機(jī)的框圖，從中可見(jiàn) 數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。本文簡(jiǎn)要介紹其工作原理、產(chǎn)品特性及其典型應(yīng)用。應(yīng)用線路如 圖 39 所示。用霍爾電流傳感器進(jìn)行控制，保證逆變電源正常工作。 此資料來(lái)自企業(yè) 在電子點(diǎn)焊機(jī)中的應(yīng)用 在電子點(diǎn)焊機(jī)電源中，霍爾電流傳感器起測(cè)量和控制作用。用斬波器給直流迭加上一個(gè)交流，可更精確地控制電流 。 用于電車(chē)斬波器的控制 電車(chē)中的調(diào)速是由調(diào)整電壓實(shí)現(xiàn)的。其控制原理示 圖 42 霍爾電流傳感器在電車(chē)斬波 器中的應(yīng)用 圖 43 在變頻調(diào)速電機(jī)中的應(yīng)用 （ I， R， S， T 均為霍爾電流傳感器） 此資料來(lái)自企業(yè) 圖 44 用于電能管理的 霍爾電流傳感器 圖 45 霍爾接地故障檢測(cè)器的原理和結(jié)構(gòu) 于圖 42。 在交流變頻調(diào)速電機(jī)中的應(yīng)用 用變頻器來(lái)對(duì)交流電機(jī)實(shí)施調(diào)速，在世界各發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍使用，且有取 代直流調(diào)速的趨勢(shì)。在變頻器中，霍爾電流傳感器的主要作用是保護(hù)昂貴的大功率晶體管。 用于電能管理 圖 44 給出一種用于電能管理的電流傳感器的示意圖。由此構(gòu)成的電流傳感器，可安裝到配電線路上進(jìn)行負(fù)載管理。用這種裝置，也可進(jìn)行負(fù)載分配及電網(wǎng)的遙控、遙測(cè)和巡檢等。采用霍爾電流傳感器來(lái)進(jìn)行接地故障的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可保證用電安全。 在電網(wǎng)無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償中的應(yīng)用 電力系統(tǒng)無(wú)功功率的自動(dòng)補(bǔ)償，是指補(bǔ)償容量隨負(fù)荷和電壓波動(dòng)而變化，及時(shí)準(zhǔn)確地投入和切除 電容器，避免補(bǔ)償過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)牟缓侠砗筒唤?jīng)濟(jì)，使電網(wǎng)的功率因數(shù)始終保持最佳。因?yàn)樗鼈兊捻憫?yīng)速度快，且無(wú)相位差，如圖 46 所示。這種鉗形表既可測(cè)交流也可測(cè)直流。 用鉗形表可對(duì)各種供電和用電設(shè)備進(jìn)行隨機(jī)電流檢測(cè)。由霍爾器件輸出的霍爾電壓來(lái)指示功率，其工作原理如圖 49 所示。為了將被測(cè)電壓和電流變換成適合計(jì)算機(jī) A/D 采樣的電壓，將各種電力工頻諧波分析儀的取樣裝置，如電流互感器、電壓互感器、電阻取樣與光隔離耦合電路等和霍爾電流傳感取樣測(cè)試對(duì)比，結(jié)果表明霍爾電流傳感器最為適用。 表 8 電力工頻諧波分析儀中使用的 3 種接口部件 的比較（ LEM 模塊是一種霍爾零磁通電流傳感器） CT 和 PT 電阻取樣與光耦隔離電路 LEM 模塊 線性度 － ％ ％ 頻率范圍 較窄 0～ 30kHz 0～ 100kHz 對(duì)各次諧波幅度有否衰減及衰減一致性 有，不一致 無(wú) 無(wú) 對(duì)各次諧波有否相移及相移一致性 有，不一致 很小，可以忽略 很小，可以忽略 所需電源 不需要 二組 一組 輔助電路 無(wú) 恒溫電路 無(wú) 體積 大 大 小 重量 重 輕 輕 安裝是否方便 不便 不便 方便 調(diào)試難易程度 容易 較難 容易 接口部件性能、特點(diǎn) 在 開(kāi)關(guān)電源 中的應(yīng)用近代出現(xiàn)的 開(kāi)關(guān)電源 ，是將電網(wǎng)的非穩(wěn)定的交流電壓變換成穩(wěn)定的直流電壓輸出的功率變換裝置。其中，寬度變化的脈沖電壓或電流的采樣、傳感等均需用電流、電壓傳感器來(lái)完成。 在大電流檢測(cè)中的應(yīng)用 在冶金、化工、超導(dǎo)體的應(yīng)用以及高能物理（例如可控核聚變）試驗(yàn)裝置中都有許多超大型電流用電設(shè)備。圖 47 示出一種用于 DⅢ － D 托卡馬克中 的霍爾電流傳感器裝置。 圖 47（ a）為 G－ 10 安裝結(jié)構(gòu)，中心為電流匯流排， (b)為電纜型多霍爾探頭， (c)為霍爾電壓放大電路。圖 50 示出霍爾三相功率變送器的乘法器。直流電壓可供給遠(yuǎn)動(dòng)裝置、巡檢裝置等，直流電流可供給近距離測(cè)量及 儀表等。 構(gòu)成電度表 在前述功率計(jì)后加上 V/f 變換及分頻計(jì)數(shù)，即可構(gòu)成電度表，加上磁卡讀出裝置，可構(gòu)成磁卡電度表。 以霍爾器件為功率指示器，還可構(gòu)成各種各樣的功能電表，在這些電表中加入一些功能電路可構(gòu)成例如帶絕緣缺陷檢測(cè)的電度表，竊電檢測(cè)電度表等。霍爾電度表可能成為最 佳的智能電度表之一。仔細(xì)調(diào)整電流比較儀的電路，將放大器的頻帶大大展寬，使之可達(dá) DC～ 2MHz，而且保持了磁耦合隔離放大器的增益精度和光耦合隔離放大器的線性度，是一種高精度寬頻帶的隔離放大器。南京中旭微電子有限公司已批量生產(chǎn)這種產(chǎn)品。用初級(jí)線圈的電流控制霍爾器件的輸出，用這個(gè)輸出信號(hào)控制其它的電路，既收到隔離的效果，又達(dá)到耦合的目的。 這種電磁耦合器既可做成開(kāi)關(guān)式，也可做成模擬量輸出式?；魻柶骷褜?shí)現(xiàn)的各種應(yīng)用如表 9 所列。 為 MIS/CCD 圖像傳感器設(shè)計(jì)提供了另一選擇方案，它把電荷轉(zhuǎn)換成電壓所需的晶體管裝在每個(gè)像素內(nèi)。與 CCD 圖像傳感器相比，這種器件有很成熟的 CMOS 集成電路工藝，在降低成本方面有潛力。
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