數(shù)字相機用CCD信號處理器

來源：《電子產(chǎn)品世界》 ccd（電荷耦合器件）信號處理器vsd2100是一款完整的數(shù)字相機ic，它為ccd陣列輸出提供信號調(diào)理和10位a/d變換。它所提供的ccd信號處理包括：從像素獲取視頻信息的相關(guān)雙取樣（cds）；與供變化的照明度條件用的數(shù)字控制相當?shù)?d到+34db增益；為得到精確黑色基準的黑色電平箝位。該主信號處理器的特性包括53db snr。其10位a/d變換的變換率達27mhz，而且沒有漏代碼。低電壓（2.7v到3.6v），低功率（2.7v為160mw,3.0為190mw）便攜工作。 它的應用包括：視頻相機，數(shù)字靜止相機，pc相機和保密相機。 vsp2100y功能框圖示于圖1，其中ccdd：ccd信號輸入，ccdr：偽反饋回路外接電容，refck：cds基準取樣脈沖，datck：cds數(shù)據(jù)取樣脈沖，wrt：串行數(shù)據(jù)輸入的寫脈沖，sd：d/a變換器串行數(shù)據(jù)輸入，sclk：串行數(shù)據(jù)輸入的時鐘，dacout：d/a變換器輸出，0b：光學黑色箝位脈沖，adck：數(shù)字數(shù)據(jù)輸出鎖存時鐘，drvdd：數(shù)字輸出（b1～b10）的數(shù)字電源。從圖1可見，ccd陣列的輸出先送到相關(guān)雙取樣器（cds），然后到有對數(shù)控制特性的電壓控制衰減器（vca），并在加到10位a/d變換器輸入之后送到輸出放大器，采用兩個校正周期來降低其失調(diào)變化。在偽像素時間期間激勵輸入自動零電路以清除相關(guān)雙取樣器的失調(diào)。在光黑色定時期間用另一個自動零電路來消除與輸出放大器有關(guān)的失調(diào)和來自cds的剩余失調(diào)。 相關(guān)雙取樣器（cds）去掉來自圖像傳感器輸出的低頻噪聲。在基準時段期間和數(shù)據(jù)時段期間對來自ccd陣列的輸出取樣。用減法消除呈現(xiàn)在輸入端，并比像素時段大一個周期的噪聲。vsp2100采用一種三track/hold相關(guān)雙取樣器結(jié)構(gòu)（見圖2）。track/hold2在基準時段期間被refck信號取樣。track/hold3在數(shù)據(jù)track/hold1被datck信號取樣的相同時間被重新取樣。這樣做是為了去掉來自track/hold2的大的瞬變，這種大的瞬變是跟蹤和保持采集時間期間所呈現(xiàn)出的復位瞬變的一部分。track/hold3的輸出經(jīng)電壓跟隨器緩沖。