数码相机的CCD前端系统方案
载变化很大,一般选用较低ESR 47uF以上的钽电容,假如此路电源处理不当,会出现竖条纹。-7V和+13V也要求较低的纹波。
本文采用晶振电路能够满足要求
零件摆放和走线(LAYOUT),CCD前端系统是数码相机的心脏,是图像的来源,在系统设计中处于优先考虑的位置。CCD和CDS按尽量靠近的原则。CCD输出的信号,工作频率达到33.75MHz,路径要短,最好在同一层,线周围不但要包地,PCB板上、下层也要铺地,避免受其它信号源的干扰和干扰其它信号源。CCD其它信号线H1,H2,RS,工作频率33.75MHz,也要同CCD输出信号一样处理。前端系统的CCD GND,同相机系统的GND要单独分开, 避免数字地的影响。相机尺寸朝小型化发展,在系统的设计中, 前端系统尽量远离其它干扰源,或预先屏蔽。
由于LAYOUT 和零件差异性,CCD前端系统需对高速信号H1,H2,RS,ACLK,DCLK,FCDS,FS相位调整,以便正常工作,获得最佳的图像信号。用示波器观察波形调整, 要注意选择合适探头测试。
调整CDS的DCLK相位,使传输DSP的时钟数据线同步。假如不能同步,DSP接收不到正确的图像信息。此CDS上没有对H1,H2相位的调整,只能通过外部电路调整串联电阻阻值。厂商对H1,H2,RS提供建议值,假如H1,H2偏离标准值,会造成图像信号传输不完整,影响图像质量。
调整RS,ACLK,DCLK,FCDS,FS相位,都是通过串口改变TG寄存器的数据。一种方法用示波器观察波形,使RS和H1在同一上升沿,FCDS的上升沿比H1的下降沿稍迟一点,RS的上升沿比FS的上升沿稍迟一点, ADCK的上升沿比FS的上升沿稍迟一点。另一种方法是固定好光圈,快门速度,Gain(增益)值,光源,改变不同的相位值对色板拍照, 用PHOTOSHOP打开照片,记录色阶分布中的"平均值"和"标准偏差","平均值"指的是照片的亮度,反应CCD的输出能力,数值越大,CCD的信号输出越大,"标准偏差"(描述亮度范围的单位)数值越大,杂讯越大。取"平均值"和"标准偏差"数值绘制图表曲线,取"平均值"和"标准偏差"平衡点,即较大的亮度和较小的杂讯。照片对应的相位值就是比较理想的调整值。或此两种方法相互运用,再加上实拍,求得调整值。
结语
数码相机的CCD的前端系统设计是整台相机设计的关键, 随着相机向高像素,高图像品质发展,工作频率越来越高,对元器件特性和前端系统要求更高。
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