EMCCD成像组件研究

发布时间：2017-12-07 22:30

  本文关键词：EMCCD成像组件研究

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【摘要】：在过去的十年中,随着EMCCD的快速发展,已经成为微光成像领域的核心之一,被广泛应用到军事、天文等领域。EMCCD量子效率高、对微光图像的探测能力强。EMCCD是全固态电子倍增器件,其制造成本低、寿命长、稳定性高。倍增增益可调的特性使得它可以满足全天候、大动态范围的应用需求。本文结合EMCCD的工作原理、器件特性和对驱动信号的要求,设计了以EL7457为核心的EMCCD驱动电路、以DAC芯片为核心的倍增极驱动电路、以FPGA为核心的数字控制电路、以AD采样芯片为核心的EMCCD输出信号处理电路、以Camera Link通信接口为核心的图像采集输出电路。首先分析了不同电平转换电路的优点和缺点,最终选择使用EL7457设计EMCCD驱动电路。EL7457有四个输出通道,工作电压范围满足要求,且输出电流大,满足驱动容性负载的要求。倍增极以正弦波驱动,减小系统功耗。FPGA用于完成EMCCD驱动信号的时序编写,AD采样芯片的控制,Camera Link时序的实现。FPGA并行工作,运行频率高,时间精度高,可以精细地控制每个输出信号之间的相位关系。输出信号处理电路中所选AD采样芯片可以实时控制相关双采样的采样时间,调试简单。Camera Link通信接口时序简单,传输速率高,适合相机信号的实时传输,同时可以在上位机上保存原始数据,方便后期对数据进行分析。完成电路设计后,结合数模混合电路的调试经验,完成了电路的调试,使得系统中的信号满足设计要求。系统测试结束后,通过图像采集卡对图像进行采集,可以实现25帧频的实时成像,高信噪比,实时成像。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN386.5

【参考文献】

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本文编号：1264056