摘要：tc281是美國德州儀器公司（ti）生產(chǎn)的1036×1010像素ccd圖像傳感器。本文介紹了它的主要特點(diǎn)、引腳功能和結(jié)構(gòu)原理，并給出了它的典型應(yīng)用電路。 關(guān)鍵詞：tc281 ccd 圖像傳感器 像素 1 概述 tc281是一種幀傳輸電荷耦合器件（cc）圖象傳感器，它具有高清晰度的圖像探測(cè)能力，可應(yīng)用于圖像處理，如機(jī)器人視覺、醫(yī)學(xué)x射線分析和計(jì)量學(xué)等。它在水平和垂直方向上的圖像感測(cè)區(qū)域范圍均為8mm，對(duì)角線為11.3mm，傳感器圖像區(qū)域?yàn)?μm2像素。暗基準(zhǔn)信號(hào)可從定位于圖像區(qū)域和存儲(chǔ)區(qū)域之間的10個(gè)暗其準(zhǔn)行中獲得，有28個(gè)暗其準(zhǔn)像素定位在每個(gè)水平行的左邊沿，另外8個(gè)暗基準(zhǔn)像素定位在每個(gè)水平行的右邊沿。 tc281存儲(chǔ)器由1010行組成，每行有1036像素。該區(qū)域遠(yuǎn)見卓識(shí)金屬層保護(hù)以避免光的照射。在傳感器圖像區(qū)域產(chǎn)生的光電荷能在110μs之內(nèi)將圖像傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器區(qū)域。在圖像捕獲完成（集參時(shí)間）并傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器后，便由后輸荷完成對(duì)圖像的讀出。讀出時(shí)，每次讀出一行并將其送入定位在存儲(chǔ)區(qū)域下面的串行寄存器。而串行寄存器包含1036個(gè)有效像素和9個(gè)虛擬像素。最大的串行寄存器數(shù)據(jù)率為每秒40兆像素。如果必須清除存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)所有電荷，則可使電荷快速通過串行寄存器，并傳輸?shù)轿挥诩拇嫫飨旅娴那宄O。 高效電荷容量檢測(cè)（bcd）節(jié)點(diǎn)把電荷從每個(gè)像素轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出電壓，并經(jīng)過一個(gè)低噪聲二級(jí)源極跟隨放大器進(jìn)行放大，其目的是在送到輸出端之前進(jìn)一步緩沖該電壓信號(hào)。這種傳感器很容易實(shí)現(xiàn)每秒30幀的讀出率。傳感器的霜保護(hù)是基于一個(gè)先進(jìn)的橫向溢出漏極（alod）。當(dāng)合適的直流偏置用于溢出漏極時(shí)，反霜功能被激活。這種保護(hù)能夠清除圖像區(qū)域的全部電荷。這一點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)是靠提供至少1μs持續(xù)時(shí)間的單個(gè)10v脈沖信號(hào)到溢出漏極來完成的。 tc281圖像傳感器使用ti公司專用的先進(jìn)虛擬階段（avp）技術(shù)、橫向溢出漏極和bcd檢測(cè)節(jié)點(diǎn)。這些特征可給ti圖像檢測(cè)設(shè)備提供高藍(lán)色響應(yīng)、近ir高靈敏度、低暗電流、高光響應(yīng)一致性和單相時(shí)鐘。tc281工作溫度范圍為-10℃～40℃。 2 主要特點(diǎn)和引腳功能 tc281采用雙列直插封裝，其引腳排列如圖1所示，各引腳的功能如表1所列。tc281的主要特點(diǎn)如下： ●分辨率高，為固態(tài)幀傳輸圖像傳感器； ●圖像區(qū)域?qū)蔷�為11.3mm； ●具有1000（h）×1000（v）有效像素?cái)?shù)； ●每秒可掃描30幀； ●8μm2像素區(qū)域； ●暗（無照）電流低； ●反霜先進(jìn)的橫向溢出漏極； ●具有單脈沖圖像區(qū)域清除能力； ●具有超過60db的動(dòng)態(tài)范圍； ●靈敏度和量子效率很高； ●可通過ti先進(jìn)的bcd節(jié)點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行非破壞性電荷檢測(cè)； ●近紅外（ir）高靈敏度和高藍(lán)色響應(yīng)； ●無圖像老化、圖像殘留、圖像失真、圖像滯后或顫噪效應(yīng)等現(xiàn)象。

表1 tc281引腳功能 引腳名稱 引腳號(hào) i/o 功 能 adb 9 i 放大器漏極偏置供給電壓 cdb 140 i 清除漏極偏置供給電壓 iag 3,20 i 圖象區(qū)域區(qū) nc 16 　 無內(nèi)部連接 odb 2 i