Автоматизация научных исследований: сборник научных трудов.

тоит из .1024 фотодиодов, расположенных в виде полоски шириной .15 мкм и длиной около .15 мм. Внутренние регистры ПЗС условно изображены на рис. 2. вI б I А I 3 I ДПН регистр накопления \<Q 24 \ t m іогг 11 ѵгт- 1 J / •J 10SA ЮН юге 1 6 S 4 3 я ■/ АВ 1 ЗАТ ьор переноса А1 у стр . ѢѢода регистр сдбиго Р и с .2. Внутренние регистры ПЗС. у стр. Выбода Под воздействием внешнего оптического излучения в фоточувствительных ячейках регистра накопления образуются свободные электроны. Величина их суммарного накопленного заряда пропорциональна интенсивности света и време­ ни экспозиции. По окончании накопления на затвор переноса подается разрешаю­ щий потенциал и заряды перетекают в регистр сдвига, который защищен от па­ дающего света. Три фазных напряжения специальной формы, приложенные к уп­ равляющим электродам регистра сдвига, вызывают перемещение зарядовых па­ кетов в устройство вывода. Устройство вывода состоит из емкости, диода сбро­ са, повторителя напряжения и служит для преобразования заряда в выходное на­ пряжение. На входе регистра сдвига стоит устройство ввода, позволяющее вво­ дить сигнал не оптическим, а электронным способом. Раздельные регистры сдвига и накопления дают возможность одновременно накапливать текущий сиг­ нал и считывать предыдущий. Максимальная рабочая частота ПЗС составляет около .10 МГц и определяется скоростью переноса зарядов е сдвиговом регист­ ре. Однако скорость работы прибора в установке ограничивается внешними электронными цепями - детектором видеосигнала, принципиальными временными ограничениями стандарта КАМАК и, главным образом, быстродействием АЦП. Минимальная рабочая частота ограничивается темновыми токами и утечками в кристалле ПЗС и составляет примерно 5 0 0 Гц. Существенным достоинством ПЗС-фотоприемника является возможность в широких пределах управлять его чувствительностью изменением тактовой частоты и периода следования импуль­ сов переноса. Физические основы работы приборов с зарядовой связью и осо­ бенности' их применения описаны в литературе / 1 - 3 / . Необходимые постоянные и импульсные управляющие напряжения выраба­ тывает специальный модуль - контроллер фотоприемника. Он же выполняет де­ тектирование видеосигнала. На лицевой панели модуля расположены пять разъе­ мов; один 25-контактный для соединения с ЛФВС и четыре одинарных типа L E M O —вход тактовых импульсов (ТАКТ ), аналоговый выход (ВЫХОД), выходы для синхронизации АЦП (СТРОБ.1) и синхроимпульсов начала строки (СТРО Б 2 І Модуль работает следующим образом (блок-схема на рис.З). Тактовые импуль­ сы от внешнего генератора поступают через вход ТАКТ на формирователь вре­ менной последовательности (ФВП). Этот блок определяет длительность и взаим­ ное роложение по времени фазных сигналов (Ф-і. Ф?» Фд) Дпя регистра сдвига, импульса очистки выходного устройства (СБРОС ), двух стробов ( t и t ), необходимых для работы детектора видеосигнала (ДВС), и импульса синхрони­ зации внешнего АЦП (СТРОБ.1). В установке использован 12-разрядный АЦП с полным временем преобразования 4 2 мкс, поэтому режим работы ФВП выб­ ран таким образом, чтобы при частоте тактовых импульсов .1 МГц период сле­ дования элементов видеосигнала был равен 4 8 мкс. Номер очередного элемен­ та видеосигнала отслеживается счетчиком числа элементов (СЧЭ) по заднему фронту сигнала Ф^, который поступает от ФВП. Когда содержимое СЧЭ станет равно .1032, т .е . полному числу ячеек в регистре сдвига ЛФВС, он вырабаты- 2 8