Вопрос 4

Трехфазный ФПЗС регистр.

Электрод прозрачен и облучается светом, представляет собой секцию накопления, т.е. под первым затвором накапливаются фотогенерируемые электроны.

Когда на электроде появляется потенциал больше, чем на , то под ним начинает образовываться потенциальная яма, в которую перетекают электроны из . Через какое-то время яма всхлопывается. Затвор называется секцией считывания (целиком изолирована от света), а электрод называется изолирующим (изолирует пары приёмников друг от друга).

Экспозиция фоточувствительных элементов должна быть не больше периода управляющего напряжения формирует стоп канал.

Для полной передачи заряда из одной ямы в другую требуется время, так что при высокой тактовой частоте (для TV стандарта она составит в регистре считывания МГц в зависимости от числа элементов по горизонтали) этого времени может не хватить. Величина, показывающая какая часть зарядового пакета передалась в следующий элемент ФПЗС, называется эффективностью переноса. Величина с ней связанная – неэффективность .

В рассмотренной схеме перенос осуществляется у самой поверхности раздела окисел/полупроводник – ФПЗС с поверхностным каналом. Эти ПЗС имеют ограниченное быстродействие, максимальная тактовая частота 10 МГц.

Существуют ПЗС с объёмным каналом, канал формируется внутри полупроводника. Тактовая частота достигает 100МГц.

Вопрос 5

Линейные ФПЗС.

Должны обеспечивать два режима работы: восприятие строки оптического изображения, преобразование её в строчную картинку зарядовых пакетов – накопление и сканирование.

Обычно эти функции разделяют.

Линейные ФПЗС состоят из двух групп изолированных друг от друга фоточувствительных элементов. Каждая группа имеет общий затвор З1 и З2.

РС – регистр сдвига

СП – секция переноса

СН – секция накопления

Картина фотогенерируемых зарядовых пакетов формируется в фоточувствительном элементе секции накопления. Затем на разрешающие затворы поступают отпирающие напряжения, и вся картина зарядов параллельно передаётся в соответствующие элементы, защищённого от света РС. Заряд РС содержит М электродов при М элементной организации. Обычно линейные ФПЗС содержит устройство антиблюбинга (защита от локальных световых перегрузок) и содержит дополнительный общий затвор и сток.

Общая поверхность всех фоточувствительных элементов контактируется с затвором антиблюминга, потенциал которого чуть ниже потенциала стоп-каналов, т.е. потенциалов барьеров между соседними фоточувствительными элементами. Поэтому лишние электроны, которые образуются из подсветки из потенциальных ям фоточувствительных элементов через затвор антиблюминга перетекают в сток, т.е. рельефная картина, связанная с освещённостью не искажается.

Характеристики линейной ФПЗС:

1. Чувствительность – отношение выходного напряжения (тока) к освещённости поверхности ФПЗС при данном отношении сигнал шум. Обычно это отношение более 30дБ и чувствительность лежит в пределах 0,25-1 Лн/мкВ.

Для увеличения чувствительности и улучшения линейности в ФПЗС в качестве фоточувствительного элемента могут применяться фотодиоды и каждая ячейка состоит из фотодиода и трёх затворов.

Оценочные предельные параметры.

1. Число фоточувствительных элементов до 4000.

2. Шаг фоточувствительных элементов до 12 мкм.

3. Динамический диапазон 70-80 дБ.

4. Частота вывода информации 10-20 МГц.