CN203563048U - 一种ccd专用三电平驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种CCD专用三电平驱动电路，解决了CCD图像传感器现有三电平信号驱动设计方案较为复杂的问题；该驱动电路包括第一驱动器、第二驱动器、三极管；所述第一驱动器和第二驱动器均包括VDD端、GND端、信号输入端和信号输出端；该驱动电路具有两个输入端和一个输出端，驱动电路的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，第一输入端与第一驱动器的信号输入端相连，第二输入端与三极管的基极相连，第二驱动器的信号输出端作为该驱动电路的输出端；本实用新型提供了一种可以产生幅值稳定的CCD传感器三电平信号的CCD专用三电平驱动电路。
Description
技术领域
本实用新型用于产生CCD图像传感器的帧转移信号，涉及一种基于CCD图像传感器的三电平驱动电路设计，尤其涉及一种CCD专用三电平驱动电路。
背景技术
一些CCD图像传感器需要的帧转移信号如图1所示，但市场上没有产生三电平信号专用驱动芯片，需要用户自行设计。目前关于三电平信号的驱动电路设计工程师们设计出许多优秀方案，然而这些设计方案较为复杂，因此需要一种简单的三电平驱动电路设计方案。
实用新型内容
本实用新型提供一种CCD专用三电平驱动电路，可以产生幅值稳定的CCD传感器三电平信号，以解决CCD图像传感器现有三电平信号驱动设计方案较为复杂的问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种CCD专用三电平驱动电路，其特殊之处在于：包括第一驱动器、第二驱动器、三极管；所述第一驱动器和第二驱动器均包括VDD端、GND端、信号输入端和信号输出端；该驱动电路具有两个输入端和一个输出端，驱动电路的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，第一输入端与第一驱动器的信号输入端相连，第二输入端与三极管的基极相连，第二驱动器的信号输出端作为该驱动电路的输出端；
所述第一驱动器的VDD端接第一电源正极，第一驱动器的GND端接地，第一驱动器的信号输出端分为两个支路，其中一个支路接至第二驱动器的VDD端，另一个支路通过反向二极管接地；第二驱动器的GND端接第二电源负极；
所述三极管的发射极接第三电源正极，集电极接第四电源负极，集电极与第四电源之间两个分压电阻，两个分压电阻分别为电阻R1和电阻R2，电阻R1位于电阻R2和三极管的集电极之间，电阻R1和电阻R2之间通过一个支路接至第二驱动器的信号输入端；
第一电源的电压、第二电源的电压、第三电源的电压和第四电源的电压中第三电源电压的绝对值最小。
上述反向二极管包括两个反向二极管，所述两个反向二极管串联。
上述第一驱动器的VDD端与第一电源正极的电路上设置有滤波电路。
上述第二输入端与三极管的基极之间通过RC电路相连。
上述RC电路包括限流电阻R3和与限流电阻并联的加速电容C1。
上述三极管的基极与发射极之间设置有上拉电阻R4。
上述第一输入端和第二输入端分别为第一逻辑电平和第二逻辑电平。
第一电源为+9V电源，第二电源为-9V电源，第三电源为+5V电源，第四电源为-9V电源。
上述电阻R1的阻值和限流电阻R3的阻值均是1kΩ，电阻R2的阻值是249Ω，上拉电阻R4的阻值是10kΩ，加速电容C1的容量是0.1μF。
上述第一驱动器和第二驱动均为双通道高速集成MOSFET驱动器，三极管是PNP三极管，二极管是MMBD914二极管。
本实用新型的优点是：
1、本实用新型可以产生幅值稳定的CCD传感器三电平信号。
2、本实用新型可以满足CCD传感器所需的大电流驱动。
3、本实用新型可以满足CCD传感器所需的高速驱动。
附图说明
图1为本实用新型的时序图；
图2为本实用新型的驱动电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种CCD专用三电平驱动电路，包括第一驱动器、第二驱动器、三极管；所述第一驱动器和第二驱动器均包括VDD端、GND端、信号输入端和信号输出端；该驱动电路具有两个输入端和一个输出端，驱动电路的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，第一输入端与第一驱动器的信号输入端相连，第二输入端与三极管的基极相连，第二驱动器的信号输出端作为该驱动电路的输出端。
第一驱动器的VDD端接第一电源正极，第一驱动器的GND端接地，第一驱动器的信号输出端分为两个支路，其中一个支路接至第二驱动器的VDD端，另一个支路通过反向二极管接地；第二驱动器的GND端接第二电源负极。
三极管的发射极接第三电源正极，集电极串接两个分压电阻后接第四电源负极，集电极与第四电源之间，两个分压电阻分别为电阻R1和电阻R2，电阻R1位于电阻R2和三极管的集电极之间，电阻R1和电阻R2之间通过一个支路接至第二驱动器的信号输入端。
第一电源的电压、第二电源的电压、第三电源的电压和第四电源的电压中第三电源电压的绝对值最小。
本实用新型的反向二极管可以采用两个反向二极管，并将该两个反向二极管串联接地。
第一输入端与第一驱动器的信号输入端相连。第二输入端与三极管的基极之间通过RC电路相连，该RC电路包括限流电阻R3和与限流电阻并联的加速电容C1，三极管的基极与发射极之间设置有上拉电阻R4。
其中，第一电源为+9V电源，第二电源为-9V电源，第三电源为+5V电源，第四电源为-9V电源，电阻R1的阻值是1000Ω，电阻R2的阻值是249Ω，限流电阻R3的阻值是1000Ω，上拉电阻R4的阻值是10000Ω，加速电容C1的容量是0.1μF。第一驱动器和第二驱动器均为双通道高速集成MOSFET驱动器；三极管是PNP三极管，具体可以采用PN3906三极管；二极管采用MMBD914二极管。
为了使电压更加平稳，在第一驱动器的VDD端并接两个滤波电容C4和C5。
下面结合附图2，对本实用新型的三电平驱动电路做进一步说明：
本实用新型中以产生高电平+9V、中间电平0V、低电平-9V为例，第一驱动器和第二驱动器均采用双通道高速集成MOSFET驱动器(MAX4427)，第一输入端和第二输入端分别为IN1_TTL和IN2_TTL，输入为两个5伏TTL逻辑电平信号，输出为三电平信号TO_CCD，TTL逻辑电平信号来控制驱动电路输出电平；第一电源为+9V电源，第二电源为-9V电源，第三电源为+5V电源，第四电源为-9V电源，电阻R1的阻值是1kΩ，电阻R2的阻值是249Ω，限流电阻R3的阻值是1kΩ，上拉电阻R4的阻值是10kΩ，加速电容C1的容量是0.1μF。第一驱动器和第二驱动均为双通道高速集成MOSFET驱动器，三极管是PN3906三极管，二极管采用MMBD914二极管。
第一驱动器和第二驱动器可提供峰值为1.5A的大电流输出，满足驱动电流需求；PN3906三极管是高速开关三极管，其截止频率可达250MHz，可满足高速时序信号需求。
如图2，第一驱动器和第二驱动器均包括两个通道，该两个通道均包括本实用新型的信号输入端和信号输出端，第一驱动器和第二驱动器的信号输入端均包括第一管脚2和第二管脚4，第一驱动器和第二驱动器的信号输出端均包括第三管脚5和第四管脚7，第一驱动器和第二驱动器的电源即为VDD端，第一驱动器和第二驱动器的电源地即为GND端。
对于第一驱动器，VDD端接+9V，GND端接0V；为了提高其负载能力将两个通道并联使用，第一逻辑输入IN1_TTL连接到第一驱动器的第2管脚和第4管脚以控制第一驱动器的输出。当IN1_TTL为5V-TTL高电平时，第一驱动器对应输出+9V逻辑电平；当IN1_TTL为0V-TTL低电平时，第一驱动器对应输出为0V逻辑电平；同时该输出通过两个反向二极管串联接地，使得该输出电压钳位在-1.4V以上，避免输出电平不稳定。
对于第二驱动器，第一驱动器的第5管脚和第7管脚的逻辑输出作为第二驱动器的电源输入端，即VDD管脚；GND端接-9V；第二输入端IN2_TTL与三极管的基极相连，IN2_TTL控制三极管的通断，三极管集电极通过电阻R1和电阻R2分压后得到的TTL电平信号作为第二驱动器输入端信号，也就是将电阻R1和R2公共端连接到第二驱动器的第2管脚和第4管脚，当三极管截止时该信号为-9V逻辑电平，导通时为-6.2V逻辑电平，
第二输入端IN2_TTL与三极管的基极之间的电阻R3用来限流，以保护三极管，三极管组合电路发射极接5V电源，集电极经过电阻R1和电阻R2串联接-9V电源；上拉电阻R4用来保持电平稳定；加速电容C1用来加快三极管的导通与截止；当IN2_TTL为5V-TTL电平时，三极管截止，第二驱动器第2和4管脚输入-9V-TTL电平，第二驱动器输出为GND的电平值-9V；当IN2_TTL为0V-TTL电平时，三极管导通，第二驱动器第2和4管脚输入约为-6V-TTL电平，第二驱动器的输出即为第二驱动器的VDD端的输入电压，当第二驱动器的VDD端的输入电压为0V时，第二驱动器的输出电压为0V，当第二驱动器的VDD端的输入电压为+9V时，第二驱动器的输出电压为+9V；最终得到第二驱动器的输出为+9V或-9V或0V电平，该输出即为本实用新型所需的三电平。
Claims (10)
1.一种CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：包括第一驱动器、第二驱动器、三极管；所述第一驱动器和第二驱动器均包括VDD端、GND端、信号输入端和信号输出端；该驱动电路具有两个输入端和一个输出端，驱动电路的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，第一输入端与第一驱动器的信号输入端相连，第二输入端与三极管的基极相连，第二驱动器的信号输出端作为该驱动电路的输出端；
所述第一驱动器的VDD端接第一电源正极，第一驱动器的GND端接地，第一驱动器的信号输出端分为两个支路，其中一个支路接至第二驱动器的VDD端，另一个支路通过反向二极管接地；第二驱动器的GND端接第二电源负极；
所述三极管的发射极接第三电源正极，集电极接第四电源负极，集电极与第四电源之间两个分压电阻，两个分压电阻分别为电阻R1和电阻R2，电阻R1位于电阻R2和三极管的集电极之间，电阻R1和电阻R2之间通过一个支路接至第二驱动器的信号输入端；
第一电源的电压、第二电源的电压、第三电源的电压和第四电源的电压中第三电源电压的绝对值最小。
2.根据权利要求1所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述反向二极管包括两个反向二极管，所述两个反向二极管串联。
3.根据权利要求2所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述第一驱动器的VDD端与第一电源正极的电路上设置有滤波电路。
4.根据权利要求3所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述第二输入端与三极管的基极之间通过RC电路相连。
5.根据权利要求4所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述RC电路包括限流电阻R3和与限流电阻并联的加速电容C1。
6.根据权利要求5所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述三极管的基极与发射极之间设置有上拉电阻R4。
7.根据权利要求6所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述第一输入端和第二输入端分别为第一逻辑电平和第二逻辑电平。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：第一电源为+9V电源，第二电源为-9V电源，第三电源为+5V电源，第四电源为-9V电源。
9.根据权利要求8所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述电阻R1的阻值和限流电阻R3的阻值均是1kΩ，电阻R2的阻值是249Ω，上拉电阻R4的阻值是10kΩ，加速电容C1的容量是0.1μF。
10.根据权利要求9所述的CCD专用三电平驱动电路，其特征在于：所述第一驱动器和第二驱动均为双通道高速集成MOSFET驱动器，三极管是PNP三极管，二极管是MMBD914二极管。
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