第二章 测试系统的设计
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图2.15硬件连接图
AVR单片机提供CCD驱动脉冲编程：
.include\
.def ccd1=r11 ；设置寄存器的符号名 .def ccd2=r10 .def ccd3=r9 .def ccd4=r8
.def cnt0=r23
.org $0000
rjmp start ；跳主程序 .org $0005
start： ldi r16,$08 ；B3,B2,B1,B0分别为Q1,Q2,RS,SH
mov ccd1,r16
ldi r16,$0a mov ccd2,r16 ldi r16,$04 mov ccd3,r16 ldi r16，$06 mov ccd4,r16 ldi r20,$0f
out ddrb,r20 ；初始化B口 ldi r21,$03 ldi r22,$01
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利用线阵CCD测量物体的振动实验
lp： out portb,r22 ；感光时刻的脉冲 dec r21
brne lp ； SH脉宽为3*3的指令周期 ldi r23,$e2 ；循环226次 loop1： out portb,ccd1 ；初始化循环参数 nop nop nop nop nop out portb,ccd2 nop nop out portb,ccd1 nop nop out portb,ccd3 nop nop nop nop nop out portb,ccd4 nop nop
out portb,ccd3 dec cnt0
brne loop1
loop2,loop3,loop4,loop5 同loop1
rjmp start
；RS占空比1：3
第三章 测试硬件电路系统
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第三章 测试硬件电路系统
3.1 信号处理电路
CCD在驱动脉冲的作用下，经移位寄存器顺序输出视频信号，复位脉冲RS每复位一次，CCD输出一个光脉冲信号。由于TCD1252AP信号检测采用选通电荷积分器结构。使其视频输出信号中叠加了一些由周期性复位信号RS引起的串扰信号。而且有效信号幅值较小，约为500 mV。直流电压约有4．1V。这是一组典型的共模电压较高、有效差模信号较低的差分信号，信号波形如图3.1和图3.2所示。所以模拟信号输出在进行后续处理(包括长线传输、A/D转换等)之前要进行一系列预处理，消除视频信号中的复位脉冲串扰及其他干扰，将微弱的视频信号进行幅值放大及驱动能力的放大。
由于是对差分信号的处理，所以先讨论一下差分电路的基本概念。差分信号测量电路里差模和共模电压示意图中，VDIFF是信号差模电压，VCM是信号共模电压，信号VOUT=R2/R1·VDIFF=G·VDIFF理想状态下，一般差模增益G≥1，而共模增益(％mismatch／100)×G／(G+1)接近于零，因此可以看出共模增益主要是电阻不匹配的函数，在实际测量电路中可能会由于电阻值的微小不匹配而导致两个输入端的共模电压不一致，而使电路的直流共模增益不为零。共模抑制比(CMRR)就是差模增益G与共模增益的比值。用对数形式表示：201g[(100／％mismatch)×(G+1)]。实际工程应用中，电路工作在一个很大的噪声源中．如50 Hz交流电源线的噪声、设备的开关噪声、无线信号的传输噪声，这些干扰信号作用在差分输入端，将会在输出端产生一个共模信号，因此差分信号处理除了要求有高的DC CMRR．还要有高的AC CMRR。
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利用线阵CCD测量物体的振动实验
图3.1 CCD的OS端输出波形
图3.2 CCD的DOS端的输出波形
图3.3 测量差分信号示意图
第三章 测试硬件电路系统
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图3.4 AD623的内部原理图
AD623集成了3路运放．可单电源或双电源工作，具有较高的CMRR和极低的电压漂移，除了一个控制可编程增益的外接电阻外，所有元件都集成在内部，提高了电路温度稳定度和可靠性。应用AD623的CCD模拟信号处理电路如图3.5。将视频信号及其补偿输出分别送至AD623的反相和同相输入端．在AD623的输出端接一级射极跟随器以增强信号的驱动能力。选用该器件可消除采用普通运放和外围电阻所引起的输出信号的温度漂移。
图3.5 CCD模拟输出信号处理电路