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目录1

第一章 CCD的基本工作原理1

第一节 电荷存储1

第二节 电荷转移8

第三节 CCD的电极结构13

1．三相CCD13

2．二相CCD16

3．四相CCD19

1．表面沟道和体内沟道23

第四节 信号转移沟道23

2．转移沟道的横向界限28

3．n型沟道和p型沟道29

第五节 电输入和信号检测结构31

1．电输入结构31

2．信号检测结构38

第六节 外围电路48

1．引言48

2．时钟脉冲49

3．时钟发生器53

4．新一代的驱动器55

5．外围电路集成化56

第二章 CCD的物理性能59

第一节 信号处理能力59

1．表面沟道器件59

2．体内沟道器件64

第二节 转移效率67

1．转移损失率的简单测试方法67

2．转移过程的理论分析70

第三节 存储时间和暗电流85

1．转移噪声94

第四节 噪声94

2．电输入噪声99

3．输出噪声102

4．暗电流噪声105

第五节 功耗106

1．内部功耗106

2．外部功耗108

第三章 CCD象感原理110

第一节 CCD象感的物理基础110

1．半导体的光吸收110

2．光电转换114

第二节 线型象感器115

1．单线结构116

2．双线结构118

第三节 面型象感器120

1．帧传输结构120

2．行间传输结构131

3．两种传输结构的比较135

第四节 CCD象感器的性能138

1．量子效率和响应138

2．噪声性能144

3．分辨能力145

4．线性度和动态范围152

5．缺陷和拖影154

6．均匀性157

第五节 象感器的新结构和新工作模式159

1．“Z”形传输结构159

2．参差孔成象模式160

3．延时-积分（TDI）工作模式165

第六节 红外象感169

1．概述169

2．混合式红外象感器172

3．单片式红外象感器175

第七节 低照度摄象181

1．概述181

2．图象增强器+CCD185

3．电子轰击（EB）模式187

第四章 CCD在象感领域的应用190

第一节 可见光象感190

1．文件扫描190

2．工业用摄象机193

3．飞行帽上的瞄准系统196

4．动态条件下的轮廓测量仪199

第二节 非可见光象感205

1．X射线成象205

2．紫外线成象208

3．电子束成象210

4．探测最小电离粒子218

5．红外探测技术218

第三节 彩色象感221

1．单片象感器-彩色电视摄象机221

2．电视台播放彩色影片228

1．新型宽动态范围光探测结构230

第四节 象感领域的其它开发应用230

2．自调焦相机234

3．高分辨能力、可拼接的TDI模式象感器235

4．模拟图象存储238

5．伽利略木星轨道飞行器中的800×800摄象机240

6．高精度制导用的跟踪器242

7．集成薄膜光学波导——CCD线型象感器247

第五章 CCD模拟信号处理原理250

第一节 准备知识251

1．采样251

2．离散变换252

3．z变换253

第二节 CCD信号处理模块的性能258

1．存储时间258

2．时间-带宽乘积258

3．线性度260

4．动态范围263

第三节 延时线264

1．基本形式264

2．多沟道形式266

第四节 多路分路结构268

3．性能268

第五节 CCD横向滤波器（固定权重）271

1．概述271

2．分裂电极形式274

3．数学表述276

4．频域分析277

5．性能281

6．实际设计考虑285

7．分裂电极滤波器的改进286

8．横向滤波器的几种应用形式288

第六节 相关器298

第七节 递归滤波器303

第八节 电可编程横向滤波器（EPTF）311

1．用途312

2．加权方法312

第九节 电荷域滤波325

1．电荷累加器326

2．数字电荷转移滤波326

3．电荷定向网络（CRN）327

1．对偶差分工作模式331

第一节 信号处理功能的开发331

第六章 CCD在信号处理领域的应用331

2．微处理机控制的抽头延时线334

3．信号处理功能块336

4．电可编程分裂电极横向滤波器（EPSEF）339

5．利用ROM和MDAC的可编程横向滤波器343

6．EPTF大规模集成电路345

7．自适应滤波器350

第二节 信号处理应用353

1．MTI相消器353

2．脉冲多普勒雷达处理器356

3．在现代音乐和音响系统中的应用361

4．超声成象系统的动态调焦透镜364

5．PAL译码器369

6．电视制式变换372

7．60MHz图象存储示波器中的时间轴变换374

8．标准电视质量的改进377

第七章 发展中的CCD379

第一节 新型器件和新工作模式379

1．结型CCD（JCCD）379

2．虚相CCD386

3．抗弥散的新结构392

4．薄膜CCD395

5．高速CCD396

6．低转移损失工作模式409

7．PLOSS结构（硅扫描器上光电导层）413

第二节 新一代象感器415

1．CCD133和CCD143（美国Fairchild公司）415

2．TCD102C（日本东芝）421

3．OPA2048CA（日本冲电气）426

4．适合自调焦系统的线型象感器431

5．用浮置光敏二极管的行间传输CCD436

6．高分辨能力CCD线型象感器的四线结构439

第三节 模拟信号处理的新模块444

1．无源CCD谐振器444

2．电荷耦合模拟-数字转换器（CCADC）451

第四节 其它454

1．设计超大规模集成CCD用的二维模型454

2．应用微处理机的CCD测试控制台460

附录A 戽链器件（BBD）462

附录B 电荷注入器件（CID）466

附录C 一些国家的CCD研究单位472

参考文献474