笔记:CCD和CMOS传感器对比、电荷耦合转移过程

  最近在装维摄像头时,想起光电检测那门课的一个知识点,就是两种图像传感器的区别,总是和模电三极管和mos管记混,记录一下,做好区分。

术语

COMS:互补性金属半导体

CCD:电荷耦合器件,又分线阵CCD、面阵CCD

面阵CCD再分: FTCCD(帧转移型)、ILTCCD(行间转移型)

   这里记录一下电荷耦合转移的过程

笔记:CCD和CMOS传感器对比、电荷耦合转移过程_第1张图片

    在二氧化硅层上置许多个电极,第一个电极加入高于周围电极的电压,使得其下吸引一定量的电荷

1、电极+10V电压,电极下形成势阱;

2、下一个电极升压到+10V,势阱连通,电荷部分转移,注意,此时前一个电极电压未降,所以是部分转移

3、前一个电极降压,电荷全部转到第二个势阱

4、如此不断改变电压,使信号电荷一位一位顺序传输

总结起来CCD的工作过程或组成就是

参数对比

(1) 输出类型:CMOS一般内置A/D模块,图像输出已经数字化,而CCD输出的是模拟信号

(2)灵敏度:CMOS灵敏度低,而CCD在同等面积下的灵敏度要相对高

(3)功耗:CMOS是直接放大,功耗低,CCD需要外加电压,功耗高

(4)信噪比:CMOS的信噪比低于CCD

可以看出的是,CCD的优势在灵敏度和信噪处理方面的表现要优于CMOS,但功耗大、成本高;而CMOS的优势是低成本、低功耗等。总的来说,两种器件各自都在的不足上做改进,新一代CCD传感器一直在功耗上做改进,而CMOS则在改善信噪比和灵敏度方面的不足。

最后记一下模糊记得的一部分三极管和场效应管相关知识

(1)三极管,E、B、C

NPN、PNP型、

电流控制类型、当负载工作电流较大时,三极管发热比较严重,所以三极管不适合驱动功率较大的负载。用于设计负载驱动电路,实现开关控制,比如控制蜂鸣器、LED、直流电机、继电器等等。三极管导通后,集电极(C)和发射极(E)之间会有一定的压降。

(2)场效应管  栅极(G)、漏极(D)、源极(S)

场效应管导通后内阻很小,,可以用于驱动功率较大的直流负载。场效应管也可以用于设计电流、电压信号放大电路

参考文献:《安防天下2:智能高清视频监控原理精解与最佳实践》

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