专利名称：遥感ccd相机隔离驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于遥感(XD相机的隔离驱动电路。
背景技术：
CCD器件工作所需的驱动信号，其高、低电平值应满足特定要求，并且能提供足够 的功率驱动能力。目前，CCD相机驱动电路普遍的设计方法是直接选用CMOS驱动器件进行 设计，电路中仅包含CMOS驱动器件电路，这种电路的不足之处在于CM0S驱动器件输出信 号的电压范围是有限的，选定某种CMOS驱动器件后，其输出信号的电压范围就确定了，而 CCD器件工作所需驱动信号的电压种类较多，如果每种驱动信号都仅用CMOS驱动器件电路 设计，则会导致所需的CMOS驱动器件种类增加，甚至无法找到满足要求的CMOS驱动器件。
实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种适用广泛，能灵 活提供多种驱动信号的遥感CCD相机隔离驱动电路。本实用新型的技术解决方案是遥感CCD相机隔离驱动电路，包括电压转换电路、 光耦隔离电路、CMOS驱动器件电路，其中电压转换电路利用线性直流稳压器件对外部输 入的直流电源进行电压转换，提供光耦隔离电路中光耦器件工作所需的电源；光耦隔离电 路接收外部送入的时序脉冲信号，利用光耦器件进行信号隔离后，提供给CMOS驱动器件 电路；CMOS驱动器件电路接收光耦隔离电路送入的经信号隔离后的脉冲信号，通过CMOS 驱动器件进行电压转换和功率驱动，得到驱动信号并提供给CCD器件。所述的电压转换电路包括电容C1、电容C2和线性直流稳压器件；电容C1的一端 与外部输入电源的正端相连，电容C1的另一端与外部输入电源的负端相连；电容C2的一端 与线性直流稳压器件的输出端相连，电容C2的另一端与外部输入电源的负端相连；线性直 流稳压器件的输入端与外部输入电源的正端相连，线性直流稳压器件的输出端作为电压转 换电路的输出端，线性直流稳压器件的接地端与外部输入电源的负端相连。所述的光耦隔离电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C3和光耦器件；外部输 入的TTL/CM0S信号输入正端通过电阻R1与光耦器件中发光二极管的阳极相连；外部输入 的TTL/CM0S信号输入负端与所述发光二极管的阴极相连；光耦器件的接地端与外部输入 电源的负端相连；光耦器件的输出端接至电阻R3的一端，电阻R3的另一端作为光耦隔离电 路的输出端；光耦器件的电源端接至电压转换电路的输出端，电阻R2的两端分别与光耦器 件的电源端和输出端相连，电阻C3的两端分别与光耦器件的电源端和接地端相连。所述的CMOS驱动器件电路使用不具备高、低电平控制驱动器件的电路连接方式 为包括电阻R4、电阻R5和CMOS驱动器件；光耦隔离电路的输出端通过电阻R4与C0MS驱 动器件的信号输入端相连；C0MS驱动器件的信号输出端接至电阻R5的一端，电阻R5的另 一端作为CMOS驱动电路的输出端；C0MS驱动器件的电源正端接外部输入电源的正端；C0MS 驱动器件的接地端与外部输入电源的负端相连。[0008]所述的CMOS驱动器件电路使用具备高、低电平控制驱动器件的电路连接方式为 包括电阻R6、电阻R7和CMOS驱动器件；光耦隔离电路的输出端通过电阻R6与C0MS驱动 器件的信号输入端相连；C0MS驱动器件的信号输出端接至电阻R7的一端，电阻R7的另一 端作为CMOS驱动电路的输出端；C0MS驱动器件的电源正端、工作使能端、输出高电平电压 端VH同时与外部输入电源的正端相连；C0MS驱动器件的接地端、输出低电平电压端VL、电 源负端同时与外部输入电源的负端相连。所述的电容C1，或者电容C2，或者电容C3可置换为由电容、电阻、电感组成的滤波 网络。本实用新型与现有技术相比的优点在于本实用新型通过在传统CMOS驱动器件 电路的基础上增加电源转换电路和光耦隔离电路，建立起新的电压参考体系，一方面使得 只能输出正电平驱动信号的CMOS驱动器件能输出正、负电平的驱动信号，另一方面还能使 具有正、负电平输出的CMOS驱动器件经过电压参考体系转换使输出的驱动信号电平满足 要求，扩大了 CMOS驱动器件的使用范围，使CCD相机驱动信号的设计更加灵活通用。
图1为本实用新型的电路原理图；图2为本实用新型中电压转换电路的原理图；图3为本实用新型中光耦隔离电路的原理图；图4为本实用新型中第一种CMOS驱动器件电路的原理图；图5为本实用新型中第二种CMOS驱动器件电路的原理图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型的组成原理框图，工作过程为首先外部输入电源通过 电压转换电路，建立新的电压参考体系，电压转换得到的电源给光耦隔离电路供电。TTL/ CMOS时序脉冲信号经过光耦器件进行信号隔离，获得满足CMOS驱动器件输入要求的信号， 然后经过CMOS驱动器件电路获得电压和功率满足CCD器件工作要求的驱动脉冲信号。电压转换电路的一种具体电路连接方式如图2所示电压转换电路由电容C1、电 容C2和线性直流稳压器件401组成。电容C1的一端与电源V+输入端101相连，另一端与 电源V-输入端102相连。电容C2的一端与线性直流稳压器件401的输出端V0UT相连，线 性直流稳压器件401的输出端V0UT即为电压转换电路的输出端103，电容C2的另一端与电 源V-输入端102以及线性直流稳压器件401的接地端GND相连。线性直流稳压器件401 的输入端VIN与电源V+输入端101相连。电容C1和电容C2的主要作用是对电源进行滤 波去噪。线性直流稳压器件401选用Texas Instruments公司生产的iiA78M05。光耦隔离电路的一种具体电路连接方式如图3所示光耦隔离电路由电阻R1、R2、 R3、电容C3、光耦器件402组成。输入的TTL/CM0S信号IN经输入端104通过电阻R1与光耦 器件402的发光二极管阳极相连，输入信号回线105与光耦器件402的发光二极管阴极相 连。光耦器件402的接地端GND与电源V-输入端102相连；光耦器件402的电源端VCC与 电压转换电路的输出端103相连，并通过电容C3与电源V-输入端102相连。光耦器件402 的输出端OUT接至电阻R3的一端，电阻R3的另一端作为光耦隔离电路的输出端106，电阻R2的两端分别与光耦器件402的电源端VCC和输出端OUT相连。电阻R1的主要作用是进 行限流，使流经光耦器件402的发光二极管的电流控制在要求范围内。电阻R2作为上拉电 阻，主要作用是使光耦器件402的输出端OUT在输出为高电平时通过电阻R2上拉到一个固 定电平。电阻R3的主要作用是进行阻抗匹配，以利于电路PCB设计的信号完整性。电容C3 的作用是进行电源滤波去噪。光耦器件402选用Hewlett Packard公司生产的HCPL-0661。CMOS驱动电路可以为不具备高、低电平控制驱动器件，也可以为具备高、低电平控 制驱动器件。CMOS驱动电路使用不具备高、低电平控制驱动器件的一种具体电路连接方式如图 4所示由电阻R4、R5、CM0S驱动器件403组成。经过光耦器件402进行隔离的信号经光耦 隔离电路的输出端106通过电阻R4与C0MS驱动器件403的信号输入端IN相连，C0MS驱 动器件403的信号输出端OUT接至电阻R5的一端，电阻R5的另一端作为CMOS驱动电路的 输出端108，即图中的SIG_outl。C0MS驱动器件403的电源正端与电源V+输入端101相 连，C0MS驱动器件403的接地端GND与电源V-输入端102相连。电阻R4的主要作用是进 行限流保护。电阻R5的主要作用是进行阻抗匹配。CMOS驱动器件403选用Elantec公司 的 EL7212。CMOS驱动电路使用具备高、低电平控制驱动器件的一种具体电路连接方式如图5 所示由电阻R6、R7、CM0S驱动器件404组成。经过光耦器件402进行隔离的信号经光耦隔 离电路的输出端106通过电阻R6与C0MS驱动器件404的信号输入端IN相连，C0MS驱动 器件404的信号输出端OUT接至电阻R7的一端，电阻R7的另一端作为CMOS驱动电路的输 出端109，即图中的SIG_out2。C0MS驱动器件404的正电源VS+、工作使能0E、输出高电平 电压VH同时与电源V+输入端101相连，C0MS驱动器件404的地GND、输出低电平电压VL、 负电源VS-与电源V-输入端102相连。电阻R6的主要作用是进行限流保护。电阻R7的 主要作用是进行阻抗匹配。CMOS驱动器件404选用Elantec公司的EL7457。本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
权利要求遥感CCD相机隔离驱动电路，其特征在于包括电压转换电路、光耦隔离电路、CMOS驱动器件电路，其中电压转换电路利用线性直流稳压器件对外部输入的直流电源进行电压转换，提供光耦隔离电路中光耦器件工作所需的电源；光耦隔离电路接收外部送入的时序脉冲信号，利用光耦器件进行信号隔离后，提供给CMOS驱动器件电路；CMOS驱动器件电路接收光耦隔离电路送入的经信号隔离后的脉冲信号，通过CMOS驱动器件进行电压转换和功率驱动，得到驱动信号并提供给CCD器件。
2.根据权利要求1所述的遥感CCD相机隔离驱动电路，其特征在于所述的电压转换 电路包括电容C1、电容C2和线性直流稳压器件(401)；电容C1的一端与外部输入电源的正 端(101)相连，电容C1的另一端与外部输入电源的负端(102)相连；电容C2的一端与线性 直流稳压器件(401)的输出端相连，电容C2的另一端与外部输入电源的负端(102)相连； 线性直流稳压器件(401)的输入端与外部输入电源的正端(101)相连，线性直流稳压器件 (401)的输出端作为电压转换电路的输出端(103)，线性直流稳压器件(401)的接地端与外 部输入电源的负端(102)相连。
3.根据权利要求2所述的遥感CCD相机隔离驱动电路，其特征在于所述的光耦隔离 电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C3和光耦器件(402)；外部输入的TTL/CM0S信号 输入正端(104)通过电阻R1与光耦器件(402)中发光二极管的阳极相连；外部输入的TTL/ CMOS信号输入负端(105)与所述发光二极管的阴极相连；光耦器件(402)的接地端与外部 输入电源的负端(102)相连；光耦器件(402)的输出端接至电阻R3的一端，电阻R3的另一 端作为光耦隔离电路的输出端(106)；光耦器件(402)的电源端接至电压转换电路的输出 端(103)，电阻R2的两端分别与光耦器件(402)的电源端和输出端相连，电阻C3的两端分 别与光耦器件(402)的电源端和接地端相连。
4.根据权利要求3所述的遥感CCD相机隔离驱动电路，其特征在于所述的CMOS驱动 器件电路使用不具备高、低电平控制驱动器件的电路连接方式为包括电阻R4、电阻R5和 CMOS驱动器件(403)；光耦隔离电路的输出端(106)通过电阻R4与C0MS驱动器件(403) 的信号输入端相连；C0MS驱动器件(403)的信号输出端接至电阻R5的一端，电阻R5的另 一端作为CMOS驱动电路的输出端(108) ；C0MS驱动器件(403)的电源正端接外部输入电源 的正端(101) ；C0MS驱动器件(403)的接地端与外部输入电源的负端(102)相连。
5.根据权利要求3所述的遥感CCD相机隔离驱动电路，其特征在于所述的CMOS驱 动器件电路使用具备高、低电平控制驱动器件的电路连接方式为包括电阻R6、电阻R7和 CMOS驱动器件(404)；光耦隔离电路的输出端(106)通过电阻R6与C0MS驱动器件(404) 的信号输入端相连；C0MS驱动器件(404)的信号输出端接至电阻R7的一端，电阻R7的另 一端作为CMOS驱动电路的输出端(109) ；C0MS驱动器件(404)的电源正端、工作使能端、输 出高电平电压端VH同时与外部输入电源的正端(101)相连；C0MS驱动器件(404)的接地 端、输出低电平电压端VL、电源负端同时与外部输入电源的负端(102)相连。
6.根据权利要求4或5所述的遥感CCD相机隔离驱动电路，其特征在于所述的电容 C1，或者电容C2，或者电容C3可置换为由电容、电阻、电感组成的滤波网络。
专利摘要遥感CCD相机隔离驱动电路，包含电压转换电路、光耦隔离电路和CMOS驱动器件电路。电压转换电路对输入电源进行电压转换，建立新的电压参考体系，转换后给光耦隔离电路供电。时序脉冲信号首先经过光耦器件进行信号隔离，获得满足CMOS驱动器件输入要求的信号，然后经过CMOS驱动器件电路获得电压和功率满足CCD器件工作要求的驱动脉冲信号。通过在CMOS驱动器件电路的基础上增加电源转换电路和光耦隔离电路，一方面使得只能输出正电平驱动信号的CMOS驱动器件能输出正、负电平的驱动信号，另一方面还能使具有正、负电平输出的CMOS驱动器件经过电压参考体系转换使输出的驱动信号电平满足要求，扩大了CMOS驱动器件的使用范围。
文档编号H04N5/335GK201585033SQ20092024677
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者董建婷, 董杰, 闫秀荣, 陈伟 申请人:北京空间机电研究所