[Atridies 0]

Здравствуйте!

 

Есть ПЗС-матрица: S9973-1008N (документация в прикреплении). Реализовано формирование всех необходимых сигналов и уровней. На выходе получается сигнал, который некоторым образом зависит от степени закрытия матрицы. но четкой корреляции - нет вообще. Т.е. если сделать две щели - на выходном сигнале будет перелом только в одном месте. Что может быть не так ? Время накопления - 60 мс.

Меня еще смущают сигналы горизонтального и вертикального сдвига. Такое ощущение, что они то ли слишком зависимые друг от друга, то ли емкость надо на них повесить. Вот, например, пара горизонтальных сигналов. Спадающий начинается чуть позже, т. к. надо обеспечить их пересечение выше уровня 50%.

 

 

А вот вертикальная пара:

 

Вопросы:

1. Принципиально ли такое искажение данных сигналов ?

2. Как побороть эти искажения?

3. Почему может происходить неправильный съем информации ? Куда копать ?

 

Заранее спасибо !

 

 

s9972-1007_1008_s9973-1007_1008_kmpd1092e.pdf

[khach 40]

Гляньте на даташит не матрицы, а демомодуля. Типа C7041 на сигнальный тракт. Там внешний интегратор с сбросом нужен. А лучше найдите эту С7041 в живую и повторяйте управление сами- там много ньюансов.

[DSIoffe 2]

12 часов назад, Atridies сказал:

1. Принципиально ли такое искажение данных сигналов ?

2. Как побороть эти искажения?

Это нормальный вид сигналов. Электроды матрицы имеют большую ёмкость, особенно те, что занимаются вертикальным переносом. Ёмкость и на землю, и взаимную между собой. Она есть в datasheet в табличке на второй странице. Зависимость возникает из-за взаимной ёмкости. Можно бороться с этими искажениями, уменьшая выходное сопротивление ключей, которые работают на эти ёмкости. Когда я работал с ПЗС, мы ставили EL7457. Или можно поискать подходящий драйвер MOSFET из наличного, их море. До конца вряд ли уберёте, да это и не нужно.

Копать я бы начал с многократной проверки соответствия временных диаграмм, не только перекрытий, а всего.

И ещё: если на матрицу падает слишком много света, то сигнал будет расплываться. Получится вообще непонятно что. Можно попробовать поставить перед ней объектив с диафрагмой и ловить те самые щели. Свет Ваша матрица видит, как я понял, это уже успех.

[khach 40]

Драйвера электродов с большой емкостью вообще вот так делали- с быстрым операционником и бустером.

[Atridies 0]

Благодарю за подсказки.

EL7457 - не использовал, т.к. надо отрицательное напряжение. Т.е. надо городить сдвиг уровня. Реализовал на LM5110. В пике обещают до 5 А. Т.е. время зарядки должно быть порядка десяти наносекунд. И управление - напрямую от ПЛИС.

Временные диаграммы как раз сейчас проверяю.

Да, у меня еще провода оказались довольно длинными до матрицы, что дают индуктивность... Тоже буду убирать и смотреть, как изменятся сигналы.

 

[khach 40]

13 минут назад, Atridies сказал:

т.к. надо отрицательное напряжение.

Так оно и усилителе сигнала надо. Тут вопрос- надо просто считать сигнал, или это какие то высокоточные измерительные применения? Потому что хамамацу-это обычно последнее. И электроника весьма навороченная получается, потому что если из за изменения уровня сигналов на электродах сдвига поменяется коэффицент вычитывания заряда с пикселей и в результате откроют "эффект" то разработчик такого прибора будет мягко говоря промолчим...

[Atridies 0]

Конечно, усилителю тоже надо.  Это действительно высокоточные измерения. Точнее: измерения слабых сигналов при низких температурах.

[Atridies 0]

1. Проверил все времена и уровни сигналов. Всё как должно быть.

2. Ввел двойную коррелированную выборку. Т. е. измеряю уровень нуля (сразу после сброса) и уровень сигнала. Разница - есть результирующий сигнал.

Результат особо не изменился.

Заметил вот что:

 

1. На засветку - матрица реагирует неравномерно. Т.е. дальняя половина матрицы (если считать от выхода) - вообще не влияет на результат.  Ближняя половина влияет так: открытие шторки в сторону к выходу - дает увеличение сигнала на выходе. Причем последние пиксели (как раз у выхода) дают максимальный результат.

Такое ощущение, что горизонтальный перенос работает из рук вон плохо. Пара сотен переносов еще дает какой-то внятный результат, а дальше - либо шум, либо вообще потеря сигнала...

 

2. Почему-то на значения выхода не влияет line binning (объединение строк в горизонтальном регистре). Как и период измерения: что 60 мс, что 200 мс...

 

Прикреплю фото сигнала с матрицы:

 

Желтый - сигнал с матрицы, синий - сигнал на АЦП. Интервал между красными линиями - сброс. Зеленые линии - измерение АЦП.

 

[vov4ick 38]

Предположу что вы просто заливаете ПЗС. Нужно уменьшить интенсивность света на несколько порядков.

[khach 40]

ПЗС- в темную камеру. Т.е полностью закрыта. В крышке камеры- светодиод и питать его минимальными токами- сотни мка и менее или импульсно с очень большой скважностью. Изменяя заполнение можно проверять линейность ПЗС. Обьекты тестовые лучше проецировать на поверхность камеры- мы использовали объектив от детского эпидиаскопа, вывернув оптическую схему на изнанку, т.е ПЗС была там где пленка в эпидиаскопе. Ну или от фотоувеличителя взять объектив.

 

[DSIoffe 2]

А сигнал в темноте Вы пробовали смотреть? Или при очень малой засветке? Посмотреть сфокусированное на матрице изображение при очень малой освещённости? Тут многие на это намекают. Если очень чувствительное устройство просто лежит на столе и Вы закрываете его чем-то, то оно будет перезасвечено практически сразу. Между стеклом и кремнием обязательно есть расстояние, и свет рассеивается

А уровни управляющих импульсов покрутить?

Полка с привязкой гораздо уже полки с сигналом. Так и надо?

А картинки Ваши красивые!

[Atridies 0]

Пока не проверил в темной камере. Но мысль здравая. Проверял - действительно в обычной комнате прикрыв черной плотной бумагой.

Уровни управляющих импульсов не крутил. А есть ли в этом смысл ? Судя по моей информации - это влияет на темновой шум. У меня же до этого - пока не дошло.

Времена - пока немного с запасом. Поэтому разница - непринципиальна. Сужать будут когда всё заработает...