Các tín hiệu đầu ra CCD được ngay lập tức đạt được khuếch đại, như thể hiện trong sơ đồ mạch này. Các bộ khuếch đại chính nó sử dụng FET OPA655 đầu vào op amp băng rộng, thiết lập ở mức tăng +5V/V. Với băng thông 3dB của 400MHz
33
cho mức tăng +1 băng thông của OPA655, trong mức tăng +5V/V là 75MHz. Thời gian giải quyết 12 bit cho phần này là khoảng 16ns. Để ước tính thời gian phản ứng tổng thời gian xoay cho đầu ra 1Vp-p cần phải được thêm vào 16ns thời gian giải quyết. Với một thời gian xoay của 3.3ns, điều này cho biết thêm lên đến tổng cộng khoảng 20ns. Xem xét một hệ thống với một tần số readout 5MHz, một kỳ điểm ảnh có 200ns. Các pixel chiều rộng thực tế sẽ có khoảng một nửa thời gian đó, hoặc 100ns. Các OPA655 sẽ chỉ mất 1/5 thời gian pixel và vẫn được chính xác đến 12 bit. Đáp ứng nhanh của OPA655 là đủ thời gian cho các giai đoạn tiếp theo và cho thời gian thu của bộ chuyển đổi A /D.
Như đã thảo luận trước đó, thông tin điểm ảnh trên điện áp tham chiếu có thể là +10V hoặc nhiều hơn. Điều này có thể gây ra tác dụng phổ biến chế độ không mong muốn hoặc thậm chí độ bão hòa. Tụ điện chuỗi CB ngăn chặn thành phần DC này từ tín hiệu video và tham chiếu của đường cơ sở bị mất. Đường cơ sở mới có thể được thành lập với công tắc SW xuống đất. Đối với mỗi giai đoạn thiết lập lại công tắc đóng và căn cứ ở một bên của tụ điện, thiết lập phí của nó đến một tiềm năng, mặt đất được xác định hoặc 0V, trong trường hợp này. Bởi vì bản chất của điện áp đầu ra CCD các yêu cầu hiệu suất cho các thành phần xử lý, như bộ tiền khuếch đại tập trung vào các chi tiết kỹ thuật miền thời gian của IC. Đối với các thông số kỹ thuật khuếch đại hoạt động như hàng loạt lãi suất, thời gian giải quyết tình trạng quá tải, thời gian phục hồi là rất quan trọng. Tất nhiên các thành phần cần phải có thông số kỹ thuật tiếng ồn thấp và không thêm quá nhiều tiếng ồn để các tín hiệu CCD giảm phạm vi năng động. Khi thiết kế một hệ thống hình ảnh CCD, các thông số thời gian tên miền của IC là những thông số kỹ thuật mà nhà thiết kế sẽ xem xét. Một nhà thiết kế có thể không luôn luôn có thể tìm thấy tất cả chúng trong các bảng dữ liệu sản phẩm và tốt xấp xỉ bậc nhất của các đặc điểm kỹ thuật còn thiếu có thể thu được bằng cách sử dụng các mối quan hệ giữa tần số và miền thời gian hiển thị ở trên. Ví dụ thời gian tăng tốc có thể được tính toán bằng cách sử dụng các mối quan hệ đơn giản giữa các băng thông 3dB và thời gian tăng tốc của một hệ thống thứ tự đầu tiên: Risetime= 0.35/Bandwidth, thời gian tăng tốc này sau
34
đó có thể được sử dụng để có được thời gian của hệ thống liên tục, mà sẽ dẫn đến thời gian giải quyết: Thời gian liên tục = Risetime/2.2. Một mối quan hệ quen thuộc cho một hệ thống cực duy nhất là đáp ứng xung của nó: VOUT (t) = VIN (– e- t/τ). Ở đây, τ là hằng số thời gian hình thành bởi RC. Giải phương trình này cho kết quả t trong t = - τ
x ln (%/100). Điều này cung cấp thời gian giải quyết chính xác cho bất kỳ giải quyết mong muốn, thường được sử dụng như một thuật ngữ %. Một lần nữa, hãy nhớ rằng tất cả các phương trình thiết kế được dựa trên một phản ứng đơn cực. Các giá trị thực tế có thể khác nhau do tác dụng thứ hai thứ tự của các IC. Lợi thế hơn các giai đoạn đầu vào lưỡng cực là sự thiên vị rất thấp hiện nay. Xu hướng hiện nay trở nên quan trọng trong các ứng dụng một tụ điện được nối với đầu vào hoặc trong trường hợp trở kháng nguồn là cao. Xu hướng đầu vào điển hình hiện tại của cả ba op amps được liệt kê là 5pA hoặc tốt hơn. Dòng hướng đầu vào op amps tốc độ cao lưỡng cực là trong khoảng từ 1 đến 30µA. Tất cả các op amps liệt kê hoạt động vào nguồn cung cấp ±5V, trừ OPA671 đòi hỏi nguồn cung cấp ±15V. Các OPA637 là một phiên bản bù của OPA627 và do đó chỉ ổn định đạt 5 hoặc cao hơn.
Các quyết định xem có nên sử dụng một đầu vào FET hoặc thiết bị đầu vào lưỡng cực sẽ luôn luôn phụ thuộc vào yêu cầu của các ứng dụng cá nhân.