CCD傳感器是一種模擬器件。CCD層下面是SSR(串行移位寄存器)，一端連接放大器，另一端連接ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)。CCD層中的電荷轉(zhuǎn)移到SSR，然后轉(zhuǎn)移到放大器和ADC。從每個(gè)像素讀取這個(gè)電荷來重建圖像。

　CCD傳感器芯片結(jié)構(gòu)

　p摻雜硅襯底，缺少電子。在這個(gè)襯底之上，有一薄層摻雜磷的N型硅，以具有多余的電子。該表面被分成絕緣的溝道(溝道停止)，其由具有高濃度硼的硅制成。氧化反應(yīng)產(chǎn)生覆蓋表面的氧化硅層。由鋁或多晶硅制成的電極垂直于絕緣溝道放置。

　CCD的PCB布局

　無論是構(gòu)建成像系統(tǒng)還是光譜測量系統(tǒng)，PCB原理圖和布局都是相似的。PCB上CCD和CMOS傳感器的布局遵循與顯示器相同的慣例。市面上有COTS集成CCD模塊，你可以用它們來搭建成像系統(tǒng)。這些模塊將在單個(gè)封裝中包括控制器、放大器、ADC和其他重要組件。

　當(dāng)您使用混合信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，噪聲可能會(huì)成為PCB布局中的一個(gè)問題，因此系統(tǒng)中的任何數(shù)字信號(hào)都會(huì)干擾您的敏感CCD測量，這些測量是模擬的。您的數(shù)字元件需要在電源和接地引腳之間使用去耦電容來補(bǔ)償開關(guān)噪聲。

　就像其他混合信號(hào)PCB一樣，您應(yīng)該通過適當(dāng)?shù)牟季€來分隔模擬和數(shù)字信號(hào)的返回路徑。這里沒有我們可以展示的一般例子，但是通常每個(gè)信號(hào)的返回路徑不應(yīng)該交叉；您的數(shù)字信號(hào)返回路徑不應(yīng)穿過任何模擬元件。

　如果可以，可以用接地導(dǎo)體作為敏感模擬信號(hào)的屏蔽，防止數(shù)字信號(hào)的干擾。這說明了在成像系統(tǒng)中使用COTS CCD模塊的優(yōu)勢。這些模塊的電路板通常由模擬接地層構(gòu)成，用作數(shù)字信號(hào)的屏蔽，并提供低噪聲測量。