D A T A中文ê （E T）
灯光
成像
电信
成像产品线
P系列
线性光电二极管阵列成像仪
14μm的单输出， 512 ， 1024 ， 2048的元素
描述
在P系列的线性成像仪，
珀金埃尔默结合了最好的
高灵敏度的光电二极管的特性
阵列检测器和高速电荷
联接扫描提供一个不同寻常
希望解决日益增加的
先进的成像需求
应用程序。
这些高性能成像仪
具有低噪声，高灵敏度，
令人印象深刻的电荷存储容量，
和滞后免费的动态影像在
方便的单输出架构。
14平方微米的连续像素
这些成像再现图像
最小信息损失和神器
代，而其独特的光电
二极管结构提供了极好的蓝
响应延长低于250纳米
紫外线。
两相CCD读出寄存器
仅需要5伏特计时
还实现了出色的电荷转移
效率。附加电极
提供曝光的独立控制
肯定和抗光晕。最后，该
高灵敏度的读出放大器
提供了大量的输出信号，以放松
相机上的噪声要求
随后的电子产品。
可在512 ， 1024阵列的长度
2048元素或者低
成本的玻璃或紫外增强熔石英
窗户，这些多才多艺的成像器
广泛用于高速文档
阅读，网络检测，邮件分拣，
生产测试和测量
位置传感，光谱和
许多其他的工业和科学
需要峰值成像仪的应用
性能。
注意：当P系列成像仪已
设计用于抵抗静电放电
（ESD），它们能够从这些显示被损坏
收费。始终遵守适当的ESD注意事
处理系统蒸发散的时候，并存储该成像仪。
特点
扩展频谱范围， 250
1000纳米
40 MHz的像素读出速率
2500 ： 1的动态范围
5伏时钟
线率70千赫
超低图像滞后
电子曝光控制
抗光晕控制
方形像素以100％的填充因子
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线性光电二极管阵列
成像仪
说明（续）
图2a：光谱灵敏度曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
250
350
450
550
650
750
850
950
1050
100
90
右标
80
70
60
50
40
QE （ ％ ）
响应度（V /焦耳/平方厘米
2
)
P系列成像仪结合了高性
曼斯光电二极管具有高速
CCD读出寄存器和一个高
灵敏度读出放大器。参考
图1为结构细节。
左标
30
20
10
0
光探测区
光检测区域中的P系列
成像器是连续的线性阵列
钉扎光电二极管上14微米的中心。
这些光电二极管构造
使用PerkinElmer的先进光电
二极管设计，扩展了短期波
长度灵敏度进深紫外线
低于250纳米，同时保持100％的
填充因子，并提供极
低图像延迟。这种独特的设计
也避免了在多晶硅层
光检测区域，可以减少
最CCD的量子效率
成像仪。在P系列成像仪都支持
合股的玻璃窗一般
可见使用和熔融石英窗
对于在350nm以下的紫外线的使用。
参见图2的灵敏度和
窗口的传输曲线。
对于最低的延迟，所有P系列成像仪
功能牵制光电二极管。穿针，
这需要一个特殊semiconduc-
器处理步骤，提供了一个均匀的
对于内部电压基准
充电储存在每一个光电二极管。
这种稳定的参考可以保证
每个光电二极管被完全放电
每次扫描后。
波长（nm ）
图2b ：窗口透射率曲线
100
90
80
熔融石英
传输（％）
70
60
50
40
30
20
10
0
150
250
350
450
550
650
750
850
950
1050
玻璃
波长（nm ）
覆盖着光的光电二极管
屏蔽件包括在一端或两端
成像器提供的暗电流
引用的夹紧。这些都是
从有源photodi-分离
颂歌两个非屏蔽转型
这确保均匀的响应像素
出到最后一个活动的光电二极管。
由于光泄漏的可能性
年龄，两个暗最接近像素
过渡像素不应该
作为暗基准。
图1 ：成像功能框图
N = 512为RL0512P
N = 1024的RL1024P
N = 2048的RL2048P
3
10
2
N
2
10
隔离期
暗像素（ D1 ... D10 ）
过渡像素（ T1，T2）
（ D10和T1之间的光屏蔽端）
有效像素（ 1 ，...，N ）
过渡像素（ T3，T4）
（ T4和D11之间的光屏蔽端）
暗像素（ D11 ... D20 ） （未使用的RL0512P ）
抗光晕/曝光控制门
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .D10
T1 T2 1 2 3
. . . . . . . . .
N-1
T3 T4 D11 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 .D20
传送门
产量
2相埋沟CCD移位寄存器
{
3 CCD隔离阶段
AMP
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线性光电二极管阵列
成像仪
水平移位寄存器
充电收集在光电包
接收二极管作为光源转换
通过一个序列化的输出流
埋沟，两相CCD移位
寄存器，它提供高电荷传输
FER效率移频可达
40兆赫。珀金埃尔默5伏CCD
过程在本设计中使用使得
低功耗，高速工作
廉价，易得
驱动程序的设备。
传输门（
TG
）控制
从电荷包运动
光电二极管的CCD移位寄存器。
中的电荷积分，电压
控制传输门
在其低状态，以隔离所保持的
光电二极管从移位寄存器。
当电荷的转移到移位
注册需要，
TG
被切换到
其高状态创建一个传输
光电二极管之间的信道
移位寄存器。电荷转移
序列，在图4中详细描述的，进
如下：
一个特定的图象行的读出后
（ n）时，该移位寄存器是空的电荷的
并准备接受新的电荷包
从代表的光电二极管
图象行第（n + 1） 。要开始转移
序列中，水平时钟脉冲
(
1
和
2
）已停止使用
1
举行
其高的状态，
2
在低状态。
转移栅极电压相位（
TG
）是
然后切换到高开始转移
的电荷向移位寄存器。一旦
传输门达到其高状态时，该
照片栅极电压（
PG
）被设置为高
完成转移。这是中建议
谁料，该照片的栅极电压是
处于高状态为至少0.1微秒举行
以确保完全转移。在此之后
间隔，所述光电栅极的电压是
返回到其低状态，而当
被完成时，该传输门
电压也返回到低
状态。传送时序的细节
示于图3与范围和
公差在表1中。
转印后，电荷输送
沿着由交替的移位寄存器
两个水平相电压的作用
图3 ：传输时序图
t
6
t
1
PG
t
5
t
3
t
2
TG
t
4
t
6
AB
t
8
t
7
1
V
OUT
注1
注2
注意事项：
1.转型与暗像素
2.有效像素
表1.传输时序要求
项
延迟
TG
从下降沿
PG
下降沿
延迟
TG
从最终的上升沿
of
1
和
2
钟
延迟
AB
从上升沿
PG
下降沿
符号
t
1
民
5纳秒
典型值
20纳秒
最大
-
t
2
t
3
t
4
t
5
t
6
t
7
t
8
NS 0
5纳秒
100纳秒
100纳秒
10纳秒
NS 0
-
10纳秒
5纳秒
500纳秒
400纳秒
20纳秒
-
750纳秒
1
-
-
-
-
-
-
-
TG
脉冲宽度
PG
脉冲宽度
上升/下降时间
积分时间
AB
脉冲宽度
注1： 750ns是典型的时间才能完全重置光电二极管。
图4：读出时序波形
t
1
1
t
2
2
t
6
t
4
t
5
RG
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线性光电二极管阵列
成像仪
水平移位寄存器（续）
表2.读出时序要求
项
符号
t
1
t
2
t
4
t
5
t
6
民
25纳秒
-
-
5纳秒
NS 0
典型值
-
5纳秒
5纳秒
-
-
最大
-
-
-
-
-
1
和
2
。当两相的CCD
移位寄存器结构允许
宽松的公差时间对这些
在三或四相设计要求，
最佳的电荷转移效率
和最低功耗
时获得的二维的重叠
相CCD时钟发生绕
50％的变化程度。此外，该
信号之间的相位差
1
和
2
应保持接近
180°，这两个信号的占空比
应该接近50 ％ ，以防止丢失设置
的全阱的电荷存储容量
和电荷转移效率。读
定时的细节示于图4中
用范围和公差在表2中。
1
,
2
时钟周期
1
,
2
上升/下降时间
RG
上升/下降时间
RG
时钟 - 持续高
延迟
1
高 - 低
从转型
RG
低*
注：交叉点
1
和
2
时钟转换应该发生在10 - 90 ％的水平时钟振幅。
表3.成像性能（典型值）
像素数
512元（ RL0512P ）
1024元（ RL1024P ）
2048元（ RL2048P ）
像素尺寸
曝光控制
卧式时钟
输出数
动态范围
1
读出噪声（ RMS）
扩音器
复位晶体管
没有CDS总噪声
饱和曝光
2
噪声等效曝光
2
放大器的灵敏度
饱和输出电压
饱和电荷容量
电荷转移效率
峰值响应
PRNU跨阵列的比赛
坏点
LAG
光谱响应范围
数据速率（每路输出）
注意事项：
1.定义为Q
SAT
/ RMS噪声（总） 。
2.对于在750nm的照明。
14微米× 14微米
是的
2
（ 5V时钟振幅）
1
2500:1
25电子
55电子
60电子
24毫微焦耳/平方厘米
2
9.6 PJ /厘米
2
4 μV /电子
600毫伏
150000电子
0.99995
25V/J/cm
2
±10%
0
< 1 ％
250纳米 - 1000纳米
40 MHZ
时序要求
在高速应用中，快速
波形转换允许最大
沉降的输出信号的时间。
然而，它一般最好
用最慢的上升和下降时间
与所需的视频一致
性能，因为快速的边缘往往
引进更多的转换噪声
入视频波形。当
最高速度是必需的，小心
波形过渡平滑
可改善之间的平衡
速度和视频质量。
输出放大器器
从最后级充新兴
该移位寄存器被转换为一个
由电荷积分器的电压信号
和视频放大器。积分器，一个
电容器由一个浮动扩散部创建
最初被设定为一个直流基准电压
年龄（V
RD
） ，通过设置重置晶体管
电压（
RG
），其高状态。阅读
出的电荷，
RG
是脉冲低
接通复位晶体管截止和
隔离V积分
RD
。该
下一次
1
变为低电平时，充
包被传送到积分
它产生的电压比例
佐丹奴国的分组大小。复位
晶体管的电压，
RG
，必须达到
它的低态之前的高到低
过渡
1
。一个明显的剪辑
的视频信号将导致如果这
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线性光电二极管阵列
成像仪
输出放大器（续）
条件不成立。图4
详细介绍了时钟波形要求一
ments和重叠公差。
视频放大器缓冲信号
从积分器用于从所述输出
成像仪。必须小心，以保持
加载在其能力范围内该放大器
推动高反应性或低阻抗
ANCE负荷。半功率带宽
入的10外部负载pF的是
150兆赫。它建议
输出的视频信号与被缓冲
宽带射极跟随器或
其他合适的放大器，以提供
大Z
IN
到输出放大器。
保持外部放大器接近
输出引脚，以减少杂散
的感性和容性耦合
输出信号，可以伤害
信号质量。
表4.工作电压
信号
1
,
2
功能
水平时钟
传送门
照片门
抗光晕门
输出门
复位门
功放电源电压
放大器复位漏
放大器返回/遮光罩
高
低
状态
高
低
高
低
高
低
高
低
电压
5
0
8
0
8
-4
4
-4
3
8
0
12
9.5
0
公差
±5%
±10%
±5%
±5%
±5%
±10%
±5%
±5%
TG
PG
AB
V
OG
RG
V
DD
V
RD
V
RD
/ LS
表5.绝对最大额定值
高于该使用年限可能被削弱
民
温度
emperature
存储
操作
电压（相对于GND ）
oltage
引脚3,4 ， 17 - 19
销2 ，10，20
引脚1 ， 11
销15,16
-25
-25
-0.3
-0.3
-0.3
-4.3
最大
+85
+55
+18
+18
+0
+18
单位
°C
°C
V
V
V
V
曝光控制和
抗光晕
在曝光控制功能
P系列成像仪支持可变
电荷累积时间，在光致
二极管。当抗光晕门
电压（
AB
）被设置为高状态，
电荷从像素排出
存储栅到曝光控制
沥干。在正常的电荷收集
在光电二极管，
AB
被设置为低
状态。由于定时要求
曝光控制模式，充
总是被累积在所述端
电荷是刚刚之前的期间
转移到读出寄存器。
图3中包括的定时要求一
ments用于与曝光控制
抗光晕门。曝光
示将作用在所述的控制定时
所出现的视频电荷包
上的下一个读取周期的数据。
预防注意事项：
CCD输出引脚（引脚＃ 2 ）绝不能短路要么V
SS
或V
DD
而电源
施加到器件上。灾难性设备故障会导致！
成像性能
在P系列图像中的每个元素per-
令人钦佩的形成它自己的功能
同时整合顺利地与
在球队的其他元素。的光子
todiodes高效地把光
充电时，读数准确登记
得非常好传输的电荷向
放大器，并且该放大器提供
一个干净的，健壮信号用于使用
图像处理电路。而
这些实际表现
成像器强烈地依赖于
电子和定时的细节
相机提供，其直
提出具体的实施要求一
ments利于优化设计。
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