電荷包耦合（轉(zhuǎn)移）- 信號(hào)的讀出
當(dāng)兩個(gè)CCD單元靠得很緊（間隔~μm）時(shí)，如果同時(shí)在相鄰兩個(gè)柵極加上正偏壓，這兩個(gè)柵極下的勢(shì)阱就會(huì)合二為一，如下圖。
當(dāng)左邊單元偏置變?yōu)?/span>0，在電場(chǎng)的作用下，合二為一的勢(shì)阱變成一個(gè)，總效果是電荷包移動(dòng)到了右邊的單元，如下圖。
三相設(shè)計(jì)：每個(gè)像素有3個(gè)柵極，每行像素相應(yīng)位置的柵極連接在一起，如下圖所示。曝光時(shí)，只有一個(gè)柵極加偏置電壓。曝光結(jié)束后，采用時(shí)序電路驅(qū)動(dòng)，就可以同時(shí)將相機(jī)一行像素電荷包同時(shí)下移一行。最下面的一行像素的電荷包移入水平移位寄存器。水平移位寄存器水平移動(dòng)，逐個(gè)將像素的電荷包移出、放大、數(shù)字化，送計(jì)算機(jī)處理。水平移位寄存器也是CCD耦合器件，只是中間的寄存器有兩個(gè)移入口，且還有其它一些功能。
下面是三相耦合結(jié)構(gòu)的時(shí)序和移動(dòng)結(jié)果
電極電壓 | 狀態(tài) | |||
Step | Φ1 | Φ2 | Φ3 | |
1 | V | 0 | 0 | 曝光期間，P1電極加偏置電壓，在柵極下形成勢(shì)阱，收集光電子，形成電荷包 |
2 | V | V | 0 | 曝光結(jié)束后，P2加偏置電壓，P1和P2下的勢(shì)阱合二為一，電荷包被共享 |
3 | 0 | V | 0 | 去掉P1上的偏置電壓，電荷包移動(dòng)到P2電極下。 |
4 | 0 | V | V | P2、P3勢(shì)阱合二為一 |
5 | 0 | 0 | V | 電荷包移動(dòng)到P3電極下 |
6 | V | 0 | V | 前一個(gè)像素P3勢(shì)阱與本像素P1勢(shì)阱合二為一，電荷包共享；本像素電荷包在P3柵極下，與下一個(gè)像素P1勢(shì)阱共享 |
7 | V | 0 | 0 | 撤銷P3的偏置電壓，上一行像素電荷包移動(dòng)到本像素，本像素電荷包就移動(dòng)到了下一行像素。 |
繼續(xù)以上步驟，直至將所有行的電荷包移入水平移位寄存器，再水平移動(dòng)至放大器，直至讀出所有像素電荷包。 | ||||
維基百科的一幅動(dòng)畫很形象地說明了電荷包的轉(zhuǎn)移過程，點(diǎn)擊圖片查看
耦合轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)當(dāng)然還有其它設(shè)計(jì)，比如兩相、四相設(shè)計(jì)。
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