TC247SPD-B0

TC247SPD是一款帧行间转移CCD图像传感器，专为黑白、NTSC电视、计算机和特殊用途应用而设计，这些应用需要低噪声、高灵敏度、高速和低拖影。

TC247SPD是IMPACTRON™系列的新器件，该系列传感器具有极低噪声、高灵敏度、高速和低拖影的特点，在转换为电压之前直接在电荷域中对电荷进行倍增。电荷载流子倍增（CCM）通过低噪声单载流子碰撞电离过程实现，该过程在载流子反复通过高场区域时发生。向特殊设计的栅极施加倍增脉冲可激活CCM。通过调整倍增脉冲的幅度可以改变倍增增益。该器件的功能类似于固态实现的图像增强器。

TC247SPD的图像传感区域配置为500行，每行680个像素。每行预留20个像素用于暗参考。防晕保护基于先进的横向溢流漏概念，不会降低近红外响应。传感器可以在逐行扫描模式下工作，并且可以在一个图像场中捕获完整的340,000个像素。实现了从图像传感区域到存储区域的帧行间转移，以最大程度减少图像拖影。电荷在存储区域积分和存储后，可在下一个周期进行读出。这通过独特的串行寄存器设计实现，该设计包括特殊的电荷倍增像素。

TC247SPD传感器采用德州仪器专有的先进分裂栅虚拟相CCD（SGVPCCD）技术制造，该技术为器件提供了宽光谱响应、高量子效率（QE）、低暗电流和高响应均匀性。

这款MOS器件内置有限的保护。在存储或处理过程中，器件引脚应短接在一起，或者将器件放置在导电泡沫中。在电路中，未使用的输入应始终连接到Vss。在任何情况下，引脚电压都不应超过绝对最大额定值。操作期间应避免将OUT短接到Vss，以防止损坏放大器。如果输出和ADB端子反向偏置并允许过大电流流过，器件也可能损坏。有关处理此类器件的具体指南，请参阅德州仪器提供的《静电放电敏感（ESD）器件和组件处理指南》。

为了稳定运行，需要从封装的FP引脚到SUB外部连接一个去耦电容（1μF，>5V）。

TC247SPD由五个基本功能块组成：图像传感区域、图像存储区域、串行寄存器、电荷倍增器以及带有缓冲放大器的电荷检测节点。每个块的位置在功能框图中标识。

当光线进入图像传感区域的硅中时，电子会在像素的势阱中产生并收集。向抗晕漏极施加合适的直流偏置可提供防晕保护。超过由ODB偏置确定的特定水平的电子会从像素中排出。在通过向IAG2施加PD单元读出脉冲完成积分周期后，电荷从PD单元转移到V单元，然后迅速转移到存储单元，在那里等待读出。可以按顺序从存储器中读出各行以实现逐行扫描，或者将两行相加以实现伪隔行扫描。图像传感区域左边缘的20列和右边缘的2列对入射光进行屏蔽。这些像素提供暗参考，用于后续视频处理电路中恢复视频黑电平。

此外，在图像传感区域和图像存储区域之间添加了4条暗线用于隔离。

每个像素都采用先进的横向溢流漏结构构建。通过改变抗晕漏极的直流偏置，可以控制防晕保护水平并与阱容量进行权衡。

可以逐帧进行精确的曝光控制定时。通过清除PD单元中的残留电荷，可以将积分时间从其标称长度任意缩短。为此，向IAG2施加PD单元清除脉冲，这标志着积分的开始。

TC247SPD图像传感器的串行寄存器仅由多晶硅栅极组成。它以高速运行，时钟范围从0V到8V。这使得传感器能够以30帧/秒的速度工作。串行寄存器用于将存储在存储行像素中的电荷传输到输出放大器。

• 极低噪声，极高灵敏度，电子可变电荷域增益
• 1/2英寸格式，固态电荷耦合器件（CCD）帧行间转移单色图像传感器，适用于低光照水平应用，读出速度为30帧/秒
• 每场340,000像素
• 帧存储器
• 图像传感区域有658（水平）×496（垂直）个有效像素
• 多模式读出能力
  • 逐行扫描
  • 伪隔行扫描
  • 行求和
  • 像素求和
• 除CMG栅极外，0 - 8V串行操作
• 连续电子曝光控制，从1/30秒到1/2,000秒
• 先进的横向溢流漏
• 10.0μm方形像素
• 低暗电流
• 在宽光谱范围内具有高光响应均匀性
• 固态可靠性，无图像烧伤、残留成像、图像失真或微音效应
• 封装内置珀尔帖冷却器和温度传感器