CN102883113A - 用于emccd的低负载增益寄存器链 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于EMCCD的低负载增益寄存器链，包括多级增益寄存器构成的增益寄存器链，其特征是，所述多级增益寄存器的电荷存储容量沿电荷转移倍增的方向从小到大变化。本发明通过使增益寄存器链的电荷容量沿电荷转移方向从小到大变化，可以降低增益寄存器链的负载电容，而不影响增益寄存器链的信号放大功能，从而降低***的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种低负载增益寄存器链，属于EMCCD电子倍增技术领域。
背景技术
随着CCD技术的发展，本世纪初电子倍增CCD（Electron Multiplying CCD，EMCCD）问世。与常规的CCD技术不同，EMCCD在其读出（转移）寄存器后又接续一串可控的增益寄存器，使信号电荷在读出过程中通过碰撞电离得到增强，实现高灵敏度成像探测。增益寄存器中碰撞电离的高压电场由外加在增益寄存器栅上的高压驱动脉冲和相邻栅上的低电平直流偏置电压产生。高压驱动脉冲的高电平幅度约为20～45V，通过控制其高电平幅度可以实现信号的增益倍数的调节。
目前用于EMCCD的电子倍增技术，其增益寄存器链中的每一级寄存器都采用相同电荷存储容量的设计方法，相应的寄生参数大，驱动负载高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于EMCCD的低负载增益寄存器链，可减小驱动增益寄存器的负载电容，降低***功耗。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于EMCCD的低负载增益寄存器链，包括多级增益寄存器，其特征是，所述多级增益寄存器的电荷存储容量沿电荷转移倍增的方向从小到大变化，直到最后一级增益寄存器的电荷容量达到传统增益寄存器的电荷容量。
所述增益寄存器的电荷存储容量通过控制各增益寄存器的栅的尺寸来改变。
所述多级增益寄存器的栅的长度沿电荷转移方向递增变化，使相应的多级增益寄存器电荷存储容量沿电荷转移方向从小到大变化。
所述多级增益寄存器的栅的宽度沿电荷转移方向递增变化，使相应的多级增益寄存器电荷存储容量沿电荷转移方向从小到大变化。
本发明所达到的有益效果：
本发明通过使增益寄存器链的电荷容量沿电荷转移方向从小到大变化，可以降低增益寄存器链的负载电容，而不影响增益寄存器链的信号放大功能，从而降低***的功耗。
附图说明
图1是本发明的低负载倍增寄存器链结构示意图；
图2是本发明的低负载增益寄存器链的一实施例示意图：栅长度控制；
图3是本发明的低负载增益寄存器链的另一实施例示意图：栅宽度控制。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的低负载增益寄存器链可应用于EMCCD等需要电信号放大的增益机构，该低负载增益寄存器链由多级增益寄存器构成，结构如图1所示，寄存器链的电荷存储容量从小到大变化，与电子转移倍增的方向一致。
增益寄存器的电荷存储容量可以通过控制寄存器的栅来改变，如图2、图3所示，通过控制增益寄存器栅的尺寸，如栅的长度和宽度使其沿电荷转移方向递增变化，相应的增益寄存器电荷存储容量也就从小到大变化，直到最后一级增益寄存器的电荷容量达到传统增益寄存器的电荷容量。这种结构的增益寄存器链可以有效减小驱动增益寄存器的负载电容，降低***功耗，而不影响电子倍增功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1. 一种用于EMCCD的低负载增益寄存器链，包括多级增益寄存器构成的增益寄存器链，其特征是，所述多级增益寄存器的电荷存储容量沿电荷转移倍增的方向从小到大变化。
2.根据权利要求1所述的用于EMCCD的低负载增益寄存器链，其特征是，所述增益寄存器的电荷存储容量通过控制各增益寄存器的栅的尺寸来改变。
3.根据权利要求2所述的用于EMCCD的低负载增益寄存器链，其特征是，所述多级增益寄存器的栅的长度沿电荷转移方向递增变化，使相应的多级增益寄存器电荷存储容量沿电荷转移方向从小到大变化。
4.根据权利要求2所述的用于EMCCD的低负载增益寄存器链，其特征是，所述多级增益寄存器的栅的宽度沿电荷转移方向递增变化，使相应的多级增益寄存器电荷存储容量沿电荷转移方向从小到大变化。
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2012
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