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随着国内近几年来大气环境问题的日益严重,遥感技术已然成为环境监测的重要技术。成像光谱仪也成为实现遥感技术的有效手段。成像光谱仪载荷的核心部分为CCD成像电路。随着航空航天遥感载荷性能日益复杂,在CCD成像电路中,传统上使用相关双采样芯片(CDS)和通用A/D芯片构成的模数转换电路已不能满足要求。因此,本文提出一种基于集成相关双采样电路和A/D电路的单芯片(AD9814)的CCD模数前端电路解决方案。全文核心内容围绕该方案进行,叙述搭建测试电路过程,验证该方案的可行性。 本文主要分为两个部分。第一部分主要介绍CCD及CCD成像电路模拟前端的发展历程及国内外现状,并详细叙述了芯片选择过程,从而得出采用集成相关双采样电路和A/D电路的单芯片作为模拟前端的方案是CCD成像电路发展的趋势。 第二部分重点介绍了整个CCD成像电路模拟前端的软硬件电路设计和实验电路构建,包括电路测试和数据采集过程。硬件电路部分包括AD9814内部主要电路及其外围电路的搭建以及运放AD847的外围电路设计。另外,详细叙述了对于A/D电路的调试而制作的专用CCD模拟信号发生器的电路设计,其提供一个可调节的已知幅度的静态信号源来测试系统电路的量程、灵敏度和线性度。软件部分包括基于FPGA平台的Verilog语言实现的芯片控制代码的编写和仿真。 对于可能成为首飞器件的AD9814,本文还提供了抗辐照实验结果,其抗辐照指标优于15krad。论述了其在航天工程中使用的可行性。