專利名稱：無源向下鉗位電路的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子學領域，涉及一種用于向下鉗位容性負載驅動時鐘信號的無源鉗 位電路。
背景技術：
在CCD等容性負載的驅動電路中，經常需要使用鉗位電路將驅動時鐘信號鉗位到 指定的電壓。目前，廣泛使用的鉗位電路均為有源鉗位電路，需要提供一種或兩種參考電 源，電路結構復雜，而且不同鉗位電壓的驅動時鐘信號需要的參考電源也不一樣，導致整個 驅動電路需要很多種參考電源，電路規模很大。

發明內容
為了解決現有技術中存在的需要提供參考電源、電路規模大的問題，本發明提出 了一種用于向下鉗位CCD等容性負載驅動時鐘信號的無源鉗位電路。本發明解決技術問題所采用的技術方案如下無源向下鉗位電路，用于向下鉗位CCD等容性負載的驅動時鐘信號，該電路包括 第一電容、電阻、二極管和第二電容，輸入驅動時鐘信號與第一電容的一端相連接；鉗位后 的輸出驅動時鐘信號與第一電容的另一端相連接，該端同時與二極管的陽極相連接；二極 管的陰極通過第二電容接地；電阻與二極管并聯連接。本發明的有益效果是用四個基本電子元件實現了 CCD等容性負載驅動時鐘信號 的向下鉗位，結構簡單、可靠性高；簡單地更換不同容值的電容就可以調整鉗位電壓，方便 CCD等容性負載的性能調試。


圖1是本發明無源向下鉗位電路的結構示意圖。圖2是本發明無源向下鉗位電路的原理圖。圖3是本發明無源向下鉗位電路上電后輸入輸出驅動時鐘信號的波形圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。如圖1所示，本發明的無源向下鉗位電路包括第一電容1、電阻2、二極管3和第二 電容4，輸入驅動時鐘信號A與第一電容1的一端相連接；鉗位后的輸出驅動時鐘信號B與 第一電容1的另一端相連接，該端同時與二極管3的陽極相連接；二極管3的陰極通過第二 電容4接地；電阻2與二極管3并聯連接。本發明的工作原理如下第一電容1的兩端電壓即為鉗位電壓。上電前各電容中的電荷均為零，鉗位電壓為零。
上電后，當輸入驅動時鐘信號A的高電平Vpp到來后，二極管3正向導通，第一電容 1和第二電容4通過二極管3快速充電，第一電容1的兩端電壓Va即鉗位電壓逐漸增加。當 高電平結束時，在第一電容1上形成鉗位電壓Vclamim，此時輸出驅動時鐘信號B為νρρ-ναΑΜρ, 1 °當輸入驅動時鐘信號A變為低電平時，第一電容1的一端相當于接地，另一端的電 壓為負的鉗位電壓-VaMM，即二極管3的陽極為負電壓；二極管3的陰極與第二電容4相 連接，為正電壓，所以二極管3反向截止；第一電容1和第二電容4通過阻值非常大的電阻 2緩慢地放電，放電時間常數是時鐘信號低電平持續時間的5倍以上，所以第一電容1兩端 的鉗位電壓基本不變，此時輸出驅動時鐘信號B為負的鉗位電壓-Vcmu。當輸入驅動時鐘信號A再次變為高電平Vpp時，二極管3再次正向導通，第一電容 1和第二電容4再次通過二極管3快速充電，鉗位電壓繼續增加。當高電平結束時，在第一 電容1上形成鉗位電壓ναΑΜΡ,2，此時輸出驅動時鐘信號B為VPP-VeLAMP,2。當輸入驅動時鐘信號A再次變為低電平時，第一電容1兩端的鉗位電壓仍然基本 不變，此時輸出驅動時鐘信號B為負的鉗位電壓-Kmu。如此幾個時鐘周期后，對第一電容1和第二電容4的充電將結束，此時除去二極管 3的導通壓降VF，電壓Vpp-Vf將在第一電容1和第二電容4之間按容值反比進行分配，從而 在第一電容1上形成穩定的鉗位電壓VaAMP。而此后輸出驅動時鐘信號B始終是輸入驅動時 鐘信號A向下鉗位了 VaAMP。上電后的輸入輸出驅動時鐘信號如圖3所示。形成穩定鉗位電壓需要的周期數由輸入驅動時鐘信號A的高電平VPP、第一電容1 的容值、第二電容4的容值和二極管3的正向導通電流決定。 斷電后，第一電容1和第二電容4通過電阻2緩慢地放電，最終整個電路沒有電荷存儲。實施例如圖2所示，第一電容1和第二電容4采用精度以上的電容，容值要比負載電 容值高兩個數量級以上。鉗位電路的鉗位電壓ναΑΜΡ，即第一電容1兩端的電壓να，與第一 電容1的容值C1、第二電容4的容值C2和輸入時鐘信號的高電平電壓VPP、二極管3的導通 Vf壓降的關系為
權利要求
1.無源向下鉗位電路，用于向下鉗位CCD等容性負載的驅動時鐘信號，其特征在于，該 電路包括第一電容(1)、電阻O)、二極管C3)和第二電容G)，輸入驅動時鐘信號A與第一 電容(1)的一端相連接；鉗位后的輸出驅動時鐘信號B與第一電容(1)的另一端相連接，該 端同時與二極管(3)的陽極相連接；二極管(3)的陰極通過第二電容(4)接地；電阻(2)與 二極管(3)并聯連接。
2.如權利要求1所述的無源向下鉗位電路，其特征在于，所述第一電容(1)和第二電容 (4)均為精度大于的電容，其容值比負載電容值高兩個以上數量級；所述二極管(3)是 型號為2CK81E的高速開關二極管。
全文摘要
本發明的無源向下鉗位電路屬于電子學技術領域，該電路用于向下鉗位CCD等容性負載的驅動時鐘信號，該電路包括第一電容(1)、電阻(2)、二極管(3)和第二電容(4)，輸入驅動時鐘信號A與第一電容(1)的一端相連接；鉗位后的輸出驅動時鐘信號B與第一電容(1)的另一端相連接，該端同時與二極管(3)的陽極相連接；二極管(3)的陰極通過第二電容(4)接地；電阻(2)與二極管(3)并聯連接。本發明的有益效果是結構簡單、可靠性高；簡單地更換不同容值的電容就可以調整鉗位電壓，方便CCD等容性負載的性能調試。
文檔編號H02M3/07GK102082504SQ201010587388
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者劉海波, 宋克非, 韓振偉, 馬慶軍 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所