CCD(Charge-Coupled Device，電荷耦合器件)是利用光電效應與電荷轉移機制實現光信號到電信號轉換的核心器件。其工作流程為：光敏二極管陣列捕獲光子→光電效應生成電子-空穴對→MOS電容勢阱存儲電荷→時鐘脈沖驅動電荷逐單元轉移→輸出放大器轉換為電壓信號→模數轉換生成數字圖像。

對比CMOS的核心優(yōu)勢與應用領域

盡管如今多數民用場景被 CMOS 替代，但在對畫質、靈敏度、噪聲要求嚴苛的專業(yè)領域仍具不可替代性：

科學研究：天文望遠鏡成像、粒子物理探測器、光譜分析設備;

醫(yī)療領域：X 射線成像設備、熒光顯微鏡、乳腺攝影機;

工業(yè)檢測：高精度機器視覺(如半導體晶圓缺陷檢測、汽車零部件尺寸測量);

航天軍工：衛(wèi)星遙感相機、紅外夜視設備、導彈制導系統(tǒng)。

CCD傳感器電路結構圖

CCD 傳感器靜電防護方案

CCD 傳感器在高精度工業(yè)視覺、航天設備等場景中，靜電浪涌主要通過以下路徑入侵：電源端口：工業(yè)電源(如 24V)易受雷擊感應浪涌;數據接口：高速圖像傳輸接口(如 Camera Link、LVDS);觸發(fā)信號線：外部控制信號輸入端口。

1、輸入電源防護

24V 工業(yè)電源需兼顧浪涌與過流保護：

浪涌防護：推薦 TVS 器件 LM1K24CA(封裝 SMB，VC=35V，殘壓低)，保護水平達 2KV;過流防護：SMD1812 系列 PTC(6-60V，0.1-3.5A)，響應速度快，可重復使用;反極性保護：肖特基二極管 SK56C(60V/5A)，降低電源接反時的損壞風險。

2、高速數據接口防護

Camera Link接口(傳輸速率最高 2.38Gbps)：ESD 防護：采用 ULC3304P10LV ESD 陣列(寄生電容 < 0.5pF)，滿足 IEC61000-4-2 等級 4(接觸放電 8kV，空氣放電 15kV)，保證高頻信號完整性;共模干擾抑制：串聯共模扼流圈，減少數據線串擾。

LVDS接口提供655Mbit/s的傳輸速度，本方案采用集成器件防護,寄生電容<1pf, 保證信號完整性，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電8kV，空氣放電15kV。

3、電源軌靜電防護

CCD 傳感器通常需多組電源軌：

模擬電源(3.3V)：ESD0321CW(DFN0603 封裝，30pF 電容，21A 泄放電流);

數字電源(1.8V/1.2V)：ESD1821C(DFN0603，25pF，18A)，降低電源紋波與靜電干擾。

雷卯電子(Leiditech)致力于成為電磁兼容解決方案和元器件供應領導品牌，供應ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、電感等產品。雷卯擁有一支經驗豐富的研發(fā)團隊，能夠根據客戶需求提供個性化定制服務，為客戶提供最優(yōu)質的解決方案。