Электростатика

Фоточувствительные приборы с зарядовой свя-
зью
(ФПЗС) являются весьма перспективными процессорами. 
ФПЗС является изделием функциональной электроники, 
предназначенным для преобразования оптического изображе-
ния в электрический сигнал, действие которого основано на 
формировании и переносе зарядовых пакетов под действием 
света по поверхности или внутри полупроводника. 
Различают линейные и матричные ФПЗС. 
В
линейных ФПЗС
фоточувствительные элементы распо-
ложены в один ряд. За один период интегрирования линейный 
ФПЗС воспринимает изображение и преобразует в электриче-
ский (цифровой) сигнал одну строку оптического изображения. 
В режиме накопления информации в потенциальных ямах 
ФПЗС накапливаются фотогенерированные зарядовые пакеты, а 
затем эти фоточувствительные элементы используются для 
транспортировки зарядовых пакетов к выходу. Эта конструкция 
линейных ФПЗС проста, но в ней происходят искажения сигна-
лов за счет засветки в процессе сканирования (рис. 4.13, 
а
). 

---

136 
Целесообразно разделить функции накопления и сканиро-
вания. С этой целью вводят дополнительный регистр сдвига 
(рис. 4.13, 
б
) и разрешающий затвор. Фотогенерированные за-
рядовые пакеты формируются в фоточувствительных элементах 
секции накопления. Затем на разрешающий затвор поступает 
отпирающее напряжение, и весь массив информации парал-
лельно переносится в соответствующие элементы регистра 
сдвига, защищенного от света. На следующем периоде накоп-
ления формируется новая конфигурация зарядовых пакетов, а 
предыдущие пакеты передаются на выход. В таком приборе 
устраняется влияние засветки. 
Линейные ФПЗС используются в системах, где движется 
объект либо сам прибор. В настоящее время разработаны ли-
нейные ФПЗС, имеющие 2048 элементов разложения с шагом 
12мкм, интегральную чувствительность около 5 ∙ 10
2
Вм
2
/Дж, 
динамический диапазон 60 - 70 дБ на частоте вывода информа-
ции 20 МГц. 
Рис. 4.13. Конструкции линейных ФПЗС: а – без разделения
областей накопленияи передачи; б - с дополнительным 
регистром сдвига 

---

137