一种电荷耦合器件的电子增益倍数测量方法

摘要

本发明是一种电荷耦合器件的电子增益倍数测量方法，包括步骤S1：利用电荷耦合器件的读出放大器的复位金属氧化物半导体管导通时，获取吸收浮置栅电容上储存的信号电子形成复位栅极微弱电流；步骤S2：通过纳安表检测读出放大器上复位金属氧化物半导体管的复位栅极微弱电流；步骤S3：根据复位栅极微弱电流计算出浮置栅电容上每个像素的平均电子总数，从而检测到被测相机的电子增益倍数。本发明旨在解决电荷耦合器件读出放大器的非线性特征及其产生的读出噪声将会增大电子增益倍数测量误差的问题，非常适合用于电荷耦合器件在电子增益标定过程中的电子增益倍数测量。

主权项

一种电荷耦合器件的电子增益倍数测量方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：步骤S1:利用电荷耦合器件的读出放大器的复位金属氧化物半导体管导通时，获取吸收浮置栅电容上储存的信号电子形成复位栅极微弱电流；步骤S2:通过纳安表检测读出放大器上复位金属氧化物半导体管的复位栅极微弱电流；步骤S3:根据复位栅极微弱电流计算出浮置栅电容上每个像素的平均电子总数，从而检测到被测相机的电子增益倍数；获取所述电子总数的步骤如下：步骤S31：开启积分球电源，保持积分球稳定工作至少10分钟以上；步骤S32：开启被测相机电源，设定被测相机工作参数，将被测相机的模拟数字转换器增益设置为1，并使被测相机保持恒定的像素时钟频率和帧频工作至少10分钟以上；步骤S33：将积分球输出辐亮度调节到最低，将被测相机的电子增益调节到最大，不断调节衰减片组来调节电荷耦合器件进光量，同时观察被测相机的输出图像，直到被测相机在该输入辐亮度下设置为最大增益工作时不会饱和为止；步骤S34：关闭被测相机电子增益，确认被测相机的单帧总行数H_T、单帧有效行数H_V、单帧每行总列数V_T、单帧有效列数V_V，采用下式计算被测相机有效像素比K：$K=\frac{H_V\times V_V}{H_T\times V_T}$步骤S35：确认被测相机输出像素时钟频率F，单位为像素每秒(pixel/s)；步骤S36：计算电流为1安培时通过复位金属氧化物半导体管的栅极的电子总数C＝1/电子电量＝1/1.6×10^‑19＝6.25×10¹⁸电子每安培(e‑/A)。