Download dispositivos de cargas acopladas

PAMELA HERNÁNDEZ
Inventado por Willard S. Boyle y George
Smith en Octubre de 1969.
Electrónicamente hablando, la función de cada una de las
fotoceldas que forman el sensor es transformar los fotones que
recibe de la luz reflejada por las imágenes que capta el objetivo
fotográfico, en variaciones de voltaje o de tensión analógica de
corriente alterna, que a continuación se convertirán en datos
digitales.
La estructura básica del sensor consiste
en una capa de óxido semiconductor
(SiO2) depositada sobre un sustrato de
silicio dopado tipo p (p-Si), con contactos
metálicos en la superficie (C) conectados
de manera alternada a una fuente de
voltaje (V). El CCD puede almacenar y
transferir información en forma de carga
eléctrica usando los pozos de potencial
que se forman debajo de los contactos
metálicos al aplicar una serie de pulsos
de voltaje a los electrodos.
Técnicamente hablando el CCD debe realizar cuatro tareas en la
generación de una imagen. Estas funciones son:
1)
2)
3)
4)
Generación de carga
Recolección de carga
Transferencia de carga
Detección de carga.
La primera operación se basa en un proceso físico conocido como
el efecto fotoeléctrico - cuando los fotones o partículas golpea
ciertos materiales electrones libres son liberados.
En la segunda etapa los electrones se recogen en los lugares mas
cercanos de recolección discretos o píxeles. Los sitios de
recolección se definen por una serie de electrodos o placas
formadas en el CCD.
La tercera operación, la transferencia de carga, se lleva a cabo
mediante la manipulación de la tensión en las puertas de una
manera sistemática por lo que los electrones se mueven hacia
abajo de la señal de los registros verticales de un píxel a la
siguiente en una cinta transportadora como la moda. Al final de
cada columna es un registro horizontal de píxeles.
Este registro recoge una línea a la vez y luego transporta los
paquetes de carga en una manera en serie a un amplificador en
el chip. El paso final de operación, la detección de carga, es
cuando los paquetes de carga individuales se convierten en una
tensión de salida. El voltaje para cada píxel puede ser
amplificado fuera de chip y digitalmente codificada y
almacenada en un ordenador para ser reconstruido y se muestran
en un monitor
Imagine una serie de cubos que cubren un campo. Después de una
tormenta, los cubos son enviados por cintas transportadoras a una
estación de medición donde se mide la cantidad de agua en
cada cubo. Luego una computadora tomaría estos datos y
mostrar una imagen de la cantidad lluvia caía en cada parte del
campo. en un CCD las "gotas de lluvia" son los fotones, los "cubos"
de los píxeles, las "cintas transportadoras" los registros de
desplazamiento del CCD y el "sistema de medición" de un
amplificador en el chip.