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光谱仪厂家创想仪器(GLMY)告诉你关于CMOS与CCD传感器的比较
发布时间:2020-01-10 点击:63

光谱仪厂家创想仪器(GLMY)告诉你关于CMOS与CCD传感器的比较

CMOS:互补金属氧化物半导体,Complementary Metal Oxide Semiconductor
CCD:电荷藕合器件,Charge Coupled Device
CMOS:集成在金属氧化物半导体材料上。
CCD:集成在半导体单晶材料上;两者的工作原理一致:都是利用半导体的光电效应进行光信号与电信号转换,主要区别在于信号的传输处理方式不同。
而CMOS上的每一个像素点都能读取光信号,并且每个像素点单独配置了信号放大器,能直接将电信号直接传输给电路板。

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CMOS检测模型图

CCD的信号传输方式可作如下理解:
接收到的光相当于密集的雨点,CCD的像素点相当于一个个水桶。这些水桶按列平行排布,每一列再逐列传给转移桶(信号读取),然后将数据一起打包放大输出(数据传输),完成数据转换。这就是典型的CCD信号处理过程。
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CCD检测模型图

CMOS对比CCD的优势

更高的分辨率
由于设备的动态范围的提升,准确测量谱图中暗区域能力也提高了。这个值预示着在低信号水平将会有更强地分辨能力。
更高的灵敏度
CMOS检测器比CCD检测器的有更高的光敏性。
更低的功耗
CMOS传感器的光信号采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出。但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V。高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平,CCD发热量比CMOS更大,对仪器的散热/恒温效果更苛刻。
更宽的动态范围
动态范围是指信号最大值与最小值的比值,CMOS比CCD有大幅提升。由于CMOS动态范围的提升,测量光强很弱的暗区域能力将提高。测量低含量元素的准确性和稳定性,都会有很多帮助。

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