МИСТЕЦТВО
КРАСА ТА ЗДОРОВ'Я
РЕМЕСЛО
КУЛЬТУРА ТА ІСТОРІЯ
РОЗВАГИ
СЕРЕДОВИЩЕ
ЇЖА ТА НАПІЇ
ЗБОРНА ІНЖЕНЕРІЯ
НАУК
СПОРТ
ТЕХНОЛОГІЯ
НОСИМО

The Charge-Coupled Device
Boyle and Smith, 1969, sketched in an hour on a blackboard; Nobel Prize 2009. A CCD pixel is the DRAM cell read the opposite way: DRAM holds charge and refreshes it in place, a CCD SHIFTS each packet down the row to one amplifier, a bucket brigade for electrons. Because it collects charge on a fixed grid instead of scanning a beam, it kills the vidicon's two diseases — distortion and lag — at a stroke. The price: move charge thousands of times and lose none.
Просунутий
6 hours
Інструкції
1
1
The pixel is the DRAM cell, read by moving the charge
The pixel is the DRAM cell, read by moving the charge
The pixel is the DRAM cell. A gate over silicon makes a potential well; in DRAM you fill it to mean a 1, in a CCD light fills it with electrons. The difference is the whole invention: DRAM reads each cell in place (a wire and an amplifier per column); a CCD MOVES the charge, tipping each packet into the next well like water between buckets, to a single amplifier at the end. Almost no wires, but every packet is transferred thousands of times.
Необхідні інструменти ({count})
Notebook and Pencil2
2
The bucket brigade: how one image becomes one signal
The bucket brigade: how one image becomes one signal
Follow one photon to the output. Expose (each well fills like a bucket in the rain); clock the whole image DOWN row by row into a readout register; clock that register SIDEWAYS into one amplifier that weighs each packet in turn. One amplifier reads the entire image, so there is no pixel-to-pixel gain variation. The vidicon's distortion (no beam) and lag (wells fully cleared) are simply gone; the new failure modes are transfer loss and dark current.
Flow
Loading...
Необхідні інструменти ({count})
Desktop Computer3
3
Why astronomers freeze their sensors: dark current and transfer efficiency
Why astronomers freeze their sensors: dark current and transfer efficiency
Loading Jupyter Notebook...
Необхідні інструменти ({count})
Desktop Computer4
4
Measure real dark current against temperature
Measure real dark current against temperature
You cannot clock a bare CCD, but you can measure the physics that rules it — dark current rising exponentially with temperature — on any cheap photodiode. Read a reverse-biased diode's leakage in the dark at several temperatures; the slope of log(current) vs 1/T gives the doubling temperature, ~6-10 C, the same number that forces observatories to pour liquid nitrogen over their cameras.
ccd_darkcurrent.inocpp
Матеріали для цього кроку:
Photodiode (BPW34)1 штука
Resistor Kit (1/4W, E12 Series)1 набірНеобхідні інструменти ({count})
ESP32 Development Board
DS18B20 Temperature Sensor (Waterproof)
BreadboardМатеріали
2- 1 штукаЗаповнювач
- Заповнювач
Необхідні інструменти
5- Заповнювач
- Заповнювач
- Заповнювач
Пов'язані креслення
Ці креслення діляться знаннями — техніки, матеріали або принципи
CC0 Суспільне надбання
Це креслення випущено під ліцензією CC0. Ви можете вільно копіювати, змінювати, поширювати та використовувати цю роботу для будь-яких цілей без запиту дозволу.
Підтримайте мейкера, купуючи продукти через його креслення, де він отримує Комісію мейкера встановлену вендорами, або створіть нову ітерацію цього креслення та включіть його як зв'язок у власне креслення для розподілу доходу.

