[发明专利]一种用于EMCCD的数控高压倍增电路

权利要求书

1.一种用于EMCCD的数控高压倍增电路，其特征在于：包括直流电平转换电路、数模转换电路和推挽驱动电路；

外部输入的十位数字控制信号的高两位和低八位分别输出给直流电平转换电路和数模转换电路，直流电平转换电路在所述高两位数字信号的作用下，将外部输入的+56V高压直流电平转化为高压时钟驱动信号的高电平，输出给推挽驱动电路；数模转换电路将所述低八位数字信号转化成模拟电压，作为高压时钟驱动信号的低电平输出给推挽驱动电路；

推挽驱动电路对外部输入的时钟信号进行隔直，利用隔直后的时钟信号对直流电平转换电路的输出电平进行电平转换，得到低电平为0V、高电平为直流电平转换电路输出电平的方波信号，将得到的方波信号与数模转换电路输出的电平相叠加，得到高压时钟驱动信号并向外输出。

2.根据权利要求1所述的一种用于EMCCD的数控高压倍增电路，其特征在于：所述的直流电平转换电路包括二极管D1、二极管D2、直流电平转换芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、场效应管Q1以及场效应管Q2；

直流电平转换芯片U1的输入端与外部输入的+56V高压直流电平连接，直流电平转换芯片U1的输出端用于输出直流电平转换电路的输出电平VDD；二极管D1的负极与直流电平转换芯片U1的输入端连接，二极管D1的正极与直流电平转换芯片U1的输出端连接；

直流电平转换芯片U1的调整端同时与电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端以及二极管D2的正极连接，电阻R2的另一端与场效应管Q2的漏极连接，场效应管Q2的源极接地，场效应管Q2的栅极与数字信号D[1]连接；电阻R1的另一端与场效应管Q1的漏极连接，场效应管Q1的源极与场效应管Q2的源极连接，场效应管Q1的栅极与数字信号D[0]连接；电阻R3的另一端与场效应管Q2的源极连接；二极管D2的负极与直流电平转换芯片U1的输出端连接，二极管D2的正极分别与电容C2的一端以及电阻R4的一端连接，电容C2的另一端与场效应管Q2的源极连接；电阻R4的另一端同时与直流电平转换芯片U1的输出端以及电容C3的一端连接，电容C3的另一端与场效应管Q2的源极连接；电容C1连接在直流电平转换芯片U1的输入端与场效应管Q1的源极之间；所述数字信号D[0]和D[1]表示外部输入的十位数字控制信号的高两位。

3.根据权利要求1所述的一种用于EMCCD的数控高压倍增电路，其特征在于：所述数模转换电路包括电容C4、电容C5、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、数模转换器件U2、运算放大器U3、直流电压V1；

数模转换器件U2的输入端与外部输入的十位数字控制信号的低八位连接，数模转换器件U2的输出端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端和电容C4的一端连接，电容C4的另一端与运算放大器U3的输出端连接，电阻R6的另一端一方面通过电容C5接地，另一方面与运算放大器U3的同相输入端连接；电阻R7的一端与运算放大器U3的输出端连接，电阻R7的另一端一方面分别与运算放大器U3的反相输入端以及电阻R9的一端连接，另一方面通过电阻R8接地；电阻R9另一端与直流电压V1的正端连接，直流电压V1的负端接地，所述直流电压V1为外部输入的电压，运算放大器U3的输出端用于输出数模转换电路的输出电平Vout。

4.根据权利要求1所述的一种用于EMCCD的数控高压倍增电路，其特征在于：所述推挽驱动电路包括二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、场效应管Q3、场效应管Q4、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14；

直流电平转换电路的输出电平VDD与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与二极管D4的负极连接，二极管D4的正极与场效应管Q3的栅极连接，场效应管Q3的源极与二极管D3的正极连接，电容C6连接在二极管D3的正极和负极之间；场效应管Q3的漏极同时与电容C10的一端以及场效应管Q4的漏极连接；电容C10的另一端一方面用于输出推挽驱动电路的高压时钟驱动信号R2HV，另一方面与二极管D7的负极连接，二极管D7的正极与数模转换电路的输出电压Vout的正极连接，数模转换电路的输出电压Vout的负极与场效应管Q4的源极连接；场效应管Q4的栅极与二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与场效应管Q4的源极连接后接地；电容C7连接在二极管D5的正极和负极之间；电阻R12连接二极管D5的正极和二极管D3的负极；

电阻R10的一端与场效应管Q3的漏极连接，电阻R10的另一端同时与二极管D4的正极、电容C8的一端以及场效应管Q3的栅极连接，电容C8的另一端通过电阻R11与外部输入的时钟信号连接；电阻R14的一端与场效应管Q4的源极连接，电阻R14的另一端同时与二极管D6的负极、电容C9的一端以及场效应管Q4的栅极连接，电容C9的另一端通过电阻R13与外部输入的时钟信号连接。