基于共模扼流圈的驱动电路设计 - 基于共模扼流圈的高速CCD驱动电路设计方案

　　2 基于共模扼流圈的驱动电路设计

　　共模扼流圈是一个紧密耦合的1∶1变压器，其漏电感较小。图2所示为变压器的电路符号，其由线圈电感L1 和线圈电感L2 组成，其互感为M 。当L1 = L2 = M时，该变压器就是共模扼流圈。

　　分析此类含有耦合电感的电路，采用的方法是去耦等效受控源，如图3 所示。把具有耦合的电路拆分成两个独立的支路进行分析。公式（2）和（3）给出具体的计算方法。

　　根据上述公式可知，当差模信号通过共模扼流圈时，由于磁通量相互抵消，所以就像共模扼流圈不存在一样；当共模信号通过共模扼流圈时，由于磁通量相互叠加，所以共模扼流圈具有很大的阻抗。这里采用共模扼流圈实现高速CCD驱动的电路拓扑［4］如图4所示。图中V1 代表CCD 驱动器，L1 和L2 组成共模扼流圈，其同名端在图中用小圆圈标出。C1 为交流耦合电容，避免变压器直流短路。R1 和C2 为端接网络，用于抵消共模扼流圈的漏电感。R2 代表CCD的等效串联电阻，C2 代表CCD的等效负载电容。共模扼流圈在该电路中的作用是把输入信号的电压幅度放大2倍。其工作原理为输入信号分别从L1 和L2 的非同名端加入。那么L2 产生的磁通会在L1 的两端产生感应电压，该感应电压和加在L1 端的电压叠加从而实现了电压的2倍放大。R1和C2 的取值需要在实际的电路板调试时进行调整以保证输出信号达到最佳。

　　采用了上述电路后，把CCD驱动器的电压幅度降低了1/2，因此CCD 驱动器的功耗也会下降为原来的1/4.

　　然而由于R1 和C2 端接网络的存在，会使得功耗会有所上升。但是和直接用驱动器进行驱动相比，功耗还是大幅度下降。