CCD（Charge Couple Device）是一种电荷藕合式光电转换器件，是电气工程中需要使用到的器件。在物体位移测量系统中,常常以CCD作为位移传感器。当一束曝光器发出的激光照射到被测物体上并发生漫反射时，反射光将经透镜聚焦后成像在CCD上，以使CCD光敏单元感光，从而产生转移电荷。这样CCD驱动电路就会产生一定频率的驱动脉冲以反映物体位移信息，输出的信号为模拟信号。经A/D转换后，便可由后续处理电路采集和运算。
　　实际测量工作中，由于工作环境、光照强度或被测物体的不同，会使得照射到被测物体表面的激光束的反射率变化比较大，因此，CCD上成像点的光强就会时强时弱。CCD光敏单元在过强或过弱光线照射下，会产生过饱和或不饱和的电荷，从而使输出的模拟信号不能满足数据采集要求，因而不能真实反映被测物体的位移信息，影响最后计算结果的准确性，而产生了较大的误差。鉴于以上原因，为了能够得到准确的被测物体的位移结果，应使CCD测量系统输出的模拟信号峰值尽量稳定在某一范围内。
　　CPLD复杂可编程逻辑器件具有集成度高，体积小，速度快等特点。通过CPLD能够以厂家提供的CAD工具为开发平台，结合原理图编辑与VHDL语言软件编程，以在CPLD中实现数字硬件中的大多数逻辑电路[1]。因此，本文所设计的CCD自动增益系统的核心部分选用CPLD来实现。
　　CCD信号的自动增益调整 。CCD传感器输出的模拟信号与入射光光强、帧转移频率有关。其大小随入射光光强的增大而增大，随帧转移频率的增大而减小，因此，通过改变入射光的光强或帧转移频率就可以调整输出的模拟信号峰值。本系统就是采用调节帧转移频率来达到自动增益调整的目的。
　　一般情况下，帧转移脉冲由CCD驱动电路输出，其频率大小直接影响CCD传感器的积分时间。帧转移频率越小，传感器积分时间越长，相应地，CCD传感器曝光时间也越长，光敏单元捕捉到的光量也越多。当帧转移频率过小时，光敏单元所产生的光电电荷就会达到过饱和状态，输出的模拟电压峰值将会超过所要求的范围。反之，输出的模拟电压峰值将会低于所要求的范围。因此，可设计一个CCD输出电压峰值的采样、保持电路，再对此峰值进行A/D转换，同时与所要求的范围进行比较。当其超出范围值时，可增大帧转移频率；而当其值低于范围时，则可减小帧转移频率。