Наука и научные открытия

Аналоговый видеосигнал с каждого элемента матрицы ПЗС после усиления и масштабирования поступает в аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Для каждого элемента матрицы ПЗС указывается восьмибитный код, соответствующий 256 градациям яркости.

Основой для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал служит полином перевода чисел из двоичной системы в десятичную:

Таким образом, преобразование цифрового кода в аналоговую форму сводится к вычислению линейной комбинации битов по заданному полиному. Наиболее просто это реализуется схемами из резисторов.

К схеме подаются восемь входных напряжений Uo, Ui, U7, с большой точностью равные О или IV. Тогда аналоговое напряжение на выходе схемы UBX будет пропорционально входной комбинации напряжений Un, Ui,      U7.

Для суммирования напряжений с отдельных регистров используется операционный усилитель, имеющий большой отрицательный коэффициент усиления – К.

Если на входе операционного усилителя напряжение равно UBX, то, просуммировав токи в общей точке схемы, имеем:

Обратное преобразование аналогового сигнала в цифровой производится с использованием ЦАП: некоторое произвольное число вводится в ЦАП. преобразуясь в аналоговый сигнал, и сравнивается в аналоговом компараторе с исходным аналоговым напряжением. Если произвольное число и исходное аналоговое напряжение не совпадают, то в ЦАП вводится новое число, и так продолжается до тех пор, пока не будет подобрано число, соответствующее заданному напряжению.

Таким образом, видно, что время преобразования сигнала существенным образом зависит от алгоритма подбора заданного напряжения. Одним из распространенных методов подбора является метод последовательных итераций. Преобразование начинается с «обнуления» всех битов схемы. Затем старший бит устанавливается в 1, число преобразуется и сравнивается с входным напряжением. Если полученное число больше входного напряжения, старший бит сбрасывается в 0, если наоборот, то остается без изменения. Затем старший из оставшихся битов устанавливается в 1-е полученное напряжение и снова сравнивается с заданным.

Такой процесс продолжается до подбора младшего бита и останавливается.

Читайте также:

1. Метод измерения частичных токов и плотности тока
2. Измерения электрических параметров
3. Метод последовательных итераций
4. Методы расчетов распределения тока в ваннах электропечей
5. Метод измерения векторов поля на металлической модели