Conception
et realisation
d'une camera CCD
La
carte amplificatrice et CAN
11. La carte amplificatrice
Le
rôle de cette carte est d'annuler la tension continue d'environ 9V présente
dans le signal vidéo et aussi d'amplifier ce signal pour atteindre la
pleine échelle du CAN utilisé. L'amplitude utile du signal vidéo est de
l'ordre de 1V. Nous devons l'amplifier de telle manière que la tension
de sortie soit comprise entre 0 et 2,5V correspondant à la dynamique d'entrée
de notre convertisseur analogique-numérique . Pour cela on utilise un
amplificateur de type AD845 (IC1) qui est un amplificateur large bande
passante (de l'ordre de 1MHz). On réalise ainsi le montage inverseur,
le gain étant réglé à l'aide du potentiomètre multitours RV3.
Dans le cas d'un changement du CAN et ainsi de sa pleine échelle, il faudrait
aussi changer la résistance R3. On veille aussi à ne pas faire passer
trop de courant dans RV4 pour ne pas griller cette résistance. Pour annuler
la composante continue du signal vidéo, on place sur la borne inverseuse
de l'amplificateur une tension variable d'environ 9V. Cette tension est
produite à l'aide d'un 7805 (voir les alimentations) dont la masse est
modifiée par rétroaction ;les potentiomètres multitours RV1 et RV2, de
valeurs respectives 1KW et 10KW permettent de caler au mieux la tension
de référence lors de la mise au point (voir §13 Mise au point).
Schéma de
principe de la carte amplificateur et CAN
12.
La carte CAN
Cette
carte suit, en réalité, la carte d'amplification et aussi nous l'avons
implémentée sur la même plaque. Elle permet de numériser le signal vidéo.
Il va s'en dire que les performances de la caméra dépendent du type de
convertisseur choisi. Dans notre cas nous avons pris un AD7569 qui est
un simple convertisseur 8 bit possédant un temps de conversion de 2µs
et une pleine échelle de 0 à 2,5V. Pour une meilleure résolution on peut
choisir un CAN plus performant…mais aussi plus cher. Les broches RD/ et
WR/ sont reliés à un bit de la carte d'entrées-sorties (bit start convert).
L'horloge de conversion est constituée d'un condensateur et d'une résistance
permettant d'avoir un temps de conversion de 2µs (voir documentation technique).
CS/ est toujours valide. Et on fixe Vss à la masse et RANGE à +5V pour
avoir une pleine échelle de [0 ;+2,5V].
On récupère ainsi le signal numérisé sur les bits DB0…DB7 qui sont reliés
à un port d'entrée de la carte entrées-sorties. Pour acquérir un pixel,
il faut alors procéder à une double numérisation, car il faut connaître
la valeur du seuil de référence du signal vidéo. Pour avoir la valeur
du pixel correspondant, on prend la différence entre les deux. C'est cette
valeur qui va donner la valeur de niveau de gris du pixel correspondant.
Il faut alors être sur que l'on se trouve sur le bon palier lors de l'échantillonnage,
pour cela il faudra réglé les durées de seuils à l'état haut et bas de
chaque horloge en fonction du CAN utilisé et aussi de l'ordinateur .
Réalisation de la carte :
Typon de la
carte Amplifiaction + CAN
Implémentation
des composants de la carte Amplification + CAN
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