Elettronica di controllo ed interfaccia con computer


Esistono diversi tipi di CCD: a 3 ed a 4 fasi, con elettrodi speciali per differenti tipi di lettura, a grande area con diverse dimensioni di pixel, e con più circuiti di uscita e più direzioni di scorrimento della carica in modo da aumentare la velocità di lettura. Questi CCD devono essere pilotati opportunamente, ed inoltre i dati devono essere raccolti da computer che abbiano caratteristiche di velocità e memorizzazione adeguate se devono acquisire immagini superiori anche a 4000 x 4000 pixel.

Esistono essenzialmente due modi di realizzare un "controller" per CCD:

  1. uno rivolto al tipo di CCD, cioè realizzato ad "hoc" per il tipo di CCD (es.: a 3 fasi, 2 uscite video, doppio campionamento, ecc.);

  2. un altro che si rivolge ai diversi tipi di CCD: cambiando CCD il "controller" si adegua a tale CCD, ovvero diventa programmabile.

Il primo ha il vantaggio di essere compatto, mentre il secondo offre il vantaggio di non dover cambiare niente nei diversi circuiti elettronici ed una maggiore flessibilità nel modo d'uso.

In questa figura è riportato lo schema a blocchi del sistema di acquisizione di immagini CCD per uso scientifico del Telescopio Nazionale Galileo (TNG). Dalla Workstation l'utilizzatore invia i comandi che vengono interpretati dal processore che sta a bordo del controller CCD che provvede, a sua volta, a smistare le giuste impostazioni ai vari circuiti elettronici che servono a pilotare un CCD. Il processore che sta sul controller CCD provvede anche a gestire l'acquisizione dei dati e il loro trasferimento attraverso fibre ottiche al crate VME. Quest'ultimo immagazzina i dati in memoria, ed essendo inserito nella rete di comunicazione dell'intero telescopio, li trasmette alla Workstation.

Il CCD viene pilotato tramite la "Scheda Analogica" che riceve gli impulsi digitali dal "Sequencer". Le schede verranno descritte più in dettaglio nella prossima figura.

I segnali di uscita dal CCD vengono preamplificati, convertiti ed inviati al computer che tiene conto di quale pixel sta arrivando e lo immagazzina nel posto giusto.

Il sistema così realizzato gestisce oltre all'acquisizione dei dati, anche la memorizzazione su disco, la visualizzazione ed una pre-elaborazione semplice detta "Quick Look". L'elaborazione dei dati avviene successivamente su un computer specializzato per questo tipo di lavoro.


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