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TW405301B - A method for converting an analog input signal into a digital output signal, an arrangement for performing such method and an image sensor comprising such arrangements - Google Patents

A method for converting an analog input signal into a digital output signal, an arrangement for performing such method and an image sensor comprising such arrangements Download PDF

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Publication number
TW405301B
TW405301B TW087108233A TW87108233A TW405301B TW 405301 B TW405301 B TW 405301B TW 087108233 A TW087108233 A TW 087108233A TW 87108233 A TW87108233 A TW 87108233A TW 405301 B TW405301 B TW 405301B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sampling
square wave
input signal
analog input
signal
Prior art date
Application number
TW087108233A
Other languages
English (en)
Inventor
Engel Roza
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninkl Philips Electronics Nv filed Critical Koninkl Philips Electronics Nv
Application granted granted Critical
Publication of TW405301B publication Critical patent/TW405301B/zh

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/50Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/504Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval using pulse width modulation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

405301 A7 五、發明説明( B7 本發明係有關於將一類比輸入 號之方法,其句赵介a丄, 致仏輸出信 期、產生一二 輸入信號所調變之方波週 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 來取樣週期調變方波的步 ^取樣_ 法之配置已在申請者較早歐狀鹤申-土直 :卿醜)中提案。此專利申請係揭露當作二較= 用心"生方波的非同步Σ△調變H,其是由類比輪入 信號所調變的週期。非同Σ△調變器主要是包括回授J己置 ,-整合ill波器及_比較器,並且在操作上是相對容易= 互而穩固。由非同步Σ△調變器所產生的方波包括在暫態 類比時間位置中的資訊4 了要將該信號轉換成—數位ς 式,該方波隨後會由一時脈同步取樣脈衝所取樣。方波的 取樣會造成一數位信號參照爲一位元编碼的位元流。在上 述歐人專利申請中還揭露出該位元流能藉由取十進位數位 篩選器之任何適當PCM格式轉換。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 取樣週期調變方波處理包括取樣雜訊,其位準係低於較 向的取樣率。在實施例中,當經常移動之圖畫視訊信號必 須轉換的時候’一足夠低取樣雜訊會獲得,而當取樣率高 於數個Gbits/s的時厚,結果會造成通信率是在取樣器和取 十進位數位濾波器之間。如此的一高通信率會帶來—嚴重 的問題,例如,當取樣器及取十進位過濾器必須在不同的 積體電路上實現的時候。然而,同時當取樣器和取十進位 數位濾波器是在單一的積體電路上實現,在此高速率的兩 功能方塊之間的位元傳送會是不實用。上述之歐人專利申 請係揭露使用一多元取樣器的多相取樣器,藉以減少每一 4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(21〇X297公釐〉 A7 405301 五、發明説明(2 ) 單獨取樣器的取樣率。然而,此度量並未減少來自整個取 樣器的位元通信率。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的目的是要提供將一類比輸入信號轉換成—數位 輸出信號之方法,藉使數位輸出信號之總通信率在實質上 會隨著先前所提議的配置而減少’而根據本發明方法的特 徵疋具有一預定次取樣週期的時脈同步次取樣信號會衍生 出,而取樣該週期調變方波的該步驟包括發現在每一個次 取樣期間偵測取樣脈衝位置的步驟,而此取樣脈衝大約與 週期調變方波的暫態一致。因此,不是要傳遞要進一步處 理的高速率連續位元流,而是要傳遞在次取樣週期資料框 中的方波暫態位址。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、要’/王意的是,本質上已知來運用是所謂的執行長编碼方 法,其是在位元流中決定一値位元部分的長,而其輸出碼 係表示這些長而不是位元流本身,藉以同時在實質上能減 少數位信號的通信率。然而’這些方法具有缺點,表示執 行長碼會在不规則的時間間隔上產生,其會使它們隨後的 解碼更困冑。更特別的是,具實質可觀硬體的信號處理量 需用於此方法。在隨即成對比中,本發明的方法會產生次 取樣週期及在每一個次取樣週期中的週期調變方波暫態大 約位置。纟此方法中,#每-個次取樣週期中暫態位‘置的 π位址编碼”會達成。然而,其它的方法也可能,例如,首 先會計數和儲存來自次取樣週期開始的取樣脈衝數目,直 到週期態調方波的第-暫變爲止,而然後計數和儲存從第 暫態至第二暫態取樣脈衝數目(如存在),並最後從第二 暫態至第三暫態等等。這提供了有效的"位址編碼"和"執 本纸張尺度賴巾國國家標準(CNS ) Α4規格( 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 405301 An] - - ____ . ____ _ 五、發明説明(3 ) 一~ 行長編碼"結合,而沒有上述已知"執行長編碼,,的缺點。 在發明的方法中,每一個次取樣週期最大可包括一預定 方波暫態數目。此數目係決定在相對於方波頻率的次取樣 脈衝頻率(速率)。當該數目是較大數値的時候,有更多的 硬體需用^實現該方法。另一方面,當數目是較小値的時 候,總通信率的減少會較低。根據本發明的進—步特徵, 當次取樣的週期長度選取的時候,發現是一較好的折中方 案,所以每一個次取樣週期係包括不超過兩週期調變方波 暫,。然後第一暫態位置可能諸如會儲存在第一暫存器及 在第一暫存器中的第二暫態位置。然而,另一種方式可在 第一暫存器中儲存每一方波的引導方波及在第二暫存器中 儲存每一結尾暫態,反之亦然。 ,還要注意的是,方波的取樣能夠是直接或間接的。在直 接取,的情況,方波是由一高速率取樣脈衝所取樣,藉以 建上鬲迷率位元流,而隨後在每一個次取樣週期中大約與 方波暫態一致的位元流之位元位置會偵測及儲存。在間接 取樣=情況中,沒有高速率位元流會建立,而因此硬體需 用、貫現本發明的方法會是較簡單而實用。間接取樣的方 法的特徵是在每一個次取樣週期期間計數取樣脈衝,並偵 貝J和儲存迨成依賴在週期碉變方波之每一態生上 數値。 叫 本發明#方法不僅可用纟減少數位信號的總通信率,而 ^額外能同時與來自於—多元類比輸人信號的—多元數位 唬做多工處理。因此’根據-本發明方法的進—步特徵是 可同時將多I類比輸人信號轉換成相對的—多元數位輸 -6 - 本紙張尺心μ規格(21〇χ!^7 .---------奸衣------IT------ *·- - .· » -.- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 405301 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(4 出仏號,每一輸位輸出信號於每一個次取樣週期中包括取 樣脈衝位置上的資訊,其大約與來自相對類比輸入信號的 週期調變万波暫態_致,而隨後藉著將―多元數位輸出信 號多工處理成進—步處理的數位多工信號。理想上,該多 凡類比輸入信號轉換的取樣脈衝計數是藉由—共同
3S、土 L· V W 器達成。 本發明也有關於將-類比輸入信號轉換成-數位輸出的 配置,其特徵是—週期調變器係用以衍生由類比輸入信號 所調變的方波週期、_時脈同步取樣脈衝產生器、—時脈 同步次取樣脈衝產生器及裝置,用以在次取樣脈衝的每一 週其中偵測取樣脈衝的位置,其大約與週期調變方波暫態 相一致。 本發明還有關於一影像感應器,包括一多元列之主動影 像元件,其特徵是影像感應器還包括如上述的一多元配 置’該♦配置中的每一個係連接至-列的主動B像元件, 用以將來自掃描主動影像元件列的類比影像輸入信號轉換 成一數位影像輸出信號,而裝置係用以多工處理由該等多 凡配置所傳遞之多元數位影像輸出信號。 本發明係參照附圖而更清楚地描述。在此所顯示的圖 包括: 圖1是用以貫行本發明方法的第一配置, 圖2係用以描述圖丨之配置操作的波形,及 圖3係用以實現本發明方法的影像感應器配置。 圖1的配置包括具有一輸入蟪2的一非同步Σ△調變器1, 其一類比輸入信號ν會應用,而來自一週期調變方波s q的 本紙乐尺度適用中國囷家標準(CNS ) A4規格(2丨οχ”?公漦 ---------种衣------ΐτ------^ --·- . - . (請先^-讀背面之注意事項再填寫本頁) 麵濟部中夬榡隼局員Η消費合作社印製 405301 五、發明説明(5 ) 輸出端3能獲得。隨著取樣器4,方波sq是藉由取樣脈衝 sp而取樣,其是從一時脈產生器5獲得。方波週期τ/Τ大約 依線性輸入信號ν的値而定,並可由下列公式表示: τ 1 + ν 其中τ是時間,方波有一値(例如"高信號”),而τ是方波 的冗整週期。根據下面的公式,方波的頻率f(= 1/丁)係非線 性地決定在輸入信號ν : f/fc=a>/〇)cwl-v2 (2) 在此處fc是中心頻率,亦即當輸入信號v=〇時的方波頻 率’而且ω和coc是相對於f和fc的角頻率。中心頻率4是決 定在非同步Σ△調變器的大小,而且在標準影像輸入信號 的情況中’可以選在32 MHz。爲了要能充份地減少取樣雜 訊’然後,脈衝s p的取樣率理想是在4 GHz或更高。取樣 器4的輸出是一位元流,其包括諸如當在取樣的瞬間上而 週期調變器的方波値是"高信號”時的値+ 1位元,且當在 取樣的瞬間上而週期調變器的方波値是”低信號,,時的値_丄 位几。非同步Σ △調變器1和取樣器4的更多特別在專利申 請之前已在上述的應用中揭露。 並非是當作取樣器4的取樣脈衝使用,而來自時脈產生 器5的脈衝也運用在除法器6,用以衍生一時脈所控制的次 取樣脈衝ssp。如果除法器具^ 一除率Ν,脈衝ssp的次取 樣週期包括取樣脈衝”的^^取樣週期。次取樣脈衝up會週 • _ 私衣 ‘·'訂 一 ^ 線 - 一 · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8 - A7 B7 405301 五、發明説明(6
請--先1 閱-I 讀 背-·| 面· \ 之I I | 事I 項 I 再 填I I裝 買I η 期性地重置-計數器7。此計數器會接受來自取樣器4的位 疋流’並計數此位元流的位元。此外,位元流係運 極性變化偵、測器8,其會輸出啓動暫存器9和1〇,以便在 位元流之位元極性在變化的瞬間能儲存計數器7的値,亦 即大約在方波暫態出現的瞬間。更特別的是:在叶數器由 一個次取樣脈衝SSP重置之後’該計數器會計數諸如該位 7G流的+ 1位元。當偵測器發現在計數器中的-丨位元(牡果 是在方波4中的一結尾暫態)的時候,計數器的内容;^儲 存在暫存器9。現在該計數器會持續位元的計數,而且 當該偵測器偵測在位元流(結果是在方波中的引導暫態)中 的+ 1位元的時候’計數器的内容會儲存在暫存器1〇。結 果,暫存器9現在會包括位元流的第一位元極性變化的位 址,而暫存器1 0包括該位元流的第二位元極性變化的位 址。如果有更多的位元泥之位元極性變化出現在次取樣週 期的期間’相對地更多暫存器必須增加。然而,稍後會解 釋,該配置理想上是具彈性,而不超過2個極性變化會在 次取樣週期中發生。 線 =下一個次取樣脈衝ssp出現的時候,暫存器9和丨〇的内 容是分別藉由開關1丨和丨2讀取。隨後,計數器7、兩暫存 經濟部中央標牮局員工消費合作社印製 器9和1 0、及極性變化偵測器8是由次取樣脈衝ssp所重新 設定。 暫存益9和1 〇的讀出能同時或循序,藉以構成數位輸出 信號,其是類比輸入信號v的數位表示法。此數位輸出信 號旎餵入一適當的傳送通道友./或運用在一適當的使用裝 置1 3。因爲數位輸出的位址係清.楚地表示輸入信號的値, -9 - 本紙倀尺度關巾關) A^mTJ^~r297^ Λ7 Β7 405301 五、發明说明(7 該位址说轉換成清楚地表示輸入信號的任何數位格式。關 於這一點’可看出如此的轉變能從三個連續位址中的第一 及第二計數,大約是方波S q的"ON"時間τ長度(取樣週期 的整數値表示),及來自這些位址的第—和第三,其大約 疋方波sq的週期Τ的長度(也是取樣週期的整數値表示)。 藉著除以者兩所獲得的"長度"的大約週期τ/τ及公式(1), 諸如在PCM格式中的大約値乂能獲得。該轉換能由一查表 而實現,其係根據上述所提供的運算法則而規劃。 圖2係顯示上述之處理的一時域表示。上面的 從時脈產生器5所獲得的取樣脈衝sp。第二條線係表示由 非同步Σ△調變器丨所傳送的方波sq。第三條線係表示由取 樣器4所輸出的取樣序列。最後—條線係表示次取樣脈衝 及位址,亦即儲存暫存器9和1〇的計數。在圖2中,這些 計數具有値12和17。注意到’爲η吏在圖2中的一取樣週 期能夠清楚而涵蓋20個取樣週期(Ν=2〇) ^然而在實施例 中,次取樣週期係包括許多的取樣週期,例如超過4〇〇。 然後,在暫存器9和! 〇中所儲存的位址是相對較高,而且 必肩儲存在暫存益9和1 〇,並藉由諸如9位元的字组的裝 置而輸出至使用裝置13。 從公式⑺中可看出,中心頻率fc是方波sq的最高頻率。 这表不如果次取樣週期在輸入信號v的所有條件下必須包 括不超過方波的兩暫態,該次取樣週期必須選取只小於中 的週期。隨著其它的字組:該次取樣頻率應只選取 的中心‘頻率。次取樣頻率的選取將 一奢每-個次取樣週期的最大.兩位址的傳輸,亦即儲存 -10- 本紙張尺度適用 —. ^ 扣衣— - . . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ^--線----ΤΙ. 405301 A7 B7 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 五、發明説明(8 位址的兩暫存器是必需的。如果次取樣頻率能充份地增 加’每一個次取樣週期的單一位址之儲存體及傳輸可能只 需單一的暫存器。它能從公式(1)和(2)計數出,當次取樣 頻率至少等於四倍於非同步Σ △調變器之中心頻率^的時 候,此情況便會發生。然而,具有每一個次取樣週期之位 址的傳輸是較具每一個次取樣週期有兩位址傳輸的效率爲 低。 數種修改可在圖1的配置中實行,而不會違背本發明的 範圍。例如,取代計數位元流的+丨和_丨位元,該計數器 能直接由來自時脈產生器的取樣脈衝邛所驅動。有極性改 變偵測器8應當然能接收來自取樣器4的位元流。同時,在 計數儲存在暫存器之後,計數器能由次取樣脈衝ssp和偵 測器8的輸出脈衝所重新設定。然後,暫存器9會隨著次取 樣週期的開始而儲存第一極性變化的位置,如同先前所做 的一樣。然而,暫存器丨〇現在能隨著第一極性變化的位置 而儲存第二極性變化的位置,其事實上是在第一和第二極 性變化之間的位元執行長碼。 如上述,在次取樣脈衝ssp的控制下而讀出之後,暫存器 9和1〇會重新設定成諸如値〇。如果暫存器未重新設定, 而下-個次取樣週期會包括低於兩方波暫態,在下—個次 所未使用的任何暫存器會將前述的取樣週期的暫 :傳迓給使用裝置13。藉由重新設定暫存器,重新設 ==而。傳送給使用裝置’其然後能解譯當作" 除了減少通信率之外,如果信號處理連鎖由於分隔之某 11 - ( CNS ) A4im ( 2l0X297^t 7 I. ^ 抑衣-- --· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 405301 A7 B7 五、發明説明(9 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 些因素而必須拆散,本發明的方法也能夠額外地使用,例 如用以多工處理來自一多元信號源的信號。這會使用圖3 説明,其係顯示-互補型金屬氧化半導體(cm〇s)影像感 應器的信號處理邵份。如此的影像感應器包括兩㈣的主 動圖素元件,其圖素元件是以列配置。在圖3中,這些列 是由方塊U2··.·所表示。圖素元件是由位元訊號線及 字组訊號線所形成的陣列式可定址。定址模式係假雙 列中連續掃描的圖素元件,然而陣列係同時掃描。 對於易於了解而言,圖3配置的大小能藉由範例而提 供。假設影像感應器具有4〇〇*4〇〇圖素的結構,而感應器 能以20 ms讀出。這造成在類比影像信號丫中的每一具有 大約10KHz的頻寬B。由第一列^所產生的影像信號係運 用在一非同步Σ△調變器ASDi、一暫態偵測器丁〇1、一狀辑 開關sSl、及兩記憶體MVMbi的串級。由圖素元件 一列所產生的影像信號會以類似的AS%、丁、ss、 Ma2/Mb2等等而被處理。所有串級的相對方塊是二同的2。 第一串級的方塊及其操作現要做進一步地解釋。 非同步Σ△調變器以〇1係包括一電流源\,其會將類比 輸入信號電壓轉換成電流丨,一電流源~會沉接一固定的 電流I,及—切換電流源S3能提供一切換的電流2n。三個 電流會同時提供给整合的電容器c,而跨在此電容器的電 壓會提供給強硬的限制器HL,其會將電容器電壓與一固 :電壓位準E/2做比較,以產生一方波,其會回授以切換 原S3事貫上,電流源S2^ S3會將在強硬限制器H [輸 出上的方波電壓轉換成能在+ 1·和_ 1之間切換的電流複 請 先 閱· 背 品- 之 注 意 項 再 i 裝 訂 線 -12- (210X297公楚) A7 B7 405301 五、發明説明(1〇 ) 製。電流源S的輸入電流i係加入此方波雷沪 、 % 。富蚁,在實 :例中,兩電流源S,S2是由-電壓所控制的電流源構 成,而此電流源係標示爲I + i,而此値是介於〇和2*1 改變。 问 爲了要避免由非同步Σ△調變器的不當失眞,a .. 田八畀,當v=0的時 候,亦即方波頻率的方波中心頻率fe應至少大约是三件於 輸入信號的頻寬B。因此,在上述所提供的範例中,;二 頻率fc是形成等於30 KHz。對於在圖3中所海ϊ -从a 、 MTW顯不的非同步 Σ △調變器而言,可在中心頻率fc中找到:
I fc«- ( 2.C.h v ; 其中c是電容器c的電容量,而h是強硬限制器hl的磁滞 現象。當然,對於圖3的影像感應器而言,串級ASA、 TD〗' SSi、MayMb!的元件適合在圖素的排列程度中是重 要的。隨著其它字組,串級應只佔據晶片一小部$區域。 這尤其是保留給電容器c。ί、c、和h的實際値能以CM〇s 技術而正確地實現,分別是:I = 6 nA、c=2〇〇 、和5 V。從公式(3)中’這三個値提供意欲的3〇 khz中心頻率 f〇° ’、 來自非同步Σ Δ調變器的方波可運用在暫態偵測器TDi。 此暫態偵測器包括一互斥〇R閘X及一延遲D。該互斥〇R閘
會接收未延遲的方波及由該延遲〇所延遲的方波。互斥〇R 閑操作的結果是在方波每一暫態上的持續時間D的暫態態 脈衝。 - · 沿衣1T--一--^---^ .'- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 13
五、發明説明(11 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 來自暫態情測器TD1的暫態脈 SS ,装佴佶31六 61運用在一狀態開關 ϋ其係使用在-個次取樣週期中區別於第__ J脈衝足間。此狀態開關包括— 、 AND P1! Pc n u 狀心正反斋F s及兩狀態 AND閘Gsa和Gsb,而每一個且有, T h。氺ή鉍作沾, 八相對的一狀態輸出線La和
Lb來自暫‘月i偵測器TD,的暫熊腑免么上 r , Ώ x . „ ^ 1臀心脈衝會提供給AND閘Gsa和
Gsb及正反奋Fs,而正反、
?Ά n 勺兩互補輸出會提供給AND 輸入。當正反器重新設定在次取樣週期 (在圖中未顯示出)開始的時候,它會打開閘Gsa並關閉 ⑽。當弟一暫態脈衝接收的時候,此脈衝會經由打開的 閘Gsa而傳送至此閘訊號線La輸出。在第一暫態脈衝的尾 邊上’正反器Fs會改變狀態’所以閘如會關閉而閘w 會打開。It後’#第二暫態脈衝從暫態偵測器T〇i接收的 時候,此脈衝會經由閘Gsb而傳送至輸出線Lb。結果,輸 出線L a會傳送所有的第一暫態脈衝(如存在),而輸出線 Lb會傳送次取樣週期的所有第二暫態脈衝(如存在)。 圖3的配置還包括一時脈所控制的取樣脈衝產生器, 其會將一取樣脈衝sp提供給一計數器c〇。該計數器會計 數取樣脈衝,並以η位元字形式的計數結果傳送給其輸出 匯流排C〖…Cn。該計數器會計數ν取樣脈衝,而然後開始 一新的計數週期。一計數週期構成一個次取樣週期。當該 計數器開始一新週期的時候,一個次取樣脈衝ssp會產 生,而用於稍後所描述的目的。 έ己憶體包括η個AND-閘Ga〗…Gan&n個雙重正反器 Fai...Fan,後面的每一個具有-第一及第二正反器。這些會 被配置’所以每個第一正反器會經由AND-閘而接收並儲 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X 297公f ) , . 裝 訂------線 - - ' . - (請先閱讀背面之注意事碩再填寫本頁) 五 405301 A7 B7 、發明説明(12 經濟部中央標準局負工诮費合作社印裳 存所提供的位元’而每個第:正反器會接收及儲存由第— 供的位元。Fai、的第二正反器輸出係經由 '成排線〇ai...〇an而相互與其它列的相對第二正反器 =接。包括AND-閘Gb|...Gbn及雙重正反器的二隐 體叫結構係類似於記憶體Ma丨的閘及正反器,而扑丨F: 的第二正反器輸出是經由輸出匯流排線相n 其它列的相對正反器輸出連接。 互與 在操作巾’當在-個次取樣週期期間,_暫態脈衝會經 由輸出線L a而提供给娜閘叫.%,這些間會開尸^ 儲存在Fai...Fan的第—正反器優先計數値。當在相同的次 取樣週期期間而於方波的第二暫態發生時,—暫態脈衝會 經由輸出線Lb而提供給AND^ Gbi g、。然後這些閘^ 開啓,而然後計數的優先値會儲存在朴丨的第一正^ 器。當隨後該計數達到其最後値(N)的時候,該次取樣週 期會,·。束,而计數器會提供新的次取樣脈衝up。此脈衝 會提供給所有的雙重正反器(在圖中並未顯示出)’並傳送 Fa〗.._Fan及Fb^.Fbn的每個第一正反器内容至相對的第二 正反奋。隨後,該脈衝ssp會重新設定以正反器及所有提 過的第一正反器。在下一個次取樣週期期間,所有第二正 反器隨後會以圖3所顯示之在技藝中熟知技術的方法讀 出,所以一多重數位信號的結果會在輸出接匯流排 Oar..Oan及 〇b丨...〇bn 〇 請即參考圖3配置的大小範例,其顯示出信號/取樣雜訊 比Ps/Pn是由下列公式所控制:-, -15- 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公沒) (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝_ 訂 線·------ 405301 A7 B7 五、發明説明(13 ) PS 3 f/ -*--- ⑷ Ρπ 16 B.fc 其中fs是取樣頻率。從此公式(4)可看出,它係遵循一足夠 高的仏號來取樣大約5 0分貝的雜訊比,而如上所示的 B=10 KHz和fc=30 KHz ’取樣頻率fs應選取於13 MHz。 從該取樣頻率的値,它還遵循在取樣頻率和次取樣頻率之 間的比率N,其等於13 MHz/30 ΚΗζ=433。因此,在一個 次取樣週期中,計數器C Ο會計數到433取樣脈衝s ρ爲 止。這表示兩位址匯流排接具有9位元寬(η=9)。 在圖3的配置中,美一列影像感應器每秒會產生匕/2 9位 元字組’亦即每秒60K字或每秒540 Kbit/s。然後所有400 列的總通彳^率是每秒24M字=每秒216 Mbit/s。在此對比 中,沒有位元壓縮的總通信率是400* 13 MHz=每秒5,2 Gbit/s。 可看出,圖3的計數器C Ο是係共同具有所有4〇〇列的影 像感應器,而其也具有圖1 : N除法器6的功能,用以產生 次取漾脈衝ssp。還要注意的是,圖3的配置係使用參照於 此應用部份的間接取樣方法。 記憶體方塊Ma^Mb!、Ma2/Mb2.…同時構成400*18雙重單 元(正反器)的隨機存取記憶體(RAM)。例如有可使用每一 有400*18單一記憶體單元的RAM記憶體。然後,在一個次 取樣週期期間,一 RAM記憶體會載入,而且在下一個次取 樣週期期間,此RAM記憶體會If出,而另一RAM記憶體會 裝載等等。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) I.--------餐------1T——i——— 1^ «-1· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 405301 A7 B7 五、發明説明(14 如圖3所示,其係取代使用一暫態偵測器TD〗及狀熊 SS丨,其區別於第—及第二暫態之間’它也可使用能】: 波的前導和結尾暫態之間區別的配置。然後、經由輸出匯 二及所提供之輸出字組的使用裝 r2〜.列是水平方向,二’果影像感應器的圖素元件R1、 因此,如果需要〜水平=掃插數位輪出信號便會產生。 須是垂直方向。 田數仏輪出信號,列I、R2.…必 (請先閲讀背面之注意事項再填商本頁) -裝 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印裳
I- - -I ·

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 405301 申請專利範圍 、:將:類比輸入信號轉換成—數位輸出信號之方法, 生由類比輸入信號所調變之方波週期的步 :此類比輸入信號係產生一.時脈同步取樣脈衝,並 ::脈同步取樣脈衝來取樣該週期所調變的方波,以產 B寺二:t信號,其特徵在具有—預定次取樣週期的- =时4樣信號(ssp)會衍生出,而該取樣週期 驟包括在每—個次取樣週期㈣能偵測取 2衝㈣)位置的步驟,其太約與該週期調變方波的暫 恶相一致。 2. 專利範圍第i項之方法,其特徵在次取樣週期的 長度日選定’所以每一個次取樣週期包括不超過兩週期 調變方波(sq)暫態。 3. 如申請專利範圍第丨項之方法,其特徵在每—個次取樣 週期期間能計數取樣脈衝,並偵測及儲存導自於該計數 一旦每一週期調變方波暫態發生的計數値。 4·如申請專利範圍第!項之方法,其特徵在具有同時將一 多元類比輸入信號轉換成一相對多數的數位輸出信號, 而每-信號係包括在每-個次取樣週期中的在取樣脈衝 ⑽位置上的資訊,其大約與從相對類比輸入信號⑺所 獲得週期調變方波(sq)的暫態相—致,而隨後會將該多 元數位輸出信號多工處理成用以進—步處理的二數j立多 重信號。 5.如申請專利範圍第3或4項-之方法,其特徵在且有一共 同的計數器(CO)而計數轉換該等多元類比輸入信號的取 -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公楚) —ill:-----裝------訂丨-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 6. 7. 405301 申請專利範圍 樣脈衝(sp)。 -種用以將-類比輸人信號轉換成—數位輪出信號之配 置’其特徵在具有一週期調.變器⑴係用以#生由該類比 輸入信號所調變的-方波(sq)週期、—時脈同步取樣脈 衝產生器(5)、一時脈同步次取樣脈衝產生器(6)、及在 每一個次取樣脈衝(ssp)週期中用以偵測取樣脈衝(sp)位 置的裝置,其大約與週期調變方波(sq)的暫態相一致。 一種影像感應器係包括一多元列(Rl、R2·.)的主動影像 元件’其特徵在該影像感應器還包括如申請專利範圍第 6項的多數配置(ASD ' TD、SS、Ma/Mb),該等配置中 的每一個係連接至一列(R)的主動影像元素,用以將來 自掃描列之主動影像元素的該類比影像輸入信號轉換成 一數位影像輸出信號,及裝置(〇ai...0an、〇bp..Obn), 用以多工處理由該等多元配置所傳送的該等多元數位影 像輸出信號。 -------裝------訂 -----„---線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 -19- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉
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