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4.2 Voruntersuchung des Kamerasystems 53
UAdj
UQu
Symmetriestufe
vSym
PC
SIT
UADU
ADU
vADU
UQu
LVDS
Schnittstelle
FPGA
Abbildung 33: Signalpfad zwischen Symmetriestufe und PC
deutung kommt den Ausgangsspannungen am Pixelschaltkreis U (2,13)
Pixel und
des ADUs U (2,13)
Qu zu. Weil alle weiteren Untersuchungen am Pixelschaltkreis
(2,13) durchgeführt werden und alle anderen Pixelschaltkreise (m, n) im Aufbau
identisch sind, wird das hochgestellte Zahlenpaar (2,13) bzw. (m, n) an
Symbolen zu Gunsten einer besseren Lesbarkeit weggelassen.
4.2.1 Verstärkung einzelner Baugruppen
Um Messaufgaben mit vielen Wiederholungen oder Parameteränderungen
der Kamera durchzuführen, ist eine Automatisierung der Messprozeduren
unerlässlich. Das SIT-Programm kann wiederholt Messprozeduren ausführen
und Kameraparameter dabei ändern. Es speichert den arithmetischen Mittelwert
und die Standardabweichung der quantisierten Spannugswerte UQun
geordnet nach Pixeln in einer Datei.
Um auf die Ausgangsspannung am Pixelschaltkreis UPixel schließen zu können,
müssen die Verstärkungen der Baugruppen zwischen dem Pixelschaltkreis
und dem FPGA ermittelt werden. Um die Verstärkung zwischen Pixelschaltkreis
und FPGA zu bestimmen, wird der Sensor durch eine einstellbare Spannungsquelle
UAdj ersetzt, siehe Abb. 33. Mehrere Testmessungen ergeben bei
einem fest eingestellten Spannungswert statistische Schwankungen. Aus einem
Stichprobenumfang von N = 1000 quantisierten Spannungswerten lässt
sich der arithmetische Mittelwert�abschätzen. Die Standardabweichung der
Quantisierungsspannung beträgt u2 Qu ≤ 1DN, so dass von einem sehr guten
Schätzwert des arithmetischen Mittelwertes ausgegangen werden kann.
µUQu
= 1
N
N�
n=1
UQun