UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA
FACOLTÀ DI INGEGNERIA
DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA
CIRCUITO PER LA GENERAZIONE
DI SEGNALI ELETTRICI IN UN
APPARATO DI MICROSCOPIA
OTTICA SEQUENZIALE
.
RELATORE: Prof. ssa Carla Vacchi
CORRELATORE: Prof. ssa Alessandra Tomaselli
Presentazione di:
Mastantuono Daniele
OBIETTIVO DEL
PROGETTO:
Realizzazione di una scheda prototipo a
basso costo per il controllo di un
sistema di scansione per un
microscopio ottico
2
INTRODUZIONE :
Funzionamento all’ interno del sistema
SCHEDA
PROTOTIPO
Galvo
PDA 500
SISTEMA
OTTICO
SISTEMA DI
ELABORAZIONE
Galvo
3
FASI DI PROGETTO :
 Studio delle specifiche di progetto
 Simulazione delle soluzioni ipotizzate
 Realizzazione circuitale del prototipo
4
SPECIFICHE :
Sistema a un ingresso e tre uscite
IN :
 Segnale ECL(Emitter Coupled)dalla PDA 500
OUT:
 Segnali di controllo di galvomotori(due out)
 Trigger verso la PDA 500
5
SPECIFICHE :
Ottimizzazioni
 Onde triangolari con ampiezze compresa tra 0V e 1.4 V.
 Frequenze variabili in rapporti fissi fc/asse x e asse x/asse y.
z
A
x
Tx,y
6
SPECIFICHE :
Nuove richieste
 Regolazione automatica della tensione di offset.
 Funzionamento continuo/subordinato all’ECL.
 Selezione automatica della risoluzione per l’asse y.
 Funzionamento in calibrazione/acquisizione
7
SOLUZIONI ADOTTATE:
Schema a blocchi
ECL
PARTE DI CONTROLLO
Canale X
PARTE
DIGITALE
Trigger
Asse X
PARTE ANALOGICA
Canale Y
Asse Y
8
PARTE DIGITALE :
Schema a blocchi
E’ suddivisa a sua volta in due parti distinte :
 Oscillatore + divisori di frequenza+ mux
 Oscillatore + contatore binario
X3
D
I
V
I
S
O
R
I
CLOCK
70Hz/4kHz
R
CLOCK
850Hz
f clock
Asse X e
controllo
ACQUISIZIONE
256
512
1024
2048
M
U
X
Asse Y
C
:2
1

RC ln 4
CALIBRAZIONE
9
PARTE ANALOGICA :
Schema a blocchi
Parte
digitale
Buffer
Integratore
invertente
Switch
bidirezionali
Buffer
Parte di
controllo
Regolatore
offset
CANALE X
CANALE Y
Parte
Regolatore
offset
digitale
Buffer
Integratore
invertente
Switch
bidirezionali
Buffer
Asse X
Asse Y
10
PARTE ANALOGICA :
Integratore e regolatore
A
INTEGRATORE
REGOLATORE
COMPARATORE
OFFSET
RIVELATORE
DI VALOR
MEDIO
RIVELATORE
DI PICCO NEGATIVO
RIVELATORE
DI PICCO POSITIVO
11
PARTE DI CONTROLLO :
Schema a blocchi
ECL
M
U
X
Vref
MONOSTABILE
L
O
G
I
C
A
C
O
M
B
I
N
A
T
O
R
I
A
Generazione
Trigger
D
Trigger
Q
FF
CK
parte
analogica
parte
digitale
12
ECL
PARTE DI CONTROLLO :
1


C
O
M
BI
N
A
T
O
RI
A
Generazione
Trigger
2
Funzioni principali
L
M 2
1 O
G
U
MONOSTABILE
ECL /scheda
prototipo:
I
X
C
A
Sincronismo interno tramite flip flop.
3
Trigger
3
3
1
13
D
Q
INTERFACCIA :comparatore in serie ad un diodo
FF
2
Vref
 Possibilità
di funzionamento continuo o subordinato all’ECL.
CK
SEGNALE
:0 V /–1.6
V 0 V /5 V
 Allungatore
di periodo
dell’ECL.
MONOSTABILE
ECL ECL
11 Sincronismo esterno tramite trigger per la PDA500.
/ parte analogica :
1 parte di controllo
1ms
ECLSINCRONO
SINCRONO
1
 Interfaccia ECL /scheda prototipo,parte di controllo/parte
CANALE
YX
OUT ECL
CANALE
analogica.
INTERFACCIA : due comparatori
22
SUBORDINATA
22
SEGNALE : 0 V / 5 V
333
3
-5 V / 5 V OUT CONTINUA
TRIGGER
ECL SINCRONO
ECL
Temporizzato
13
REALIZZAZIONE:
Layout
14
RISULTATI:
Ricostruzione delle immagini
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
Scansione
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
lenta
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
Scansione veloce
15
RISULTATI :
Immagini
Sferette di 2.5 μm di diametro :
 In riflessione con zoom minimo
 In riflessione con zoom massimo
 In fluorescenza
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