Koda "Signal" skeniranja vrstic: Podrobna analiza enopolnih in diferencialnih signalov

V področju strojne videoposnetke delujejo linearni skenirni kamere kot "vidujoči oči", prevzemale pomembno nalogo visokošolskega detekcije in identifikacije različnih predmetov. Znotraj kamere igrajo načini povezave kodiralca, zlasti enopolni signali in diferencialni signali, ključno vlogo pri izvedbi kamere. Torej, kaj točno pomenita enopolni signali in diferencialni signali? Kateri so razlike, prednosti in slabosti med njimi?

Kot tradična in osnovna metoda prenosu signalov je načelo enopolnih signalov enostavno razumljivo. Uporablja kombinacijo ene signalne vrstice in ene talne vrstice za dokončanje prenosa signala. V tem načinu je signalna vrstica odgovorna za nosenje signala, ki ga je potrebno poslati, medtem ko služi talna vrstica kot referenčni potencial, priskrbuje pa merilo za signal. Ta metoda ima preprosto strukturo in je bila široko uporabljana v zgodnjih elektronskih napravah. Zaradi visoke ravni integracije in relativno nizega porabe energije se večina nižjih signalov na trgu prenasa s pomočjo enopolnih signalov. Vendar pa lastnost, ki donosi njegove prednosti, povzroča tudi njegove slabosti. Preprosta struktura vodi do očitnih slabosti. Enopolni signali imajo slabo sposobnost za upoštevanje motenj. V kompleksnih elektromagnetnih okoljih so signali lahko enostavno moteni, kar pripomore k deformaciji signala in vpliva na normalno delovanje naprave.

Različno od enopolnih signalov uporablja diferencialna prenos diferencijalne signale bolj pomembno oblikovanje koncepta. V diferencialnem prenosu se uporabljata dve signalni vrsti, ki prenašata signale hkrati. Signali na teh dveh vrstih imajo enake amplitudo, vendar nasprotna faza. Ta edinstven način prenosa podeljuje diferencialnim signalom številne znamenitosti prednosti. Najprej ima zelo močno sposobnost spremljanja motenj. Ko nastane zunanje motnje, se motnje sum dodaja na dve signalni vrste v enakem in hkratnem merilu. Ker imajo izvirni signali na dveh signalnih vrstah nasprotno fazo, se motnje signali vzajemno izbijo, tako da je signal, pridobljeni na strani prejemnika, neovrednoten s motnjo. Drugič, diferencialni signali lahko učinkovito potiskajo elektromagnetno motnjo. Ker sta dve signalni vrsti zelo blizu drug drugemu, so amplitudo enake, tudi amplitudo vezanih elektromagnetnih polj med njima in zemljiščem sta enaki, pri čemer so polaritete signalov nasprotno usmerjene, zato se elektromagnetna polja vzajemno izbijo, kar znatno zmanjša elektromagnetno motnjo okoli. Tretjič, diferencialni signali manj trpijo zaradi razmerja među pragovno napetostjo in amplitudo signala, kar jih naredi boljše pri prenosu majhnih amplitudnih signalov. Lahko dosežejo neprekinjeno in točno lokacijo, prikazujejo očitne prednosti v uporabi linernih skeniralnikov s posebej visokimi zahtevami po natančnosti.

Vendar pa niso diferencialni signali popolni. V primeru zelo omejenega prostora na krogli so določene omejitve. Ker zahtevajo diferencialni signali, da imata obe vrsti enako dolžino, enako širino, blizujo druga drugemu in se nahajata na isti plasti, jih v primeru, ko je odmik pinov čipa zelo majhen in lahko preteče le ena žica, ni mogoče uporabiti normalno. S druge strani so enopolni signali zaradi svoje preproste zgradbe večji v uporabi pri izkoriščanju prostora.

V praktičnih aplikacijah, ob upoštevanju visokih zahtev po stabilnosti in natančnosti signala pri črtovih kamrah, večina črtovih kamr trenutno izbere uporabo diferencialne metode povezovanja signalov. Vendar pa se enopolni signali še vedno ne izključijo popolnoma. V nekaterih scenarijih, kjer ni visokih zahtev po natančnosti signala in je elektromagnetni okolje relativno stabilen, lahko še vedno izpolnijo svoje prednosti, kot so nizka stroška in preprost načrt. Razumevanje značilnosti in razlik med enopolnimi in diferencialnimi signali je zelo pomembno za globljo razumevanje delovanja črtovih kamr in racionalno izbiro metod prenosu signalov v različnih uporabnih scenarijih. S pospešljivim razvojem tehnologije se v prihodnosti morda pojavijo še naprednejše metode prenosu signalov. Vendar pa igrajo enopolni in diferencialni signali še vedno pomembne vloge v svojih posebnih področjih.