用于图像传感器读出电路的斜坡发生器研究和设计

发布时间：2024-02-15 09:00

　　在当今物联网和大数据飞速发展的时代,图像是人们获得信息的主要途径之一。图像传感器模数转换器(Image Sensor ADC)作为将图像信号转换为数字信号的主要工具,其广泛的应用在安防、医疗、摄影等领域,如何能够准确地采集到图像信息是一件充满挑战的工作。按传感器件结构进行划分,图像传感器主要包括电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)图像传感器图像传感器和CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor,CIS)两大类。由于CMOS工艺的逐渐提高,使得CIS制造成本降低,性能提高,进而成为图像传感器的主流产品。由于CIS读出电路的引入,大大降低了CIS的噪声。两步单斜式ADC(Two-Step Singal-Slope ADC,Two-Step SS ADC)作为读出电路的重要模块,可以在低速成像中同时实现较高分辨率、较小面积和低功耗,从而在CMOS图像传感器中得到了广泛的应用。本文设计了一款用于Two-Step SS ADC的斜坡发生器(Ramp Generator),基于180nm CMOS工艺,设计了一款工作在3.3V电源电压下,转换速率大于50K...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1SSADC的基本拓扑结构

电子科技大学硕士学位论文2了避免芯片严重自发热对探测器精度产生影响，需要延长单次充电的使用时间，降低传感器的面积。因此，低功耗、高集成度成为了图像传感器读出电路的主要优化方向[6]。图1-1SSADC的基本拓扑结构单斜式ADCs(Single-SlopeADC，SSADCs)在C....

图1-2两步式SSADC的量化过程

电子科技大学硕士学位论文2了避免芯片严重自发热对探测器精度产生影响，需要延长单次充电的使用时间，降低传感器的面积。因此，低功耗、高集成度成为了图像传感器读出电路的主要优化方向[6]。图1-1SSADC的基本拓扑结构单斜式ADCs(Single-SlopeADC，SSADCs)在C....

图2-3斜坡发生器中DNL和INL示意图

第二章斜坡发生器概述92.2.1.2微分非线性和积分非线性微分非线性（DifferentialNonlinearity，DNL）时理想和实际曲线之间，相邻的的台阶高度差的最大值，可以反映出模拟信号变化的线性化程度[26]，如图2-3所示。图2-3斜坡发生器中DNL和INL示意图如....

图2-43bit的斜坡发生器中失调误差示意图

电子科技大学硕士学位论文10失调误差（OffsetError）表征实际情况下与理想情况下所有垂直方向上的精度特性的差值，斜坡发生器失调误差由该差值衡量，图2-4表征了一个3位斜坡发生器的失调误差：图2-43bit的斜坡发生器中失调误差示意图由于分辨率的局限性，导致实际输出信号的斜....

本文编号：3899507