應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的數(shù)字雙采樣列并行ADC的研究與設(shè)計.pdf

1、應(yīng)用于應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的數(shù)字雙采樣列并行圖像傳感器的數(shù)字雙采樣列并行ADC的研究與設(shè)計的研究與設(shè)計TheResearchDesignofColumnParallelADCwithDigitalDoubleSamplingfCMOSImageSens學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)研究生：賈文龍指導(dǎo)教師：徐江濤副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一三年十一月摘要與CCD圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感器成本更低、功耗更低、體積更小，因

2、而被廣泛應(yīng)用于圖像采集領(lǐng)域。應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的列并行ADC架構(gòu)可以在幀頻、填充因子、面積、功耗等方面做出很好的折中，因而是最廣泛應(yīng)用的ADC結(jié)構(gòu)。通常像素讀出的信號需要經(jīng)過雙采樣處理消除像素的固定模式噪聲，再進(jìn)入ADC量化。本文在研究列并行讀出電路的基礎(chǔ)上，著重闡述了模擬相關(guān)雙采樣和數(shù)字雙采樣電路的設(shè)計。首先分析了列并行讀出電路中模擬相關(guān)雙采樣電路的結(jié)構(gòu)和基本原理，通過采用失調(diào)消除技術(shù)減小了運算放大器輸入失調(diào)電壓對輸出端的影響，

3、通過改變電容容值達(dá)到增益可調(diào)，并對電路進(jìn)行仿真分析和功能驗證。但是模擬信號處理過程中放大器的寄生電容以及有限增益都會積累模擬信號的誤差。然后在單斜ADC的基礎(chǔ)上，設(shè)計了10位數(shù)字雙采樣列并行ADC。ADC中比較器采用失調(diào)消除技術(shù)，通過加減計數(shù)器實現(xiàn)數(shù)字雙采樣功能，使復(fù)位信號和像素信號在數(shù)字域做差，消除了前級模擬電路中由失調(diào)和運算放大器有限增益引起的誤差，減小了由比較器時延產(chǎn)生的誤差。此外對帶隙基準(zhǔn)、電荷泵等電路模塊進(jìn)行了分析和設(shè)計。論文