有源像素CMOS圖像傳感器的設(shè)計研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)工藝水平的不斷提高，從亞微米工藝向深亞微米的發(fā)展，CMOS圖像傳感器的性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過了CCD的性能，CMOS圖像傳感器成為圖像傳感器研究的熱點。本論文的研究課題是有源像素CMOS圖像傳感器的設(shè)計研究，它是專門為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的傳感器芯片。
　　本設(shè)計首先研究圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換原理，再建立光電二極管的模型，并用MATLAB編程計算并繪制幾種類型的二極管的光電流與光強(qiáng)的關(guān)系圖以及響應(yīng)率的圖，并選擇n+-psu

2、b型二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件。接著再利用n+-psub型二極管的模型設(shè)計圖像傳感器的電路，包括兩種像素電路，列輸出電路，單位增益緩沖器，以及用于行列選擇的譯碼器。
　　該設(shè)計的像素陣列是16×16，像素尺寸是8um×8um，光電二極管大約為36平方微米。兩種像素結(jié)構(gòu)分別是經(jīng)典的有源像素結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的有源像素結(jié)構(gòu)。經(jīng)HSPICE軟件仿真得出改進(jìn)的有源像素的動態(tài)范圍比經(jīng)典的有源像素高出80％。列輸出電路采用雙采樣電路，該電路能有效地消除固