CMOS圖像傳感器中關(guān)鍵模擬電路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、20世紀(jì)70年代以來，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步，圖像傳感器開始出現(xiàn)并逐漸發(fā)展，而且它的廣泛應(yīng)用給人們的工作和生活帶來了極大的便利與安全。在21世紀(jì)，CCD和CMOS 兩種圖像傳感器都得到了迅速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。但是隨著集成電路工藝的快速進(jìn)步和集成度的日益提高，CMOS圖像傳感器由于與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容性好而逐漸占據(jù)并擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)，性能大大提高，應(yīng)用更加廣泛，成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。
　　 本文首先分析了CMOS圖像傳感

2、器中光電探測(cè)器件即光電二極管的原理及特性，并從CMOS圖像傳感器的工作原理出發(fā)，進(jìn)一步對(duì)CMOS圖像傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。同時(shí)，本文還以大量文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，分別研究并分析了CMOS圖像傳感器系統(tǒng)中像素陣列與像素單元電路、模擬信號(hào)處理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等關(guān)鍵模塊的不同實(shí)現(xiàn)方法，比較了每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和電路性能。
　　 其次，本文分別對(duì)像素單元電路、模擬信號(hào)處理電路、帶隙基準(zhǔn)源和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中的斜坡發(fā)生器和比較器等關(guān)鍵模擬電路進(jìn)行了設(shè)

3、計(jì)；并針對(duì)CMOS圖像傳感器中傳統(tǒng)的三管有源像素單元電路輸出擺幅小的缺點(diǎn)，提出一種改進(jìn)的像素單元電路，使信號(hào)輸出擺幅增大了約0.7V，提高了圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍。接著，針對(duì)模擬信號(hào)處理模塊中傳統(tǒng)相關(guān)雙采樣電路占用面積大和功耗較高的特點(diǎn)，本文采用一種改進(jìn)的相關(guān)雙采樣電路大大降低了CMOS圖像傳感器的功耗。
　　 最后，基于SMIC 0.35um 2P3M CMOS工藝，實(shí)現(xiàn)了CMOS圖像傳感器的關(guān)鍵模擬電路。整個(gè)CMOS圖像傳感器