用于CMOS圖像傳感器的AGC放大器設(shè)計(jì).pdf

1、圖像傳感器在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中具有非常重要的作用。將信號(hào)提取電路集成到像素可以極大提高傳感器的性能和降低成本。隨著工藝技術(shù)的快速發(fā)展,CMOS圖像傳感器可以實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。AGC(Automatic Gain Control)放大器為CMOS圖像傳感器信號(hào)提取電路中重要模塊,可以提高CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍。
　　本文首先對(duì)AGC放大器進(jìn)行了理論分析,得出為使環(huán)路穩(wěn)定的誤差較小,應(yīng)盡量使KVGA和KDFT取較大值,以及環(huán)路的穩(wěn)

2、定時(shí)間與輸入階躍信號(hào)的幅度無關(guān)的特性的結(jié)論。本文對(duì)CMOS圖像傳感器信號(hào)提取電路中重要模塊AGC放大器在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝下進(jìn)行設(shè)計(jì),以滿足提取電路集成到像素的要求。本文設(shè)計(jì)的AGC放大器采用了線性跨導(dǎo)的可變?cè)鲆娣糯笃?VGA,variable gain amplifier)以增加放大的線性度,利用兩級(jí)VGA來增加增益動(dòng)態(tài)范圍;采用下峰值檢測(cè)來監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)的大小,利用工作在亞閾值MOS管形成峰值檢測(cè)器的放電微電流;采用一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)電壓平移

3、電路實(shí)現(xiàn)峰值信號(hào)與VGA增益控制信號(hào)的對(duì)應(yīng);設(shè)計(jì)了不需要啟動(dòng)電路的帶隙基準(zhǔn)為電路偏置電壓基準(zhǔn)源。
　　此AGC放大器電路利用Cadence軟件進(jìn)行了仿真優(yōu)化與版圖設(shè)計(jì)。采用SMIC的0.35um標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝庫(kù),3.3V電源電壓進(jìn)行驗(yàn)證,各模塊均能達(dá)到性能要求。版圖面積0.31um×0.22um,可以將100KHz的信號(hào)從0.6~305mV動(dòng)態(tài)范圍壓縮到150~350mV的輸出范圍,實(shí)現(xiàn)54.12dB到7.36dB的動(dòng)態(tài)壓縮。消