CMOS圖像傳感器列級全并行像素復(fù)位噪聲抑制電路的設(shè)計(jì)與測試.pdf

1、現(xiàn)代納米技術(shù)研究，生物工程，材料分析學(xué)科等尖端科學(xué)都需要高速拍攝技術(shù)的支持?？蓪?shí)現(xiàn)對高速移動的物體不扭曲拍攝的全并行曝光CMOS圖像傳感器就因此到歡迎。但對于采用全并行曝光方式的五管像素，不可以采用相關(guān)雙采樣(CDS)來消除隨機(jī)噪聲，使其隨機(jī)噪聲較大。隨機(jī)噪聲中的復(fù)位噪聲是影響圖像傳感器圖像質(zhì)量的主要因素，尤其在暗光條件下。所以本文將采用一種全新的“帶寬匹配”有源復(fù)位的方式來消除復(fù)位噪聲。
　　 本論文在充分了解國內(nèi)外圖像傳感器

2、復(fù)位噪聲消除技術(shù)發(fā)展動態(tài)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了全并行曝光五管像素的工作機(jī)理和噪聲產(chǎn)生機(jī)制，設(shè)計(jì)了一種列級“帶寬匹配”有源復(fù)位噪聲抑制電路。具體的方法為：利用延長復(fù)位脈沖下降沿時間的方法來增大復(fù)位管的輸出電阻，從而減小復(fù)位噪聲的帶寬，使負(fù)反饋放大器有足夠的響應(yīng)時間，提高有源復(fù)位效果，以此來進(jìn)一步減小復(fù)位噪聲。并通過測試找出最佳噪聲消除效果的狀態(tài)。相比于傳統(tǒng)有源復(fù)位，本文采用的方法具有不改變像素結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)?；趯υ搹?fù)位噪聲抑制效果詳細(xì)的理論分

3、析和數(shù)學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過電路實(shí)現(xiàn)找出消噪效果最好的狀態(tài)。電路實(shí)現(xiàn)主要由兩個模塊組成：負(fù)反饋模塊和復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路。負(fù)反饋模塊包括負(fù)反饋放大器、開關(guān)、電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生電路和像素負(fù)載電路。復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路包括3-8譯碼器、電平轉(zhuǎn)換電路和電阻序列。
　　 該復(fù)位噪聲抑制電路嵌入一個全并行曝光五管CMOS圖像傳感器中，該圖像傳感器采用Tower0.18μm CMOS圖像傳感器工藝流片。測試出該電路在全暗光條件下可以有效消除將像素復(fù)位噪聲減