基于自适应相关多采样技术的CMOS图像传感器列级单斜ADC设计

高静; 衡佳伟; 聂凯明; 徐江涛

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基于自适应相关多采样技术的CMOS图像传感器列级单斜ADC设计

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为了降低CMOS图像传感器的噪声水平,本文提出了一种基于自适应相关多采样技术的单斜ADC,可以根据光强自动选择合适的斜坡信号完成A/D转换.通过在低照度下使用小范围、高增益的斜坡信号进行多采样操作,可以充分降低读出噪声.多斜坡发生器由温度计码电容型DAC实现,此外还分析并校准了斜坡信号的失调电压和增益误差.提出的单斜ADC是在标准的110 nm 1P4M工艺下设计仿真的.仿真结果表明:基于自适应相关多采样技术的单斜ADC不会增加总A/D转换时间,同时在8倍的前置放大器增益下实现了最低59μVrms的读出噪声.此外当前置放大器为2倍增益时,读出噪声从强光下的211μVrms降低到弱光下的92μVrms,噪声的降低对应于7.21 dB信噪比的提高.另外,本文的品质因数为3.77 nVrms·s.

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来源
《传感技术学报》 |2021年第4期|504-514|共11页
作者
高静; 衡佳伟; 聂凯明; 徐江涛;
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作者单位

天津大学微电子学院天津300072;

天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072;

天津大学微电子学院天津300072;

天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072;

天津大学微电子学院天津300072;

天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072;

天津大学微电子学院天津300072;

天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
CMOS图像传感器; 单斜ADC; 自适应相关多采样; 低噪声; 信噪比;

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