應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的數(shù)字雙采樣列并行ADC的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、應(yīng)用于應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的數(shù)字雙采樣列并行圖像傳感器的數(shù)字雙采樣列并行ADC的研究與設(shè)計(jì)的研究與設(shè)計(jì)TheResearchDesignofColumnParallelADCwithDigitalDoubleSamplingfCMOSImageSens學(xué)科專(zhuān)業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)研究生：賈文龍指導(dǎo)教師：徐江濤副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一三年十一月摘要與CCD圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感器成本更低、功耗更低、體積更小，因

2、而被廣泛應(yīng)用于圖像采集領(lǐng)域。應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的列并行ADC架構(gòu)可以在幀頻、填充因子、面積、功耗等方面做出很好的折中，因而是最廣泛應(yīng)用的ADC結(jié)構(gòu)。通常像素讀出的信號(hào)需要經(jīng)過(guò)雙采樣處理消除像素的固定模式噪聲，再進(jìn)入ADC量化。本文在研究列并行讀出電路的基礎(chǔ)上，著重闡述了模擬相關(guān)雙采樣和數(shù)字雙采樣電路的設(shè)計(jì)。首先分析了列并行讀出電路中模擬相關(guān)雙采樣電路的結(jié)構(gòu)和基本原理，通過(guò)采用失調(diào)消除技術(shù)減小了運(yùn)算放大器輸入失調(diào)電壓對(duì)輸出端的影響，

3、通過(guò)改變電容容值達(dá)到增益可調(diào)，并對(duì)電路進(jìn)行仿真分析和功能驗(yàn)證。但是模擬信號(hào)處理過(guò)程中放大器的寄生電容以及有限增益都會(huì)積累模擬信號(hào)的誤差。然后在單斜ADC的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了10位數(shù)字雙采樣列并行ADC。ADC中比較器采用失調(diào)消除技術(shù)，通過(guò)加減計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)字雙采樣功能，使復(fù)位信號(hào)和像素信號(hào)在數(shù)字域做差，消除了前級(jí)模擬電路中由失調(diào)和運(yùn)算放大器有限增益引起的誤差，減小了由比較器時(shí)延產(chǎn)生的誤差。此外對(duì)帶隙基準(zhǔn)、電荷泵等電路模塊進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。論文