采用电流镜放大读出电路的CMOS高灵敏度图像传感器

介绍一种采用电流镜放大读出电路的CMOS图像传感器.该读出电路能向光敏二极管提供恒定的接近于零的偏压,使二极管暗电流和暗噪声减小;它的输入阻抗低,注入效率高,动态范围大;光电流放大10倍后再去积分、输出,使器件灵敏度大大提高.采用2 μm CMOS工艺研制出64位线阵样品,得到比较满意的实验结果.     

高帧频高灵敏度线列PIN-CMOS图像传感器研究

设计了一款高帧频高灵敏度双通道16元线列PIN-CMOS图像传感器。相对于传统的pn结光电二极管,PIN光电二极管具有结电容小和量子效率高的优点,可以降低CTIA像素电路的噪声,提高信噪比;同时采用一种新型的相关双采样电路结构,可以在边积分边读出的模式下实现相关双采样,抑制像素复位带来的KTC噪声。基于0.35μm PIN-CMOS工艺进行了线列CMOS图像传感器流片,并对器件的光电性能进行了测试。测试结果表明:在像元尺寸为90μm×90μm,700nm波长下,器件灵敏度达3000V/(lx·s),量子效率为96%;在40kHz高帧频、0.05lx光照条件下器件信噪比为7,适于弱信号下的高速探测。     

一种低噪声的光电二极管阵列接口电路的设计

由于光电二极管阵列的暗电流以及后续处理电路的噪声对其信号输出有很大影响,所以设计了一种低噪声的光电二极管阵列接口电路.接口电路将感光二极管阵列和补偿二极管阵列输出的信号经过积分放大处理后再进行差动放大,降低瞬态干扰和暗电流噪声对输出信号的影响.对视频信号和无信号状态分别进行采样和保持,同时触发多次模数转换信号,以利于数据采集和降噪处理.测试结果表明,以上措施有效降低了光电二极管阵列输出信号的噪声.     

包含交流耦合CTIA与数字CDS的CMOS图像传感器设计

设计了一种带隔直电容的交流耦合CTIA像元电路与数字相关双采样（DCDS）结构的CMOS图像传感器系统。在传统的CTIA像元电路中增加隔直电容,通过控制光电二极管的偏压,达到减小光电二极管暗电流的目的;同时采用片外数字CDS结构,通过在片外实现复位信号与像元积分信号的量化结果在数字域的减法,可以减小图像传感器像元的复位噪声和固定图案噪声（FPN）。基于0.35 m标准CMOS工艺对此CMOS图像传感器进行流片,像元阵列为256256,像元尺寸为16 m16 m。测试结果表明交流耦合CTIA像元电路可以将光电二极管的偏压控制在零偏点附近,此时其暗电流最小;采用了数字CDS结构后,图像传感器像元的时域噪声及固定图案噪声均有不同程度降低。     

2×8低噪声InGaAs/InP APD读出电路设计

对In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管(APD)探测器进行了特性分析.以大阵列研究为基础,结合器件特性设计了一个2×8低噪声读出电路(ROIC),电路主要由电容反馈互阻放大器(CTIA)和相关双采样(CDS)电路单元构成,并对读出电路的时序、积分电容等进行了设计.电路采用0.6 μm CMOS工艺流片,芯片面积为2 mm×2 mm,电荷存储能力为5×107个,功耗小,噪声低,设计达到预期要求.     

一种应用于CMOS图像传感器数字双采样ADC的PGA电路

提出了一种应用于CMOS图像传感器数字双采样模数转换器(ADC)的可编程增益放大器(PGA)电路。通过增加失调采样电容,采集PGA运放和电容失配引入的失调电压,在PGA复位阶段和放大阶段进行相关双采样和放大处理,通过数字双采样ADC将两个阶段存储电压量化,并在数字域做差,降低了PGA电路引入的固定模式噪声。采用0.18μm CMOS图像传感器专用工艺进行仿真,结果表明:在输入失调电压-30~30mV变化区间,提出的PGA的输出失调电压可以降低到1mV以下,相比传统PGA输出失调电压随输入失调电压单倍线性关系而言大大降低了列固定模式噪声。     

一种新型的相关焦平面CMOS读出电路

研究了一种新型相关双采样CTIA结构的焦平面读出电路，该电路采用光学调制器产生的信号来控制MOS管轮流导通，通过积分电容充放电，实现光电流转化为电压的过程。基于CSMC0．6μm DPDM CMOS工艺的BSIM 3V3 spice模型，采用Spectre对电路进行了仿真验证。在5V工作电源下，该读出方式在强背景应用中，不仅能有效地增加图像的动态范围和信噪比，而且也能提高输出电压摆幅、减小电路输出噪声。     

微光CMOS图像传感器读出电路研究

高性能的信号读出电路是微光CMOS图像传感器的重要组成部分,如何降低读出电路噪声,提高读出电路输出信号的信噪比成为读出电路设计的重点。本文设计了一种高增益低噪声的电容反馈跨阻放大器CTIA（Capacitive Trans impedanceAmplifier）与相关双采样电路CDS （Correlated Double Sampling）相结合的微光探测器读出电路。在CTIA电路中,采用T网络电容实现fF级的积分电容,并通过增益开关控制,来达到对微弱光信号的高增益低噪声读出。采用CSMC公司的0.5μm标准CMOS工艺库对电路进行流片,测试结果表明：在光电流信号为20~300 pA范围内,积分时间为20μs,该电路功能良好,信噪比（SNR）达到10,能应用于微光CMOS图像传感器。     

低照度CMOS图像传感器设计与实现

设计了一种基于电容反馈跨阻放大器型（Capacitive Trans-impedance Amplifier,CTIA）像元电路与双采样（Delta Double Sampling,DDS）的低照度CMOS图像传感器系统。采用CTIA像元电路提供稳定的光电二极管偏置电压以及高注入效率,完成在低照度情况下对微弱信号的读取;同时采用数字DDS结构,通过在片外实现像元积分信号与复位信号的量化结果在数字域的减法,达到抑制CMOS图像传感器中固定图案噪声的目的,进一步提高低照度CIS的成像质量。基于0.35 m标准CMOS工艺对此基于CTIA像元电路的CMOS图像传感器芯片进行流片,像元阵列为256256,像元尺寸为16 m16 m。测试结果表明该低照度CMOS图像传感器系统可探测到0.05 lx光照条件下的信号。     

2×8低噪声InGaAs/InP APD读出电路设计

对In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管（APD）探测器进行了特性分析。以大阵列研究为基础,结合器件特性设计了一个2×8低噪声读出电路（ROIC）,电路主要由电容反馈互阻放大器（CTIA）和相关双采样（CDS）电路单元构成,并对读出电路的时序、积分电容等进行了设计。电路采用0.6μm CMOS工艺流片,芯片面积为2 mm×2 mm,电荷存储能力为5×107个,功耗小,噪声低,设计达到预期要求。     

异步电路的设计方法及其应用

由于异步电路不仅具有高性能、低功耗、模块性等优势,而且有望解决微系统芯片中存在的模块互联难题,并被越来越多地应用于芯片的设计中,因而近年来引起了人们的高度重视.文章对研究较多的Huffman电路、延时无关电路、速度无关电路以及定时电路等的设计风格及其工具进行了对比分析,并提出了异步电路的发展趋势及其应用领域.     

正确分析电磁兼容与电气安全的相互关系

本文从实际入手，分析了电磁兼容与电气安全的相互关系，提出抑制错误使用的专业技巧及电路．     

常用电子电路的设计及调试之我见

对于电子电路的设计和调试,应该坚持理论实践相结合的原则,确保电路设计的科学性,并且经过全面的调试确保电路更加完善。对于电子电路的各种器件来说,如果电路设计质量较差或者存在问题,就会导致电路安装完成后效果不尽如人意,并且在工作中也会出现各种误差,例如电阻误差、参数误差等,因此在电路设计和安装完成后必须进行调试,解决出现的问题,改正存在的缺陷,才能确保电子器件满足使用需求。     

低压电动机电路设计应注意的问题探究

近年来,随着我国社会主义市场经济,工业科技水平不断得到发展,低压电动机电路设计也得到了空前的发展,低压电动机电路设计已经广泛应用于各种行业。本文对低压电动机电路设计原理进行了阐释,针对现阶段我国低压电动机电路设计的现状以及存在的问题,提出了几点有效的措施,并对低压电动机电路设计未来发展的方向进行了分析。     

PSPICE软件在求解电路习题中的应用

广泛应用在微电子集成电路设计中的仿真软件ＰＳＰＩＣＥ，它也可以应用在电路分析课程教学中，本文通过实例说明该软件在直线电路、一阶、二阶电路过渡过程和交流稳态电路中的应用。     

The Combinational and Sequential Adiabatic Circuit Design and Its Applications

In this paper, a new design of adiabatic circuit, called the quasi-static efficient charge recovery logic (QSECRL) is proposed. To achieve minimum energy consumption, this paper proposes a technique to reduce channel resistance and remove diodes from the signal path. This design method can be implemented in both combination logic and sequential logic. The counter circuit and the 8-bit carry look-ahead (CLA) circuit, a more complex circuit, are selected to evaluate this proposed design. All simulations in this paper have been implemented by SPICE with the 0.8 μm MOSIS technology MOS transistor model under 2-volt (peak-peak) sinusoidal power-clock supply. The results show significantly improved performance of the 8-bit CLA circuit with 20–30 fJ and 70 fJ energy consumption at 10–100 MHz and 500 MHz operating frequency, respectively.     

PAL／SECAM解码接口电路

文中讲述了PAL/SECAM双制解码电路设计时考虑的要点。结合整机给出了实用的接口电路,以及一些必要的数据参数。     

一种新型TTL非门电路的设计

叙述了一种新型ＴＴＬ非门电路的设计思路，电路工作原理和调试实验，人析了其集成的可行性，说明了新电路如何克服现有的ＴＴＬ非门电路自身的弱点，使其工作更加稳定可靠，这种新型ＴＴＬ门电路的应用提高了数字逻辑电路工作的稳定性。     

数字超声无损探伤系统中模拟电路的设计实现

在超声波无损探伤原理的基础上,介绍了A型数字超声探伤系统中模拟部分的设计与实现。模拟电路部分包括：激励超声波探头的宽带窄脉冲发射电路,隔离发射和接收的限幅电路,可控增益放大电路以及滤波等信号调理电路。在模拟电路的设计实现中,以STM32和FPGA为控制核心,实现对超声波发射和接收的控制。这些电路采用模块化的设计思想,功能强大、容易实现,具有广泛的应用价值。实验结果表明,这些电路性能良好,稳定可靠。     

ERA系列单片放大器及其应用

ＥＲＡ系列单片集成放大器采用异质结双极晶体管工艺制作，在ＤＣ～１０ＧＨｚ的宽带频率范围内，具有信号增益高、增益平坦度好、输出功率和动态范围大、三阶互调小、噪声系数较小的特点。本文主要介绍其内部电路结构、特点及有关应用。