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用于数字图像传感器的脉冲宽度调制读出方法研究
  • ISSN号：1000-9787
  • 期刊名称：传感器与微系统
  • 时间：0
  • 页码：-
  • 分类：TP212.14[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构：[1]天津大学电子信息工程学院,天津300072
  • 相关基金：国家自然科学基金资助项目（61036004,61274021）
  • 相关项目：90纳米以下高性能CMOS图像传感器关键技术研究
作者： 刘慧颖|李斌桥|高志远|姚素英|
关键词： 图像传感器, 数字像素, 脉冲宽度调制, 动态范围, 自适应参考电压, image sensor, digital pixel, pulse width modulation, dynamic range, self-adaptive reference voltage
中文摘要：

为提高数字像素图像传感器的动态范围,提出了一种具有自适应参考电压的脉冲宽度调制读出方法。该方法将像素阵列分成包含相同数目像素的像素块,通过参考电压产生模块使每个像素块的参考电压和像素块内光照强度相关,理论上这种结构能够将数字像素图像传感器的动态范围从48 d B提升至96 d B,实际仿真结果为88.16 d B。分析了像素分块内主要的噪声来源和参考电压产生模块的采样电容引入的偏差。采用65 nm CMOS工艺实现了4×4的像素块电路,在高光强和弱光强条件下分别将电路输出同理论计算值相比较,并分析了产生误差的原因。

英文摘要：

A pulse width modulation（ PWM）readout method,with self-adaptive reference voltage is introduced to enlarge dynamic range of digital image sensor. The pixel array is divided into blocks with the same pixel numbers, and each block generates its reference voltage through the voltage generator,which makes it related to illumination intensity within the block. It can double the dynamic range from 48 dB of typical PWM digital image sensors to 96 dB in theory,and the simulation shows it can achieve dynamic range of 88. 16 dB. Main noise sources within the pixel block and the deviation brought in by sampling capacitance are studied. A pixel block circuit of 4 ＆#215;4 is achieved by 65 nm CMOS process. Comparison of outputs and theory values are made under high and low luminance,and the reason which cause errors is analyzed.

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期刊信息
  • 《传感器与微系统》
  • 北大核心期刊（2011版）
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第四十九研究所
  • 主编：吴亚林
  • 地址：哈尔滨市南岗区一曼街29号四十九所
  • 邮编：150001
  • 邮箱：st_chinasensor@126.com
  • 电话：0451-82510965
  • 国际标准刊号：ISSN：1000-9787
  • 国内统一刊号：ISSN：23-1537/TN
  • 邮发代号:14-203
  • 获奖情况:
  • 获全国优秀科技期刊三等奖,获1996年度黑龙江省科技期刊评比，优秀科技期刊壹等奖,获《CAJ-CD》执行优秀奖,获信息产业部2001-2002年度电子科技期刊规范化奖,获信息产业部2003-2004年度优秀电子科技期刊奖,获信息产业部2005-2006年度优秀电子科技期刊奖,获工业和信息化部2007-2008年度电子精品科技期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊（2008版）,中国北大核心期刊（2011版）
  • 被引量:10819