發(fā)布時間：2021-11-22 01:23

　　隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,圖像傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在航天攝像,醫(yī)療成像,視頻監(jiān)控,為了應(yīng)對競爭激烈的圖像傳感器市場,對其研發(fā)需求也就越來越大,因此,作為圖像傳感器重要組成部分的讀出電路,對此的性能要求也隨之增高。當(dāng)前研究中,讀出電路中的噪聲始終限制著圖像傳感器的成像質(zhì)量。因此,圖像傳感器讀出電路低噪聲的實現(xiàn)成為了業(yè)界研究者的重要目標(biāo)之一。CMS（Correlation multiple sampling）即相關(guān)多次采樣,它是一種將有某種相關(guān)關(guān)系的信號通過多次采樣,并對其進(jìn)行減法運算,最終使同源或相關(guān)的噪聲和誤差有效削減的技術(shù)。因此,根據(jù)CMS技術(shù)的特點,在模擬讀出電路對其進(jìn)行合理應(yīng)用,實現(xiàn)低噪聲讀出。CMOS圖像傳感器因具有體積小、功耗低等優(yōu)勢在圖像傳感器中被廣泛應(yīng)用,本論文對CMOS圖像傳感器讀出電路進(jìn)行了研究與設(shè)計,基于對CMOS圖像傳感器讀出電路的噪聲分析和對CMS技術(shù)的建模研究,對CMS技術(shù)中的參數(shù)和噪聲的關(guān)系進(jìn)行了matlab建模仿真,從而提出并實現(xiàn)了一種低噪聲的讀出電路。主要研究內(nèi)容與研究成果如下:（1）對CMOS圖像傳感器的噪聲進(jìn)行了分析,通過對不同噪聲類型的分析,得到相應(yīng)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)字圖像傳感器成像系統(tǒng)的原理圖

第1章緒論2圖1-1數(shù)字圖像傳感器成像系統(tǒng)的原理圖當(dāng)今市場上最常見的兩種圖像傳感器分別是CCD（電荷耦合器件）和CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）圖像傳感器，其工作原理如圖1-2所示。在CCD圖像傳感器中，場景光線使各個像素產(chǎn)生電信號，這些電信號在CCD像素陣列中以電荷的形式保存，在讀出過程中，這些電荷首先逐行轉(zhuǎn)移，將每行的電荷全部轉(zhuǎn)移到底部的橫向電荷存儲器中，再將這些電荷橫向轉(zhuǎn)移到一側(cè)轉(zhuǎn)化成電壓信號進(jìn)行讀出至片外，片外系統(tǒng)對電壓信號進(jìn)行放大，數(shù)字轉(zhuǎn)化等處理。隨著工藝和技術(shù)的不斷發(fā)展，CCD中的電荷轉(zhuǎn)移和讀出可以在多個節(jié)點處發(fā)生，這樣就提高了工作速度[5]。（a）（b）圖1-2（a）CCD工作原理圖；（b）CMOS的工作原理圖

詡洌珻MOS圖像傳感器的市場正在穩(wěn)定并且飛快的發(fā)展，體現(xiàn)CMOS類型的圖像傳感器的發(fā)展空間有著很大的研究意義。預(yù)計到2023年，全球CMOS圖像傳感器的銷售額將達(dá)到215億美元，從2018到2023年，銷售額復(fù)合增長率為8.7%。從出售的芯片個數(shù)上來看，2013年全球CMOS圖像傳感器的出貨量只有26億顆，但是在2013年到2018年出貨量穩(wěn)步增加，保持著16%的復(fù)合增長率，在2019全球出貨量將達(dá)到61億顆，根據(jù)全球發(fā)展現(xiàn)況，可以預(yù)期2023年出貨量有望突破95億顆，同時，2018年到2023年，全球CMOS圖像傳感器出貨量年復(fù)合增長率將達(dá)到11.7%左右。圖1-3CMOS圖像傳感器隨年份變化的市場額度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大面陣高幀頻CMOS成像電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 寧永慧,劉輝,趙慶磊,郭漢洲.  光學(xué)精密工程. 2019(05)
[2]CMOS圖像傳感器中可編程增益放大器的設(shè)計[J]. 桑紅石,劉曉磊,劉麗艷.  微電子學(xué). 2010(04)
[3]基于相關(guān)雙采樣的線陣CCD信號采集電路設(shè)計[J]. 蔣斐,吳海波,程玉寶.  光學(xué)與光電技術(shù). 2010(04)
[4]CCD圖像傳感器發(fā)展與應(yīng)用[J]. 寇玉民,盛宏,金祎,陳輝東.  電視技術(shù). 2008(04)
[5]航天TDICCD相機(jī)視頻信號處理中相關(guān)雙采樣技術(shù)的研究[J]. 黃巧林,金偉其,朱敏.  航天返回與遙感. 2002(04)



本文編號：3510648