0.5～1.2v65nm工藝下具有人眼成像特性的cmosdps設計

1、0.5~1.2V65nm工藝下具有工藝下具有人眼人眼成像特性的成像特性的CMOSDPS設計設計A0.5~1.2VCMOSDPSfBionicHumanEyein65nmCMOSTechnology領域：集成電路工程作者姓名：金偉松指導教師：徐江濤副教授企業(yè)導師：李曉晨天津大學電子信息工程學院二零一三年十一月摘要隨著CMOS工藝特征尺寸已發(fā)展進入深亞微米級，輸出電壓擺幅的降低和噪聲水平的升高導致有源像素傳感器的信噪比、動態(tài)范圍性能大幅下降

2、，這已成為有源像素傳感器動態(tài)范圍不能達到CCD圖像傳感器相當水平的瓶頸問題。同時，工藝尺寸減小可使像素內部集成更多的晶體管，因而集成像素級模數(shù)轉換器和存儲器，具有動態(tài)范圍不直接依賴電源電壓特性的CMOS數(shù)字像素傳感器（DigitalPixelSensDPS）成為當今圖像傳感器領域研制的熱點和前沿。針對小尺寸工藝電源電壓下降的趨勢，本文提出了一種基于脈沖寬度調制原理的DPS。它采用斜坡電流比較方式從而避免使用復雜像素級比較器，并可在低電源

3、電壓下工作；通過調節(jié)計數(shù)時鐘頻率來量化不同光強范圍對應的光生電流，可同時提高像素最大可探測光電流、降低最小可探測光電流，從而使動態(tài)范圍得到明顯提高，并使DPS具有對數(shù)響應特性，這使得該DPS具有人眼成像特性；像素級模數(shù)轉換器和存儲器的使用，使傳感器實現(xiàn)全并行曝光，達到較高的幀頻；通過調節(jié)斜坡比較電流斜率可調節(jié)DPS對弱光范圍響應的靈敏度，因而會使這種傳感器具有更廣泛的應用領域。本文設計的DPS采用標準65nmCMOS工藝制作，像素尺寸為