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高速数字化三维集成式CCD-CMOS图像传感器
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作者 李明 黄芳 +3 位作者 刘戈扬 周后荣 王小东 任思伟 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第3期388-394,共7页
为了解决CCD与CMOS工艺兼容性低、互连集成制作难度大,以及芯片间接口匹配和高性能兼备等问题,对CCD器件拓扑结构与像元、CMOS读出电路、三维异质互连集成及高密度引脚封装等技术进行研究,提出了一种1024×256阵列规模的集成式CCD-C... 为了解决CCD与CMOS工艺兼容性低、互连集成制作难度大,以及芯片间接口匹配和高性能兼备等问题,对CCD器件拓扑结构与像元、CMOS读出电路、三维异质互连集成及高密度引脚封装等技术进行研究,提出了一种1024×256阵列规模的集成式CCD-CMOS图像传感器。该器件实现了CCD信号的高精度数字化处理、高速输出及多芯粒的技术融合,填补了国内CCDCMOS三维集成技术空白。测试结果表明:集成CCD-CMOS器件的光响应和成像功能正常,双边成像效果良好,图像无黑条和坏列,互连连通率(99.9%)满足三维集成要求,实现了集成式探测器件的大满阱高灵敏度成像(满阱电子数达165.28ke^(-)、峰值量子效率达86.1%)、高精度数字化(12bit)和高速输出(行频率达100.85kHz),满足集成化、数字化、小型化的多光谱探测成像系统要求。 展开更多
关键词 集成式CCD-cmos探测器 三维互连集成 电荷耦合器件 cmos读出电路
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基于逐元暗电流抑制的红外探测器读出电路研究 被引量:2
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作者 宋伟清 周廉 +1 位作者 白涛 袁红辉 《红外》 CAS 2015年第4期13-19,共7页
在航天应用领域,大部分中长波红外探测器都工作在高背景下。由于线列碲镉汞(HgCdTe)红外探测器本身的暗电流较大且各像元的暗电流具有很大的非均匀性,采用常规读出电路方案时的输出信号动态范围过小,甚至部分像元的信号电压也无法读出... 在航天应用领域,大部分中长波红外探测器都工作在高背景下。由于线列碲镉汞(HgCdTe)红外探测器本身的暗电流较大且各像元的暗电流具有很大的非均匀性,采用常规读出电路方案时的输出信号动态范围过小,甚至部分像元的信号电压也无法读出。采用将电压电流转换和电流存储单元相结合的方法,设计了一种具有逐元背景抑制功能的中波红外探测器线列读出电路。该方法不仅可以抑制不同像元的暗电流,而且还可以有效提高电路的信噪比,并可增大输出信号的动态范围。电路测试结果表明,在90 K低温下,电路输出摆幅为2 V,输出电压的非均匀性下降了70%,因此该研究对中长波红外探测器的工程化设计具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 红外探测器 背景抑制 非均匀电流存储 cmos读出电路
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256×256 CMOS读出电路随机开窗的简易实现 被引量:2
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作者 江永清 周岩 +1 位作者 刘昌举 祝晓笑 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期105-108,共4页
介绍了一种实现CMOS读出电路的随机开窗口的方法。该方法采用译码器的方式实现,与传统的移位寄存器实现读出电路随机开窗相比,该方法的优点是电路结构简单、版图占用芯片面积小、功耗低,以及操作灵活。主要介绍了采用译码器实现随机开... 介绍了一种实现CMOS读出电路的随机开窗口的方法。该方法采用译码器的方式实现,与传统的移位寄存器实现读出电路随机开窗相比,该方法的优点是电路结构简单、版图占用芯片面积小、功耗低,以及操作灵活。主要介绍了采用译码器实现随机开窗的原理和电路设计,并给出了相应的仿真波形。 展开更多
关键词 随机开窗 cmos读出电路 译码器
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多光谱TDI-CMOS图像传感器读出电路设计
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作者 刘戈扬 刘昌举 +4 位作者 翟江皞 李明 徐江涛 王小东 任思伟 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第4期525-531,共7页
针对3D集成式多光谱TDI-CMOS图像传感器的数字化处理和高速读出需求,为了解决与TDICCD探测器的整体布局、物理尺寸和接口的匹配性和一致性问题,研制了适用于五谱段TDICCD的CMOS读出电路芯片。该读出电路芯片创新地设计了一种使用多相位... 针对3D集成式多光谱TDI-CMOS图像传感器的数字化处理和高速读出需求,为了解决与TDICCD探测器的整体布局、物理尺寸和接口的匹配性和一致性问题,研制了适用于五谱段TDICCD的CMOS读出电路芯片。该读出电路芯片创新地设计了一种使用多相位ADC时钟、支持相关多次采样的新型列级单斜ADC电路结构,实现了TDICCD信号的数字化和高速输出,有效提升了探测器的动态范围和噪声指标。流片测试结果表明:读出电路芯片的功能正常,集成式TDICCD的成像效果良好,新型列级ADC工作正常,读出电路以最小9.5μs的行周期输出14 bit数据,相关多次采样具备降低输出信号噪声的作用,实现了TDICCD信号的高精度数字化处理和高速输出,满足3D集成式TDI-CMOS图像传感器的研制要求。 展开更多
关键词 cmos读出电路 多光谱TDICCD 芯片3D集成 单斜ADC 相关多次采样
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微阵列生物传感器CMOS读出电路降噪技术研究
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作者 潘银松 张仁富 +2 位作者 孔谋夫 李向全 张成伟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第10期54-57,共4页
为了提高微阵列生物传感器的灵敏度,对其CMOS读出电路存在的1/f噪声、KTC噪声以及微阵列固定偏差噪声进行了详细的分析,提出了一种新型的相关双采样电路,以对噪声进行有效的抑制。仿真结果表明:采用相关双采样的CMOS读出电路使传感器的... 为了提高微阵列生物传感器的灵敏度,对其CMOS读出电路存在的1/f噪声、KTC噪声以及微阵列固定偏差噪声进行了详细的分析,提出了一种新型的相关双采样电路,以对噪声进行有效的抑制。仿真结果表明:采用相关双采样的CMOS读出电路使传感器的输入输出转换具有良好的线性关系。 展开更多
关键词 生物传感器 噪声抑制 cmos读出电路
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带衬底温度补偿的微测辐射热计读出电路
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作者 孟丽娅 袁祥辉 +1 位作者 吕果林 黄友恕 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期27-30,共4页
非致冷微测辐射热计具有较大不均匀性,并且输出响应受衬底温度影响很大.提出的读出电路在读出信号的同时能够扩大探测阵列的允许衬底温度.电路采用多列像素共享容式跨阻放大器(CTIA)和DAC,用补偿暗像元扣除静态电流,校正数据经DAC转换送... 非致冷微测辐射热计具有较大不均匀性,并且输出响应受衬底温度影响很大.提出的读出电路在读出信号的同时能够扩大探测阵列的允许衬底温度.电路采用多列像素共享容式跨阻放大器(CTIA)和DAC,用补偿暗像元扣除静态电流,校正数据经DAC转换送至MOS管的栅极以控制偏置电流达到温度补偿目的.该电路灵敏度高、动态范围大,对于128×128面阵可以达到30Hz以上的帧频,通过PSPICE仿真验证了该读出电路的可行性. 展开更多
关键词 微测辐射热计 CTIA cmos读出电路
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基于AlGaN/GaN场效应晶体管的太赫兹焦平面成像传感器 被引量:12
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作者 罗木昌 孙建东 +9 位作者 张志鹏 李想 申志辉 王颖 陈红兵 董绪丰 张金峰 陈扬 周建勇 秦华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期234-239,共6页
太赫兹波成像技术在人体安检、医学成像、无损检测等领域具有广泛的应用前景。文中面向高速、高灵敏度和便携式太赫兹成像应用需求,设计实现了一种基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管自混频检测机制的太赫兹焦平面成像传感器。该焦平面成... 太赫兹波成像技术在人体安检、医学成像、无损检测等领域具有广泛的应用前景。文中面向高速、高灵敏度和便携式太赫兹成像应用需求,设计实现了一种基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管自混频检测机制的太赫兹焦平面成像传感器。该焦平面成像传感器由探测器阵列芯片和CMOS读出电路通过倒装互连实现,阵列规模达到32×32。探测器阵列中具有对管差分功能的像元设计通过提高探测器的电压响应度和抑制共模电压噪声,提高了焦平面成像的灵敏度。焦平面成像传感器的输出模拟信号通过片外的模数转换(ADC)芯片转化为数字信号,由现场可编程门阵列(FPGA)采集后通过Camera Link图像数据与通信接口发送到计算机。利用该焦平面成像传感器,演示实现了太赫兹光斑、太赫兹干涉环和太赫兹光照下的旋转塑料叶片的视频成像,帧频达到30 Hz。 展开更多
关键词 太赫兹自混频探测器 高电子迁移率晶体管 cmos读出电路 焦平面成像
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New CMOS readout circuit with background suppression and CDS for infrared focal plane array applications 被引量:2
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作者 李辛毅 赵毅强 姚素英 《Optoelectronics Letters》 EI 2009年第2期108-111,共4页
A high injection, large dynamic range, stable detector bias, small area and low power consumption CMOS readout circuit with background current suppression and correlated double sampling (CDS) for a high-resolution inf... A high injection, large dynamic range, stable detector bias, small area and low power consumption CMOS readout circuit with background current suppression and correlated double sampling (CDS) for a high-resolution infrared focal plane array applications is proposed. The detector bias error in this structure is less than 0.1 mV. The input resistance is ideally zero, which is important to obtain high injection efficiency. Unit-cell occupies 10 μm × 15 μm area and consumes less than 0.4 mW power. Charge storag... 展开更多
关键词 Cell membranes FOCUSING Infrared detectors
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