一种低噪声大满阱TDI-CMOS图像传感器读出电路制造技术

技术编号:39961978 阅读:29 留言:0更新日期:2024-01-09 00:07
本发明专利技术涉及一种低噪声大满阱TDI‑CMOS图像传感器读出电路,属于CMOS图像传感器领域;包括埋沟型CCD结构和读出模块;埋沟型CCD结构包括p型衬底、n型埋沟、4个CCD电极和传输栅TG;n型埋沟设置在p型衬底的上表面;4个CCD电极等间隔分布在n型埋沟的上表面;传输栅TG设置在n型埋沟的上表面,且位于4个CCD电极的外侧;n型埋沟的上表面设置有凹槽;读出模块包括FD节点和模拟读出前级电路;FD节点与模拟读出前级电路连接;FD节点伸入凹槽中,实现读出模块与n型埋沟连接;本发明专利技术适用于CCD‑CMOS融合型TDI图像传感器,尤其可在高埋沟耗尽电势、高电荷转移效率、大满阱埋沟CCD像素设计前提下提升传感器的噪声性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于cmos图像传感器领域,涉及一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路。


技术介绍

1、时间延迟积分(time delay integration)型cmos图像传感器按照像素种类区别,可分为数字型tdi、ccd-cmos融合型tdi(ccd,charge coupled device)、基于雪崩机制像素的tdi等。其中ccd-cmos融合型tdi,兼顾了传统ccd图像传感器信号无噪声累加、传统cmos图像传感器高集成度等优点,同时具备无可比拟的行频性能,因此属于最具性能优势的tdi型cmos图像传感器。

2、但是对于ccd-cmos融合型tdi图像传感器,其电压摆幅天然受限,因此ccd埋沟设计需要平衡满阱、电荷转移效率、噪声等性能指标,极大制约了ccd-cmos融合型tdi图像传感器性能的进一步提升。


技术实现思路

1、本专利技术解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提出一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路,适用于ccd-cmos融合型tdi图像传感器,尤其可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低噪声大满阱TDI-CMOS图像传感器读出电路,其特征在于:包括埋沟型CCD结构和读出模块;其中,埋沟型CCD结构包括p型衬底、n型埋沟、4个CCD电极和传输栅TG;其中,p型衬底为水平放置的长方体结构;n型埋沟为水平放置的长方体结构;n型埋沟设置在p型衬底的上表面;4个CCD电极等间隔分布在n型埋沟的上表面;传输栅TG设置在n型埋沟的上表面,且位于4个CCD电极的外侧;n型埋沟的上表面设置有凹槽;读出模块包括FD节点和模拟读出前级电路;FD节点与模拟读出前级电路连接;FD节点伸入凹槽中,实现读出模块与n型埋沟连接。

2.根据权利要求1所述的一种低噪声大满阱TDI-C...

【技术特征摘要】

1.一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路,其特征在于:包括埋沟型ccd结构和读出模块;其中,埋沟型ccd结构包括p型衬底、n型埋沟、4个ccd电极和传输栅tg;其中,p型衬底为水平放置的长方体结构;n型埋沟为水平放置的长方体结构;n型埋沟设置在p型衬底的上表面;4个ccd电极等间隔分布在n型埋沟的上表面;传输栅tg设置在n型埋沟的上表面,且位于4个ccd电极的外侧;n型埋沟的上表面设置有凹槽;读出模块包括fd节点和模拟读出前级电路;fd节点与模拟读出前级电路连接;fd节点伸入凹槽中,实现读出模块与n型埋沟连接。

2.根据权利要求1所述的一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路,其特征在于:所述模拟读出前级电路为直接复位形式fir模拟读出前级电路,包括开关swrst、pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、nmos管m4、开关sw1、开关sw2和电容c1;

3.根据权利要求1所述的一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路,其特征在于:所述模拟读出前级电路为自动调零复位形式fir模拟读出前级电路,包括开关swrst、pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、nmos管m4、开关sw1、开关sw2和电容c1;

4.根据权利要求2或3所述的一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路,其特征在于:pmos管m1和pmos管m2共同构成跨导放大器,将前级fd节点电压转化为电流;nmos管m3和nmos管m4共同构成电流源;通过开关sw1控制pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、nmos管m4电流对后级电容c1的充电过程;通过开关sw2控制电容c1的复位。

5.根据权利要求1所述的一种低噪声大满阱tdi-cmos图像传感器读出电路,其特征在于:所述模拟读出前级电路为直接复位形式fir+iir模拟读出电路,包括开关swrst、pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、nmo...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩立镪陈瑞明张旭程甘霖王耕耘谢莉莉姚瑶吴淞波戴立群卜洪波孙启扬张芮萌樊奔潘卫军柴瑞青谢圣文
申请(专利权)人:北京空间机电研究所
类型:发明
国别省市:

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