【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种像素结构。特别是涉及一种低电源电压供电、高动态范围、高信噪比的基于深亚微米CMOS工艺适用于大规模像素阵列的像素结构。
技术介绍
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器具有功耗低、集成度高、成本低、抗辐照性好等特点，在部分领域已逐渐取代CCD(Charge Coupled Device,电感I禹合器件)图像传感器。当今CMOS图像传感器主要是有源像素传感器(Active Pixel Sensor, APS),其像素阵列广泛采用以4T像素结构为代表的‘电荷积分’工作模式，其电路结构如附图说明图1所示，像素由F1D (Pinned Photodiode,表面箝位光电二极管)、传输门(MTe)、复位管(MKS)、放大管(Msf)和选通管(MseJ组成。其工作过程为:1、复位:信号置为高电平，浮空扩散区(floating diffusion, FD)节点被复位。2、积分:曝光过程中，传输栅ΦΤ(；电压升高,在F1D中收集到的光生电子进入FD节点，在规定积分时间内完成电荷积分过程，最后导出的电子数与曝光的强度有关，光强越大，流入FD的电子越多，输出电压Vtot越小；同理，光强越小，输出电压Vott越大。即光敏节点的输出电压反映了光强信息，以这种模式工作的通常称为“电荷积分型”图像传感器。动态范围(DynamicRange, DR)和信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)图像传感器的两项重要指标。动态范围定义为像素的最大可探测非饱和信号与最...
【技术保护点】
一种基于深亚微米CMOS工艺适用于大规模像素阵列的像素结构，包括有由PCCT发生器（A1）、时序控制电路（A2）和阵列共用的全局计数器（A3）构成的芯片级（A），其特征在于，还设置有输入端与芯片级（A）的输出端相连的数字像素结构（B），所述的数字像素结构（B）是由PWM工作模式的像素结构（B1）和像素级寄存器（B2）构成，其中，芯片级（A）中的PCCT发生器（A1）的输出电流IPCCT通过电流镜结构输入到PWM工作模式的像素结构（B1）中晶体管MCS的漏端，芯片级（A）中的全局计数器（A3）的输出端连接所述的像素级寄存器（B2）的输入端，所述的PWM工作模式的像素结构（B1）的输出端连接像素级寄存器（B2）的写控制端。
【技术特征摘要】
1.一种基于深亚微米CMOS工艺适用于大规模像素阵列的像素结构，包括有由PCCT发生器(Al)、时序控制电路(A2)和阵列共用的全局计数器(A3)构成的芯片级(A)，其特征在于，还设置有输入端与芯片级(A)的输出端相连的数字像素结构(B)，所述的数字像素结构(B)是由PWM工作模式的像素结构(BI)和像素级寄存器(B2)构成，其中，芯片级(A)中的PCCT发生器(Al)的输出电流Ipcct通过电流镜结构输入到PWM工作模式的像素结构(BI)中晶体管Mk的漏端，芯片级(A)中的全局计数器(A3)的输出端连接所述的像素级寄存器(B2)的输入端，所述的PWM工作模式的像素结构(BI)的输出端连接像素级寄存器(B2)的写控制端。2.根据权利要求1所述的基于深亚微米CMOS工艺适用于大规模像素阵列的像素结构，其特征在于，所述的PWM工作模式的像素结构(BI)包括有:晶体管M1、M2、M3>Mest,Mcs,反相器Invl和反相器Inv2，所述的晶体管M3的栅极连接芯片级A中的PCCT发生器Al的晶体管M4栅极，晶体管M3的源极、反相器Invl、Inv2中的PMOS晶体管源极和用于开关的晶体管M1的源极共同连接电源，晶体管M3的漏极分别连接复位晶体...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐江涛，金伟松，姚素英，高静，史再峰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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