CMOS图像传感器的列并行RSD循环ADC设计

"用于CMOS图像传感器的列并行RSD循环ADC" 本文介绍了一种应用于CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器的列并行RSD（电阻二阶导数）循环ADC（模数转换器）设计，旨在提高高速实时系统中的数据转换效率和精度。传统的循环ADC在转换和采样过程中是分步进行的，而这种新型的列并行RSD循环ADC则实现了转换与采样的同步，从而提升了转换速度至传统ADC的两倍。 在设计中，作者巧妙地利用一个运算放大器和六个电容器实现了采样保持、精确乘2以及像素信号的FPN（固定pattern噪声）消除功能，显著减小了电路面积，这对于集成在CMOS图像传感器芯片上的ADC至关重要，因为芯片空间有限。RSD算法的应用降低了比较器的精度要求，同时保证了较高的线性度，这意味着ADC可以在不牺牲性能的前提下使用相对较低成本的元件。 为了进一步优化性能，该ADC还采用了失调反向存储技术，有效地减少了由运算放大器失调导致的列FPN噪声，这有助于提高图像质量，尤其是在高分辨率和高速采集的情况下。在0.18微米的工艺技术下，该ADC实现了10位的精度，并达到了500千样本/秒（KS/s）的高转换速率，这些特性使其非常适合于需要快速、高分辨率成像的应用场景。 ADC的性能指标显示，其DNL（差分非线性）为+0.5/-0.5 LSB（最低有效位），INL（积分非线性）为+0.1/-1.5 LSB，这表明其线性性能良好，可以提供准确的数字输出。此外，该ADC的设计遵循了标准的科研论文格式，包括摘要、关键词等，便于同行评审和引用。 这种列并行RSD循环ADC为CMOS图像传感器提供了一种高效、紧凑的解决方案，尤其适用于需要高速、高精度和低噪声性能的图像处理应用。通过优化的架构和算法，它能够在不增加过多复杂性或成本的情况下，实现高性能的模数转换，从而提升整个图像传感器系统的整体性能。