10位单斜ADC误差校准技术在TDI CMOS图像传感器中的应用

"10-Bit单斜ADC与误差校准用于TDI CMOS图像传感器" 在数字图像处理领域，高质量的模拟到数字转换器（ADC）对于传感器数据的准确捕获至关重要。这篇由Gao Cen等人发表在《天津大学学报》2013年的文章，提出了一种专为时间延迟积分（TDI）CMOS图像传感器设计的10位单斜ADC，并采用了误差校准技术以提升其线性度。 单斜ADC是一种简单的积分型ADC，其工作原理是通过比较输入信号与可编程的斜坡电压来确定输入电压的大小。在该设计中，他们利用一个可编程的斜坡发生器实现误差校准，以优化转换过程中的非线性问题。这种方法的主要目标是改善ADC的性能，确保其在不同操作条件下保持高精度。 在180纳米1P4M CMOS工艺中实现了这个ADC，这种工艺因其低功耗和高性能特性，常被用于集成电子设备。实验结果显示，该ADC的差分非线性（DNL）和积分非线性（INL）分别为0.51/-0.53 LSB和0.63/-0.71 LSB。DNL和INL是衡量ADC线性度的关键指标，LSB代表最低有效位，数值越接近零，表示线性度越好。在这种情况下，尽管非线性误差略高于理想值（通常期望为±0.5 LSB），但仍然在可接受范围内。 ADC的采样率为32 kHz，这决定了它能处理的最高频率信号，对于TDI CMOS图像传感器而言，这一采样率可以满足对连续移动场景的实时数据采集需求。TDI CMOS图像传感器通过在像素行之间进行时间积累来提高光敏感度，适用于低光照环境或高速运动物体的成像应用。 关键词：单斜ADC、误差校准、CMOS图像传感器、时间延迟积分 该研究展示了如何通过创新的误差校准策略改进单斜ADC的性能，以适应TDI CMOS图像传感器的需求。这一设计对于提高图像质量，尤其是在需要高动态范围和精确色彩还原的场合，具有重要意义。此外，180纳米工艺的选择还意味着该ADC可以在有限的功率预算下实现高效运作，这对于便携式和嵌入式系统来说是一个巨大的优势。