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;  翟江皞;  李明;  徐江涛;  王小东;  任思伟; 

作者机构：

重庆光电技术研究所;  中国电子科技集团公司第四十四研究所;  天津大学微电子学院; 

关键词：

CMOS读出电路;  相关多次采样;  单斜ADC;  芯片3D集成;  多光谱TDICCD; 

期刊名称：

半导体光电

i s s n：

1001-5868

年卷期：

2023 年 44 卷 004 期

页   码：

525-531

摘   要：

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9.5 μs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.