资源描述：
《新型集成阵列四象限CMOS光电传感器的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第5期电子学报Vol.33No.52005年5月ACTAELECTRONICASINICAMay2005新型集成阵列四象限CMOS光电传感器的研制周鑫,朱大中(浙江大学信息与电子工程学系,微电子技术与系统设计研究所,浙江杭州310027)摘要:本文介绍了一种用于目标跟踪和坐标定位的新型集成阵列四象限CMOS光电传感器.该传感器采用上华0.6m标准CMOS工艺制造,实现了象限传感器与后端信号处理电路的单片集成.该传感器由1616单元有源光电管阵列,相关二次采样电路和时序控制电路组成.每个有源光电管的大小为60m60m,其感光面积百分比(FillFac
2、tor)为64.5%.通过变频二次扫描的工作模式可将传感器的感光动态范围增大为84dB.传感器的感光灵敏度为2V/lxs,工作速度根据目标照度可在2ms/帧~64ms/帧范围内调整.关键词:阵列式象限传感器;相关二次采样;互补金属氧化物半导体光电传感器;动态范围调整;二次扫描中图分类号:TN432文献标识码:A文章编号:03722112(2005)05092803ResearchofaNewIntegratedArrayed4QuadrantsCMOSPhotoElectricSensorZHOUXin,ZHUDazhong(DepartmentofInfo
3、rmationScienceandElectronicsEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou,Zhejiang310027,China)Abstract:Anewintegratedarrayed4quadrantsCMOSphotoelectricsensorusedfortargetcoordinateobtainingandtargettrackingisdesignedandfabricatedina0.6mstandardCMOSprocess.Itrealizesthesinglechipintegrationofthequad
4、rantssensorandsubsequentsignalprocessingcircuits.Itconsistsof1616activephotodiodes(PD)array,correlateddoublesampling(CDS)circuitsanddigitalcontrolpart.TheareaofeachactivePDis60m60mandthefillfactoris64.5%.Thedynamicrange(DR)ofthesensorcanbeenlargedwithresetfrequencyadjustmentdoublescanningmet
5、hod.Asaresult,84dBDRcanbeobtained.Thesensitivityofsensorcanbe2V/lxsandthesensoroperationspeedcanbe2ms/frame~64ms/frameaccordingtoilluminanceintensity.Keywords:arrayedquadrantsensor;CDS;CMOSphotoelectricsensor;dynamicrangeadjustment,doublescanning源光电管阵列,采样保持电路,差分放大电路和数字控制电路1引言四部分组成.其中采样电路和放大电路共
6、同实现了相关二次[1]基于硅材料的象限光电传感器在目标对准和跟踪系统中采样(CorrelatedDoubleSampling,CDS)的功能,可以有效减小有广泛的用途.传统的象限传感器一般有四个或八个象限单传感阵列中产生的固定模式噪声(FixedPatternNoise,FPN)的元,每一个象限单元为一个分立的光电二极管.传感器工作影响.时,通过对各个象限感光单元中产生的光电信号进行比较,就传感器感光单元的电路结构和版图如图1(a)所示.每一可得到目标光源的位置信息,从而控制相应的机械传动部分个有源感光单元均包含有一个光电二极管及相应的预处理电使传感器对准目标.传统的象限传感器与当前
7、广泛用于数字路.图中I,II,III和IV分别代表了感光阵列的四个象限;图1图像获取的有源像素传感器(APS)相比较,象限传感器的象(a)中A为1616单元有源光电管阵列;B为16组并行工作限感光单元面积较大,数量较少,从而可以保证传感器高速工的采样保持电路,每一组电路对传感阵列中一列感光单元产作;但是,感光单元数量较少也限制了传感器获知目标的坐标生的信号进行处理;C为时序控制信号产生电路;D为16组位置,形状特征等信息.此外,传
