一种基于PFM的对低功耗高线性数字像素的校准方法
Yu Cheng1, Jionghan Liu1, Xiyuan Wang1
1School of Integrated Circuits, Dalian University of Technology, Dalian 116000, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 11, 2025
概括
本研究涉及像素非线性,以减少数字读取集成电路 (DROIC) 的功耗. 一种离芯片校准方法将线性改进到99.6%,实现低静电耗,每像素6微瓦.
科学领域:
- 集成电路设计 集成电路设计
- 低功率电子产品 低功率电子产品
- 图像传感器技术图像传感器技术
背景情况:
- 数字电路中的像素级非线性阻碍了电力消耗的减少.
- 电容横阻放大器 (CTIA) 和比较器中的静电流是非线性的主要原因.
研究的目的:
- 调查数字像素非线性原因.
- 在像素级电路中实现低功耗.
- 为了提高数字读取集成电路 (DROIC) 的线性.
主要方法:
- 数字像素中非线性原因的分析.
- 在电容横阻放大器 (CTIA) 和比较器中减少静电流.
- 实现线性增强的离芯片校准方法.
- 使用0.18μm 1P6M CMOS工艺制造一个64×64数组原型DROIC.
主要成果:
- 成功地确定了非线性的主要原因.
- 通过离芯片校准实现了更好的线性.
- 在高达1.5μA的输入电流中显示了99.6%的校准后线性.
- 每个数字像素的静态功耗达到6μW.
结论:
- 开发的离芯片校准方法有效地减轻了像素非线性.
- 制造出来的DROIC具有高线性和低功耗,适用于先进的成像应用.
- 这项研究提供了一个可行的解决方案,用于提高数字读取集成电路的性能.


