一种基于双通道CMOS相机的低照度动态场景HDR融合方法

高动态范围成像技术能够全面有效反映场景信息,有利于在高动态范围场景下获得高质量的成像。但当前常用的基于单台相机的多次曝光融合方法在动态场景下易出现“鬼影”问题,基于多个传感器同时曝光的系统复杂且价格昂贵,基于单幅低动态范围图像的拓展方法易丢失欠曝光或过曝光区域的细节信息,且多用于较好的照明条件。针对低照度动态场景成像,研究了一种基于双通道低照度CMOS相机的高动态范围图像融合方法,对双通道CMOS相机采集低照度动态场景两幅不同曝光图像,依据累计直方图拓展原则分别进行动态范围拓展,并采用像素级融合方法对动态范围拓展的序列图像进行融合。实验表明,动态范围拓展融合方法可满足低照度动态场景下获取高动态范围图像的应用要求,获得更佳的成像质量。

0.13微米CMOS双通道超宽带低噪声放大器设计

本文设计了一款超宽带低噪声放大器,并对设计流程进行分析仿真.该低噪放采用双通道结构,有效的输入阻抗匹配、平稳的增益和低噪声等性能可以同时实现.应用ADS工具TSMC 0.13μm CMOS工艺库的仿真结果表明,其最大功率增益为14.2dB,在8GHz频点的IIP3为-4dBm,输入、输出反射系数分别小于-10.2dB和-10.89dB,噪声指数单调下降到1.46dB,并且总功耗和带内最大增益摆幅较低.

低照度CMOS图像传感器设计与实现

设计了一种基于电容反馈跨阻放大器型(Capacitive Trans-impedance Amplifier,CTIA)像元电路与双Δ采样(Delta Double Sampling,DDS)的低照度CMOS图像传感器系统。采用CTIA像元电路提供稳定的光电二极管偏置电压以及高注入效率,完成在低照度情况下对微弱信号的读取;同时采用数字DDS结构,通过在片外实现像元积分信号与复位信号的量化结果在数字域的减法,达到抑制CMOS图像传感器中固定图案噪声的目的,进一步提高低照度CIS的成像质量。基于0.35μm标准CMOS工艺对此基于CTIA像元电路的CMOS图像传感器芯片进行流片,像元阵列为256×256,像元尺寸为16μm×16μm。测试结果表明该低照度CMOS图像传感器系统可探测到0.05 lx光照条件下的信号。

8位CMOS双通道流水线ADC仿真设计

设计了一种8位1.2V,1GS/s双通道流水线A/D转换器(ADC)。所设计ADC对1.5位增益D/A转换电路(MDAC)中的流水线双通道结构进行改进,其中设置有双通道流水线时分复用运算放大器和双/单通道快闪式ADC,以简化结构并提高速度;在系统前置采样/保持器中加设由单一时间信号驱动的开关线性化控制(SLC)电路,以解决两条通道之间的采样歪扭和时序失调问题。用90nm标准CMOS工艺对所设计的流水线ADC进行仿真试验,结果表明,室温下所设计ADC的信噪比SNR为32.7dB,无杂散动态范围SFDR为42.3dB,它的分辨率、功耗PD和采样速率SR分别为8位、23mW和1GS/s,从而满足了高速、高精度和低功耗的应用需要。

一种含有源巴伦CMOS双频低噪声放大器的设计

设计了一种可用于北斗B1/B2频段带有源巴伦的可切换双通道CMOS低噪声放大器。为了实现不同频率的切换,使用开关管改变输入阻抗匹配。输出端采用一种有源巴伦技术,在降低芯片功耗和面积的同时将单端输入信号转变为差分输出信号。使用Cadence Spectre RF基于SMIC 0.13 μm 1P6M RF CMOS工艺下进行仿真。结果显示,在1.2 V工作电压下,当输入信号为1.56 GHz时,LNA的增益、噪声系数和偏置电流分别为19.77 dB、1.13 dB和1 mA;当输入信号为1.2 GHz时,LNA的增益、噪声系数和偏置电流分别为27.43 dB、2.11 dB和1 mA,功耗约为1.8 mW。

CIS2521F的双通道双增益最优积分时间分析

以美国仙童公司CMOS传感器CIS2521F为例,分析了目前最新的双通道双增益硬件HDR技术中最优积分时间的选择问题。通过实验分析,在加入噪声的空间环境下不同积分时间内,双通道双增益场景灰度值和噪声灰度值分别与场景辐照度的关系,得出1 ms为高低增益的最佳积分时间,此时图像在高辐照度下不会过曝、在低辐照度下不会因噪声而损失细节,并且证明了双通道结果融合后成像动态范围高达84.8 dB。

OV系列背照式CMOS传感器

美国豪威科技出品，采用背照（BSI：Backside Illumination）技术设计。包括面向数码相机及摄像机的500万像素“OV5653”、面向手机及游戏机的500万像素“OV5650”和200万像素的“OV2665”。每款的像素间隔均为1．75μm。低照度环境下的摄像能力比表面照射型CMOS传感器要高，灵敏度高达1400mV／lx·s以上，S／N（信噪比）提高到了表面照射型CMOS传感器的2倍以上。

ADI公司推出高电压多通道ADC

采用ADI公司iCMOS创新工艺技术制造的真双极性输入多通道ADC，为高电压应用提供最高的速度与精度，并可显著降低功耗。