采用电荷复位技术的像素级ADC

实现了一种可用于CMOS图像传感器,采样率为50 Hz、精度为15位的像素级模数转换器(ADC)。此ADC采用电荷复位方式补偿电荷,然后通过对电荷包计数实现模数转换。为了实现低功耗、低噪声和小面积,对电路系统、核心模块的设计以及版图布局布线进行了综合考虑和优化。该设计采用SMIC 0.18μm CMOS标准工艺,版图面积为50μm×50μm。测试结果表明:当输入电流为17.5,33.7和80 nA时,对应的输出码的均值/标准差分别为8 875/6.56,16 500/2.6,32 768/14.3。在满量程输入电流(80 nA)情况下,仿真总功耗仅为4.5μW。