CMOS图像传感器高一致性自适应斜坡电路设计方法

摘要

针对大面阵CMOS图像传感器（CIS）多斜坡发生器之间、多列之间由于后端布线寄生引起的非一致性问题，提出了一种基于分布式积分型的高一致性自适应斜坡电路设计方法。通过分析误差引入的根源，采用平均电压技术、自适应负反馈动态调节技术、数字相关双采样相结合的高精度补偿技术，完成了斜坡信号非一致性校准方案设计。实验结果表明，与现有的全局斜坡和分块式多斜坡相比，提出的斜坡产生电路DNL为+0.000 636 LSB/-0.000 6 LSB,INL为+0.329 2 LSB/-0.738 6LSB，实现了斜坡信号的高精度；将各斜坡信号之间的不一致性降低为0.4%LSB，列固定模式噪声（CFPN）降低为0.000 037%，而整个芯片仅增加了0.6%的面积和0.5%的功耗，该方法为超大面阵CMOS图像传感器斜坡信号的一致性提供了有效的解决方案。

关键词

CMOS图像传感器 / 单斜ADC / 自适应斜坡信号发生器 / 斜坡非一致性误差校正

基金资助

国家自然科学基金（62171367）; 陕西省创新能力支持项目（2022TD-39）