像素级AD转换的图像传感器设计.doc

湖南工程学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 像素级AD转换的图像传感器设计 姓名 吴飞 系别 电气信息学院 专业 电子科学与技术 班级 0402 学号 200401180212 指导老师 刘建 教研室主任 龙 泳 涛 基本任务及要求： 1 掌握图像传感器的系统结构； 2 掌握光敏感器件光电二极管； 3 设计像素电路； 4 设计时钟产生器及CMOS动态存储器； 5 对电路进行仿真，完善电路设计； 6 编写设计说明书。 二、进度安排及完成时间： （1）第1周：明确课题任务及要求，搜集课题所需资料，掌握资料查阅方法，了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义； （2）第2周：查阅相关资料，了解本课题的发展历史和研究应用现状，确定课题总体方案，明确课题任务、撰写文献综述和开题报告； （3）第3～4周：掌握图像传感器的系统结构，光敏感器件； （4）第5周：掌握像素结构； （5）第6～8周：设计A/D转换器电路结构； （6）第9～10周：设计时钟产生器及CMOS动态存储器； （7）第11周：对电路进行仿真，完善电路设计； （8）第12～13周：撰写设计说明书，整理资料，准备答辩； （9）第14周：毕业设计答辩。 摘要 1 引言 3 第一章 绪论 4 1.1 数字成像系统的结构 4 1.2 A/D转换器与图像传感器的结合方式 5 1.3 己有的成就 6 1.4 本文所做的工作 8 第二章 像素级A/D转换型图像传感器概述 9 2.1 介绍 9 2.2 系统描述 9 2.3 像素结构 10 2.4 A/D转换器的结构 11 2.5 时钟信号产生器与SAM 12 第三章 CMOS光电敏感器件 14 3.1 光电二极管及光电三极管的性能 14 3.1.1 光电二极管 14 3.1.2 光电三极管 14 3.2 光电二极管的量子效率 15 第四章 像素电路的设计和模拟 19 4.1 目前已有的一些像素电路 19 4.1.1 MOS二极管的对数传感器 19 4.1.2 类延迟结构的光电路 20 4.1.3 Delbruck的可调光电路 21 4.1.4 电流放大光电路 23 4.1.5 积分光电路 23 4.2 像素电路的设计 24 4.2.1 前置放大器 24 4.2.2 取样保持电路 25 4.2.3 A/D转换器 25 4.3 模拟仿真 25 4.3.1 模型参数的确定 26 4.3.2 设计与改进 27 第五章 传感器外围电路的设计与整个传感器的仿真 32 5.1 时钟产生器 32 5.2 CMOS移位寄存器 34 5.3 整个传感器的功能模拟 36 结论 39 小结与致谢 40 参考文献 41 摘要 本课题为像素级AD转换的图像传感器设计，所要研究的就是图像传感器的构造和功能，如何把光信号转换成电信号，通过计算机等辅助工具呈现在人们的面前。现代人类生活中，人们迫切需要获取信息