基于时间数字直接转换的超低功耗CMOS图像传感器关键技术研究

项目名称： 基于时间数字直接转换的超低功耗CMOS图像传感器关键技术研究

项目编号： No.61404145

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 章琦

作者单位： 中国科学院上海高等研究院

项目金额： 26万元

中文摘要： 由于超低功耗CMOS图像传感器具有待机时间长、体积小、成本低等优点，在物联网中具有重要的实用价值。传统的CMOS图像传感器，图像信号的采集量化均基于对积分电压的操作，而积分电压的大小直接决定了信噪比和动态范围等关键性能指标的好坏，该因素严格限制了芯片电源电压的降低，加上源级跟随器和模数转换器等大电流模块的使用，导致目前商用芯片的功耗在100mW量级。为此，本项目拟针对10μW量级的超低功耗CMOS图像传感器芯片核心技术及理论进行探索研究。在图像采集模块中，拟探索时间数字直接转换技术及理论，将光强信号转换为脉冲宽度而非传统的电压信号，以大幅降低电路的工作电压和功耗；在性能增强模块中，拟研究阈值电压消除技术和动态门限电流技术及理论，以降低电路的固定模式噪声并提高动态范围。项目拟通过理论分析、仿真和实测等手段摸索出上述关键技术的设计理论和设计方法，为实现超低功耗CMOS图像传感器奠定理论基础。

中文关键词： CMOS图像传感器；时间数字直接转换；超低功耗；固定模式噪声；物联网

英文摘要： The ultra low power CMOS image sensors have many important applications in the internet of things due to the advantages such as long life time, small size, low cost and so on. In the conventional CMOS image sensors, the capture and quantization of image s

英文关键词： CMOS Image Sensor；Time-Digital Direct Conversion；Ultra Low Power；Fixed Pattern Noise；Internet of things