CMOS图像传感器

定义:CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，这几部分通常都被集成在同一块硅片上^[1]。

工作原理

像敏单元阵列的单个像素的电路结构如图所示，工作方式为[2]：
（1）首先进入“复位状态”，此时打开门管 M , 电容被充电，二极管处于反向状态；
（2）然后进入“取样状态”，这时关闭门管 M , 在光照下二极管产生光电流，使电容上存贮的电荷放电, 经过一个固定时间间隔后 ,电容 C 上存留的电荷量就与光照成正比例，这时就将一幅图像摄入到了敏感元件阵列之中了；
（3）最后进入“读出状态”，这时打开门管 M ,逐个读取各像素中电容 C 上存贮的电压。

接着，在时序控制逻辑下通过行、列驱动器逐行逐列进行扫描，读出其中存储的信息。由于电荷电压十分微弱，因此在行列驱动器上存在灵敏放大器，对读取到的信号进行放大，再进行AD转换变成数字信号被读出，并组合成为一幅图像。

CMOS与CCD图像传感器的对比

参考文献

[1] 李宝亮. CMOS图像传感器的系统结构分析及版图设计[D]. 长春理工大学.
[2] 程开富. CMOS图像传感器及应用[J]. 半导体光电, 2000, 21(S1):25-28.
[3] 孙波, 王晓艳. CCD图像传感器和CMOS图像传感器的比较研究[J]. 信息通信, 2015, No.156(12):41-42.

　

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