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公开(公告)号：CN115134541B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202210699481.4
申请日：2022-06-20
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种同时具有高低增益和对数响应的高动态CMOS图像传感器及时序控制方法和读取方式，属于半导体光电方向图像传感器领域。本发明利用了在不同光强下电荷补偿元件分别工作在截止区和亚阈值区的原理：弱光和强光下电荷补偿元件处于截止区，无导通电流，此时本发明的像素结构与具有高低增益结构的高动态像素技术功能相同，因此在弱光下具有很强的探测能力；在超强光或者长积分时间下电荷补偿元件工作在亚阈值区，利用亚阈值区晶体管电流电压为对数关系的特性实现对过溢光生电荷的补偿，因此可在超高光强下成像。本发明在一次曝光下可以获得多幅相同积分时间的图像，对应弱光、强光和超强光，多幅图像即可合成一幅具有超高动态范围的图像。
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公开(公告)号：CN114567738B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202210226033.2
申请日：2022-03-08
Applicant: 大连理工大学
IPC: H04N25/76 , H04N25/772
Abstract: 本发明涉及模数转换器技术领域，提供一种应用于CMOS图像传感器的两步式单斜模数转换器，包括：存储模块、模数转换器模块和全局模块；所述模数转换器模块，包括：比较器、计数器、静态存储器和锁存器；所述全局模块，包括：斜坡产生模块和偏置产生模块；所述存储模块，包括：第二电容CS、第三电容CR、第一存储模块开关SS、第二存储模块开关RS、第三存储模块开关SR和第四存储模块开关RR。本发明能够提高单斜模数转换器的转换速度，以实现高帧频的图像传感器。
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公开(公告)号：CN115913226A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211599463.5
申请日：2022-12-12
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种低功耗多参考电压的分段电容阵列及切换方法，属于集成电路技术领域。本发明采用多参考电压及增加补偿电容的方式构建分段电容阵列，可以在保证二进制权重的前提下允许桥接电容值为整数倍的单位电容，降低了失配，提高了SAR ADC的线性度；同时多参考电压的引入降低了子电容阵列的切换电压，进而降低了分段电容阵列的动态功耗。本发明采用差分的逻辑量化单端输入信号，可以提高信号抗共模干扰的能力，提高SAR ADC的转换精度；同时这种差分逻辑在量化每一位数字码的过程中只切换一侧的Sub电容阵列，降低了电容阵列的动态功耗。
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公开(公告)号：CN115914872B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202211599385.9
申请日：2022-12-12
Applicant: 大连理工大学
IPC: H04N25/78 , H04N25/57 , H04N25/616 , H04N25/65
Abstract: 本发明提出一种实现像素内CDS的具有高动态范围的CTIA读出电路，属于图像传感器读出电路技术领域。本发明提出的读出电路可以单独操作，根据不同的光源强度结合自选电容技术能够选择合适的积分电容，扩大其动态范围。在光信号较弱的情况下，使用小电容作为积分电容，同时将未使用的大电容作为带宽限制电容，能够有效降低电路噪声。在光信号较强的情况下，使用大电容和小电容并联作为积分电容，能够扩大探测光电流的范围。为了兼容ITR和IWR两种工作模式，本发明在传统的CDS结构中增加一路采样保持电路，能够使得每一帧的周期近似等于信号读出的时间，读出速率大大加快。
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公开(公告)号：CN113162613B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202110581803.0
申请日：2021-05-24
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明涉及模拟集成电路技术领域，提供一种应用于图像传感器锁相环的线性相位误差比较器，包括：斜坡发生器和控制信号生成电路；所述控制信号生成电路，用于对输入参考时钟信号和输出时钟信号进行采样和比较，生成包含有相位差信息的控制信号，用于斜坡发生器的充放电控制；所述斜坡发生器，包括：基准电流源、电压跟随器、第一电容、基准电压源、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管、第六PMOS晶体管、第七PMOS晶体管、第八PMOS晶体管、第九PMOS晶体管、第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管。本发明能够实现线性的，连续的相位误差比较，降低相位误差比较器的量化噪声，实现低噪声锁相环。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112420759B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202011243957.0
申请日：2020-11-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/76
Abstract: 本发明涉及CMOS图像传感器技术领域，提供一种基于仿生视觉的CMOS图像传感器像素结构，包括：彩色信号收集单元、黑白信号收集单元、第三转移晶体管TG3、复位晶体管RST、源极跟随器SF和行选择晶体管RS；所述黑白信号收集单元，包括：第一钳位光电二极管PPD1、第一转移晶体管TG1和第一浮置扩散电容FD1；所述彩色信号收集单元，包括：第二钳位光电二极管PPD2、第二转移晶体管TG2和第二浮置扩散电容FD2。本发明能够在同一CMOS图像传感器中分别获得高灵敏度的黑白图像信号和彩色图像信号。
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公开(公告)号：CN116112020A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310146645.5
申请日：2023-02-21
Applicant: 大连理工大学
IPC: H03M1/46
Abstract: 本发明涉及模数转换器技术领域，提供一种具有轨到轨输入范围的逐次逼近型模数转换器及其模数转换方法，包括：模数转换缓冲器部分和模数转换器核心部分。所述模数转换缓冲器部分,包括:前端比较器模块、交换开关模块、NMOS输入运放模块和PMOS输入运放模块。所述模数转换器核心部分包括栅压自举采样开关模块、电容DAC模块、主比较器模块和逐次逼近逻辑控制模块。本发明能在单电压域下实现轨到轨输入范围，降低模数转换器整体功耗。
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公开(公告)号：CN115914872A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211599385.9
申请日：2022-12-12
Applicant: 大连理工大学
IPC: H04N25/78 , H04N25/57 , H04N25/616 , H04N25/65
Abstract: 本发明提出一种实现像素内CDS的具有高动态范围的CTIA读出电路，属于图像传感器读出电路技术领域。本发明提出的读出电路可以单独操作，根据不同的光源强度结合自选电容技术能够选择合适的积分电容，扩大其动态范围。在光信号较弱的情况下，使用小电容作为积分电容，同时将未使用的大电容作为带宽限制电容，能够有效降低电路噪声。在光信号较强的情况下，使用大电容和小电容并联作为积分电容，能够扩大探测光电流的范围。为了兼容ITR和IWR两种工作模式，本发明在传统的CDS结构中增加一路采样保持电路，能够使得每一帧的周期近似等于信号读出的时间，读出速率大大加快。
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公开(公告)号：CN114640808A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210221520.X
申请日：2022-03-09
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 基于复位晶体管复用技术的高动态范围图像传感器，属于半导体光电方向图像传感器领域。通过控制像素工作过程中的时序信号和调整工艺制造结构的方式控制像素电路中复位晶体管的工作方式，使得复位晶体管在像素工作过程中的复位阶段起到复位作用，在像素积分阶段复位晶体管形成二极管连接起到电荷补偿作用。本发明的复位晶体管复用技术使得像素电路在弱光下保持低噪声和线性关系，在强光下由光电二极管流到FD点的光生电荷形成的电流与复位晶体管形成的二极管中的导通电流将达到动态平衡，此时FD点电荷将不再随积分时间变化，而只和光强成对数关系。使用该像素结构的图像传感器，积分过程中复位晶体管能够构成电荷补偿通路，极大的拓展动态范围。
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公开(公告)号：CN114640808B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202210221520.X
申请日：2022-03-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: H04N25/57 , H04N25/76 , H04N25/779
Abstract: 基于复位晶体管复用技术的高动态范围图像传感器像素单元，属于半导体光电方向图像传感器领域。通过控制像素工作过程中的时序信号和调整工艺制造结构的方式控制像素电路中复位晶体管的工作方式，使得复位晶体管在像素工作过程中的复位阶段起到复位作用，在像素积分阶段复位晶体管形成二极管连接起到电荷补偿作用。复位晶体管复用技术使得像素电路在弱光下保持低噪声和线性关系，在强光下由光电二极管流到FD点的光生电荷形成的电流与复位晶体管形成的二极管中的导通电流将达到动态平衡，此时FD点电荷将不再随积分时间变化，而只和光强成对数关系。使用该像素结构的图像传感器，积分过程中复位晶体管能够构成电荷补偿通路，极大的拓展动态范围。
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