摘要：提出了一种基于6T像素结构的全局曝光CMOS图像传感器。通过采用PPD结构的6T像素、高复位电平和低阈值器件,提高了动态范围,并优化设计了像素单元的版图,使之获得较高的填充系数;模拟读出电路部分,通过采用双采样、增益放大和减小列级固定模式噪声(FPN)处理,以及对列选控制电路进行优化,减小了对全局PGA的运放设计要求。芯片的工作频率为20MHz,动态范围为66dB,实现了全局曝光方式CMOS图像传感器的设计。

摘要：随着CMOS图像传感器(CIS)向片上系统化、高度集成化方向发展,片内锁相环(PLL)成为系统不可或缺的片上时钟模块,而高速高集成的CIS对PLL的高频时钟输出能力提出了新的挑战。介绍了一种基于0.13μm CIS工艺设计的电荷泵PLL模块,该模块工作于1.5V电压,利于控制功耗;具备压控振荡器(VCO)电流自偏置和自校准技术,可提供最高频率为480MHz的输出信号和更好的噪声性能;多种输入输出倍频可选功能使其能够满足多样化的片上时钟生成需求,提高可复用性。仿真结果表明,当实现12倍频且输出频率为480MHz时,该PLL模块输出信号的均方根周期抖动为837fs,功耗为2.817mW,满足高速CIS对时钟速度的需求,同时保证了输出时钟的低噪声和模块本身的低功耗。

摘要：从优化算法、硬件结构和模拟结果入手,通过对CMOS图像传感器暗光环境下模数转换电路的优化设计,提出了一种暗光环境下性能提升的大动态范围非线性模数转换器的设计。在模拟电路模块完成了暗光优化图像处理算法,使暗光环境下光电转换数字码密度增大,在不增加额外芯片面积和功耗的同时,提高了CMOS图像传感器的暗光图像性能。

摘要：基于0.35μm工艺,设计了应用于低光照环境下的低噪声、高灵敏度CMOS图像传感器。该图像传感器采用PPD 4T像素结构,像素阵列512×512,包含列级运放、水平移位寄存器、逻辑控制单元、单斜率模数转换器和偏置电路等模块。通过采用低噪声PPD 4T像素结构、低噪声列级放大器电路结构,以及对版图的优化设计等措施实现了低噪声、高灵敏度的CMOS图像传感器设计。

摘要：设计了64×64 AlGaN雪崩光电二极管(APD)阵列的读出电路,该读出电路采用了具有稳定探测器偏压能力的电容跨阻抗放大器(CTIA)结构。利用APD的等效电路模型,推导了电荷-电压转换因子(CVF)与积分电容、放大器增益的关系。为增加最大探测光电流、降低响应的非均匀性,利用上述关系得到积分电容为70fF,放大器增益为300。读出电路的地址选择采用移位寄存器来实现,并采用电压缓冲器实现信号的输出。

摘要：设计了一种用于CMOS图像传感器时钟产生的电荷泵锁相环（CPPLL）电路。基于0.18μm CMOS工艺,系统采用常规鉴频鉴相器、电流型电荷泵、二阶无源阻抗型低通滤波器、差分环形压控振荡器以及真单相时钟结构分频器与CMOS图像传感器片内集成。系统电路结构简洁实用、功耗低,满足CMOS图像传感器对锁相环低功耗、低噪声、输出频率高及稳定的要求。在输入参考频率为5MHz时,压控振荡器（VOC）输出频率范围为40~217MHz,系统锁定频率为160MHz,锁定时间为16.6μs,功耗为2.5mW,环路带宽为567kHz,相位裕度为57°,相位噪声为-105dBc/Hz@1MHz。

摘要：针对传统自动曝光算法难以兼顾实时性和平滑性的缺点,设计了一种结合直接计算法和可变步长调节法的综合性算法,研究了算法原理,给出了算法流程。该算法可以通过改变步长参数,自由设定将图像亮度调节到目标亮度的时间,使其能够适用于各种不同的应用场合。在基于FPGA的CMOS图像采集平台上完成了算法实现,实验结果证明采用该算法可以使图像亮度快速平稳地接近理想亮度,成像效果很好。

摘要：针对中值滤波导致部分图像细节损失和均值滤波出现模糊现象,设计了一种适用于椒盐和高斯混合噪声的自适应滤波算法。该算法先用最小邻域的均值和阈值判断噪声类型,然后使用加权中值滤波处理椒盐噪声,再利用拉普拉斯算子和相应阈值判断图像边缘细节,最后对高斯噪声进行加权均值滤波。实验仿真结果表明,从图像视觉效果来看,相比单独使用中值和均值滤波降噪,自适应滤波算法对图像的还原效果更好,图像细节保存较好,模糊程度相对较弱,图像更清晰。通过对比峰值信噪比(PSNR)和均方误差(MSE),对混合噪声进行处理时,滤波算法的PSNR和MSE值优于中值和均值滤波,有效还原了噪声图像。整个算法是在最小邻域空间进行,易于实现,对混合噪声的处理效果较好,为图像处理的系统集成化设计提供了技术支持。

摘要：阀控铅酸蓄电池作为直流系统后备电源被广泛的应用在变电站中,但由于在具体的使用过程中缺乏完善的监测手段,导致直流电源常常由于电池问题引发一些不必要的事故。设计选择一种有效的蓄电池在线监测方案,通过监控软件准确地掌握蓄电池的内阻、电压以及剩余容量等参数显得十分重要,论文介绍和分析了蓄电池在线监测技术发展及各类方法。

摘要：阀控铅酸蓄电池作为直流系统后备电源被广泛的应用在变电站中,但由于在具体的使用过程中缺乏完善的监测手段,导致直流电源常常由于电池问题引发一些不必要的事故。设计选择一种有效的蓄电池在线监测方案,通过监控软件准确地掌握蓄电池的内阻、电压以及剩余容量等参数显得十分重要,论文介绍和分析了蓄电池在线监测技术发展及各类方法。