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CMOS傳感器干什么用的

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-08-16

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　　CMOS傳感器按為像素結(jié)構(gòu)分被動(dòng)式與主動(dòng)式兩種。　　被動(dòng)式像素結(jié)構(gòu) 　　被動(dòng)式像素結(jié)構(gòu)（Passive Pixel Sensor.簡(jiǎn)稱(chēng)PPS）,又叫無(wú)源式。它由一個(gè)反向偏置的光敏二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)管構(gòu)成。光敏二極管本質(zhì)上是一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的PN結(jié)，它可等效為一個(gè)反向偏置的二極管和一個(gè)MOS電容并聯(lián)。當(dāng)開(kāi)關(guān)管開(kāi)啟時(shí),光敏二極管與垂直的列線（Column bus）連通。位于列線末端的電荷積分放大器讀出電路(Charge integrating amplifier)保持列線電壓為一常數(shù),當(dāng)光敏二極管存貯的信號(hào)電荷被讀出時(shí),其電壓被復(fù)位到列線電壓水平,與此同時(shí),與光信號(hào)成正比的電荷由電荷積分放大器轉(zhuǎn)換為電荷輸出。　　主動(dòng)式像素結(jié)構(gòu) 　　主動(dòng)式像素結(jié)構(gòu)(Active Pixel Sensor.簡(jiǎn)稱(chēng)APS),又叫有源式,如圖2所示. 幾乎在CMOS PPS像素結(jié)構(gòu)發(fā)明的同時(shí),人們很快認(rèn)識(shí)到在像素內(nèi)引入緩沖器或放大器可以改善像素的性能,在CMOS APS中每一像素內(nèi)都有自己的放大器。集成在表面的放大晶體管減少了像素元件的有效表面積,降低了“封裝密度”,使40%～50%的入射光被反射。這種傳感器的另一個(gè)問(wèn)題是,如何使傳感器的多通道放大器之間有較好的匹配,這可以通過(guò)降低殘余水平的固定圖形噪聲較好地實(shí)現(xiàn)。由于CMOS APS像素內(nèi)的每個(gè)放大器僅在此讀出期間被激發(fā),所以CMOS APS的功耗比CCD圖像傳感器的還小。　　填充因數(shù)與量子效率　　這填充因數(shù)（Fill Factor）,又叫充滿因數(shù),它指像素上的光電二極管相對(duì)于像素表面的大小。量子效率(Quantun efficiency)是指一個(gè)像素被光子撞擊后實(shí)際和理論最大值電子數(shù)的歸一化值.被動(dòng)式像素結(jié)構(gòu)的電荷填充因數(shù)通?？蛇_(dá)到70%,因此量子效率高。但光電二極管積累的電荷通常很小，很易受到雜波干擾。再說(shuō)像素內(nèi)部又沒(méi)有信號(hào)放大器，只依賴(lài)垂直總線終端放大器，因而讀出的信號(hào)雜波很大，其S/N比低，更因不同位置的像素雜波大小不一樣（固定圖形噪波FPN）而影響整個(gè)圖像的質(zhì)量。而主動(dòng)性像素結(jié)構(gòu)與被動(dòng)式相比，它在每個(gè)像素處增加了一個(gè)放大器，可以將光電二極管積累的電荷轉(zhuǎn)換成電壓進(jìn)行放大，大大提高了S/N比，從而提高了傳輸過(guò)程中抗干擾的能力。但由于放大器占據(jù)了過(guò)多的像素面積，因而它的填充因數(shù)相對(duì)較低，一般在25%-35%之間。　　CMOS與CCD的區(qū)別　　CCD與CMOS: 回答者：網(wǎng)友

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