用于高速CMOS图像传感器的电源控制和锁相环模块设计

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YY_SQYZ
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
CMOS图像传感器市场正在持续快速增长,在中美贸易战背景下,对于国产CMOS图像传感器厂商而言,当前正处于一个机遇与挑战并存的历史阶段。锁相环和带隙基准源是CMOS图像传感器结构中必不可少的电路模块。锁相环作为片上集成时钟信号发生电路,对CMOS图像传感器的正常工作起着决定性的作用。带隙基准源能够为芯片内部提供具有一定温度系数的电压和电流偏置,同时也为锁相环的电荷泵提供电流输入,是锁相环正常工作必不可少的组成部分,因此电源控制模块和锁相环都是本文的研究内容。本文从CMOS图像传感器的基本结构入手,设计了CMOS图像传感器应用中包括带隙基准源在内的电源模块以及锁相环模块,其中锁相环电路包括了一款单环路电荷泵锁相环和一款创新的双环路电荷泵锁相环。本文总结了具有通用性的带隙基准源和锁相环的一般设计思路和流程,通过修改提出的电路拓扑的特定参数就能够实现在不同工艺下的兼容。上述电源模块和锁相环均在不同代工厂的不同工艺条件下通过流片验证,在不同产品中能够保证CMOS图像传感器芯片的正常工作。本文详细分析了电源控制模块的各电路架构和需求,着重分析了带隙基准源的关注指标和设计原则,设计了符合应用需求的带隙基准源。本文给出所设计的带隙基准源在三家代工厂四种工艺下的后仿真结果,通过了流片验证,并且都已在量产芯片中应用。在设计中我们保证温度系数优先,输出基准电压在1.2V附近。由于篇幅限制,本文设计的锁相环仅给出在DB 0.118)for CIS 1P3M工艺下的技术指标。测试结果表明所设计的单环路电荷泵锁相环和双环路电荷泵锁相环均能够在1.8V和2.8V模拟电源电压以及1.5V和1.8V数字电源电压的电压组合下正常工作。二者均支持6-40MHz的输入参考频率,根据应用场景常用27MHz,通过配置分频比,二者均能够实现0.4-1.5 GHz的调谐范围,后仿真表明压控振荡器在945MHz或者1GHz的振荡频率下在各工艺角下实现48%-52%的占空比。后仿真表明,在945MHz工作频率下:单环路锁相环具有3μs的建立时间,TIE jitter有效值为23.3ps,Period jitter有效值为1.22ps,Long Term jitter有效值为33.5ps,功耗有效值为2.875m W,占用面积为0.0571 mm~2;双环路锁相环具有25μs的建立时间,TIE jitter有效值为18.2ps,Period jitter有效值为1.21ps,Long Term jitter有效值为26.4ps,功耗有效值为3.058m W,占用面积为0.0397 mm~2。本文提出具有创新性的带隙基准源电路拓扑,经过流片验证,能够在三家代工厂四种不同工艺下通过修调特定器件参数的方法达到预期的技术指标,实现工艺兼容。创新地提出双环路锁相环结构,相比于传统的单环路锁相环,其噪声性能更加优异且版图面积节省了约三分之一,大大节省了芯片资源,对降低成本具有非常积极的作用,所提出的双环路锁相环经过仿真和流片验证,确定修调特定器件参数也能够实现工艺兼容。
其他文献
米非司酮配伍米索前列醇终止早孕,由于其安全、有效、简便,在临床已被广泛采用。米非司酮是一种合成类固醇,具有抗孕酮、糖皮质醇和轻度抗雄激素特性。米索前列醇为PGE,类似物,对
课程游戏化背景下幼儿园班级课程的改革要注重结合幼儿现阶段的心理发展规律,充分发挥教师的引导作用,让幼儿在良好的学习背景下不断发挥自己的主体性作用,提高自己课程参与的积
在硬膜外麻醉下行腹部手术牵拉内脏器官时患者常出现内脏牵引痛,而采用芬太尼和昂丹司琼作为辅助药来解除牵引痛症状。可取得满意临床效果,现报道如下。
本文分析了78例肝硬化患者发生院内感染的情况,旨在探讨肝硬化患者并发院内感染的特点及相关因素,以改进临床诊治及护理措施减少感染的发生。
本研究运用标准的经济学理论,分析不同假设条件下利润最大化与帕累托最优的关系。本研究给出的结论是:根据经济学的效率标准,合理的制度应是能使利润最大化和帕累托最优这两个效
伴随市场规模的扩大、新兴科技的成熟以及国家政策的引导,供应链金融再次成为经济社会热点。同时在经济下行压力加大、金融监管趋严的环境下,商业银行开始发力供应链金融,既
本文依据黄河中上游优越的能源资源条件,论述综合开发黄河中上游能源资源的必要性,认为在以银川市为中心的黄河宁夏段建立国家级能源经济开发区是综合开发黄河中上游能源资源的
(1)5月21~24日,在河北涿州举办2013年物探新技术新方法高级培训班。课程分别为:非常规油气地震勘探进展(主讲人是中国石油东方地球物理公司地质总监徐礼贵教授);地震油藏一体化技术
目的观察基于行为改变整合理论的健康教育对髋关节置换术后患者跌倒恐惧的效果,探究该健康教育对髋关节置换术后患者跌倒恐惧、日常生活活动能力、髋关节功能及生活质量的影响,以期为基于行为改变整合理论的健康教育在髋关节置换患者跌倒恐惧中的应用和推广提供实践基础和科学依据。方法本研究为试验性研究,选取2019年6月至2019年12月天津市某三级甲等医院创伤外科髋部骨折行髋关节置换患者为研究对象,符合纳入标准经
腹腔镜手术对患者和麻醉的特殊影响主要表现在3个方面:人工气腹造成腹内压的明显升高、二氧化碳的吸收以及特殊体位的影响等,术后易发生呕吐。有文献报道,术后呕吐发生率最低10%