图像采集和处理系统在当今社会有着广泛的应用,而图像传感器是该系统的核心。CMOS图像传感器以其高集成度、高读出速度、低功耗、低成本而日益受到重视。然而,CMOS图像传感器面临的主要问题是噪声,与电荷耦合器件(CCD)相比图像质量还不够好。分析噪声的来源、强弱及危害,并采取行之有效的方法对其进行抑制或消除是CMOS图像传感器研究者在工作中的重点和难点。　　本论文进行了一个低噪声的CMOS图像传感器原型设计,像素分辨率为64?64,包括像素阵列、读出电路、控制电路、列级模数转换四部分。其中,像素阵列和读出电路是CMOS图像传感器的核心部分。对像素单元和读出电路中的噪声,本文进行了全面分析。通过双采样技术去消除像素固定模式噪声,降低1/f噪声,并基于开关电容放大器,提出一种结构简单、可抑制列固定模式噪声的读出电路。系统实现了低噪声,提高了信噪比和动态范围,同时由于低输出阻抗的运算放大器和CMOS采样开关的采用,系统可获得较高的读出速度。在控制电路中,采用了动态移位寄存器去实现行、列扫描功能,具有结构简单、占用面积小、功耗低、易于扩展等优点,并利用上电复位实现初态预置功能。列级模数转换则采用八位逐次逼近型去实现。　　该设计为模数混合设计,模拟电路各模块采用 AMI0.6?m模型参数,在 HSpice环境下进行了仿真。数字模块则采用硬件描述语言设计,并在Quartus II6.0环境下进行了仿真验证。从仿真的结果来看,系统各模块达到了预定的设计目标。该设计为后续的布局布线、流片奠定了良好基础。