CMOS图像传感器的四通道扩展计数ADC设计

面向科研领域应用的CMOS图像传感器,需要具有低噪声、高动态范围和高灰度分辨率的特点.本文分析了多通道扩展计数ADC结构的性能,提出了一种基于相关多采样技术(Correlated Multiple Sampling,CMS)的15位四通道扩展计数ADC.该ADC的4个并行输入通道采用增量型ADC,第二级采用1个循环型ADC在通道间复用.ADC电路基于0.11μm CMOS工艺进行设计,仿真结果显示,在128次多采样下,ADC的分辨率为15位,信号信噪比可提高9.22 dB,此时积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)分别为-3.32 LSB和-2.58LSB,4通道最高采样率为133 KSPS,在3.3 V电源电压下,平均每通道功耗为650 μW.