Diseño de un pixel de sensor de imagen integrado en tecnología cmos

Abstract

El uso de sensores de imagen se expande continuamente a diferentes áreas en el ámbito industrial, médico y científico; en muchas ocasiones se dirigen al desarrollo de sensores portátiles, que presenten un mínimo consumo de potencia y una calidad de imagen adecuada a la aplicación. De acuerdo a lo anterior, se requiere analizar y estudiar los bloques y características de este tipo de circuitos. Por tanto, en este proyecto se realiza el diseño de un píxel de sensor de imagen , circuito fundamental en el desempeño del sensor. Inicialmente se presentan los bloques que componen el sistema completo, al igual que una oreve explicación del proceso físico que involucra la transformación de cantidad de luz en una señal eléctrica, y los elementos que lo hacen posible; también se estudian las diferentes opologías presentes en el estado del arte. Luego se analizan los principales parámetros que miden el desempeño de los sensores de imagen, con base en esto se realiza la selección de la opología más adecuada que reduzca el consumo de potencia y fixed pattern noise. Una vez seleccionada la topología, se estudia rigurosamente a nivel de circuito, lo que permite realizar el diseño del píxel, y aplicar programación geométrica para optimizarlo. Los resultados obtenidos se comparan con el estado del arte, y se validan por medio de simulaciones y análisis montecarlo, usando los modelos BSIM3V3 y los parámetros de ajuste matching) propios del proceso de fabricación AMS C35B4C3.