МИХАЛЕВ А.С. старший преподаватель кафедры Физики им. В.А. Фабриканта Московского энергетического института Новое применение информационных технологий в учебном процессе Аннотация

Презентация лекций по курсу «Приемники оптического излучения и фотоприемные устройства» Тема: Фотоприемники с координатной выборкой

Структура и типы фотоприемников с координатной выборкой Фотоприемные матрицы (ФПМ) представляют собой решетчатую организацию массива фотоячеек. Чувствительные элементы располагаются на пересечении строк и столбцов.

ФПМ выполняет четыре основные задачи: генерирует заряд от падающих фотонов, собирает полученные заряды, переносит суммарный заряд и преобразует его в напряжение.

Для реализации ФПМ разработаны два типа структур: ПЗС (приборы с зарядовой связью) ПЗИ (приборы с зарядовой инжекцией) ПЗИ часто называются КМОП – по технологии их изготовления (комплиментарный металло- оксидный полупроводник).

Структура отдельного пикселя ПЗС

Схема переноса заряда вдоль строки при четырех фазовом методе переноса

Архитектура ПЗС-матриц Существуют следующие типы ПЗС-сенсоров: Линейный ПЗС-приемник Двумерные матрицы

Матрица со строчно-кадровым переносом (FFT - матрица)

Матрица с кадровым переносом (FT - матрица)

Матрица с построчным переносом (IT - матрица)

Приборы с зарядовой инжекцией (КМОП-матрицы) Приборы с зарядовой инжекцией (ПЗИ, КМОП- сенсоры) являются твердотельными приемниками изображения с координатной выборкой, в которых для считывания, хранения и сканирования изображения используется инжекция и перенос зарядового пакета внутри отдельных ячеек.

Последовательное считывание ячеек по строкам и столбцам осуществляют с помощью сдвиговых МОП-регистров, расположенных по краям матрицы.

Типичная структурная схема КМОП – матрицы Структура размещения вспомогательных цепей на микросхеме