在像素中集成輔助電路的另一個(gè)例子是全局快門CMOs像素。如圖7.12所示,可以清晰地看到,CMOs圖像傳感器的讀出過程是按行處理,像素被逐行尋 址、讀出和復(fù)位。 N0910YS160像素的每一次復(fù)位,意味著一個(gè)新的曝光周期的開始;像素的每一次讀取,意味著曝光周期的結(jié)束。這種讀取方式的傳感器被稱為卷簾快門傳感器。卷簾快門傳感器的缺點(diǎn)是,每一行的曝光在不同的時(shí)間點(diǎn)開始,并在不同的時(shí)間`煢結(jié)束。這將導(dǎo)致難以補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)偽影。因此,人們開發(fā)了CMOS全局快門技術(shù):所有像素同時(shí)開始曝光,所有像素同時(shí)結(jié)束曝光,就像CCD一樣。全局快門CMOS像素如圖7.12所示[25],像素是基于4T概念的釘扎光敏二極管。工作原理如下:

   1)曝光結(jié)束時(shí),所有像素的懸浮擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)都被重置;

   2)所有像素的重置參考水平都被懸浮擴(kuò)散電容轉(zhuǎn)化成電壓,在激活開關(guān)Ⅴ隊(duì)M1和ⅤsAM2后,這些電壓值被存在o中;

   3)關(guān)閉開關(guān)ⅤsAM2之后,所有釘扎光敏二極管的電荷被轉(zhuǎn)化成懸浮擴(kuò)散,并被Cl采樣;

   4)直到這時(shí),所有像素都是并行處理的,此后則是逐行讀出;

   5)測(cè)量o的電壓值,即為重置后像素的參考電壓;

   6)下一步激活ⅤsAM2,C1上的電壓被C1和C,共享,通過這種方法即可測(cè)得視頻信號(hào)。

   圖7.12 像素內(nèi)帶有復(fù)位和影像信號(hào)的CMOS全局快門像素

   盡管像素結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜(帶有兩個(gè)額外的電容和4個(gè)額外的晶體管),但全局快門具有允許相關(guān)雙采樣技術(shù)從而抵消而℃噪聲的優(yōu)`氪。