Metodologia para caracterização e comparação de sensores de píxeis ativos integrados em tecnologia CMOS

• Autor(a) principal: Lidiane Campos Costa
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-ABZHZD
• topic: Caracterização; CMOS; APS; Sensores de luz; CTIA; Experimental; Píxel; Fotodiodo; Circuito integrado; Simulação; Engenharia elétrica

Os circuitos de píxeis ativos, fabricados em tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide- Semiconductor), vêm sendo amplamente utilizados devido a fatores como baixo custo e alta capacidade de integração de circuitos de processamento e armazenamento no mesmo chip, juntamente com o sensor. A escolha do tipo de sensor de luminosidade deve ser adequada para sua aplicação e somente é possível a partir da caracterização desse, utilizando parâmetros bemdefinidos. Além disso, como a busca por melhorias e avanços nos processos de design e fabricação são constantes, estes parâmetros podem ser utilizados para comparação entre diferentes sensores. Esse trabalho define uma metodologia para caracterização de píxeis ativosintegrados em tecnologia CMOS, a partir de experimentos e simulações. Foram propostos e/ou descritos procedimentos para calcular o fator de preenchimento e obter parâmetros como excursão máxima da resposta, saturação, faixa dinâmica, consumo e largura de banda para acaracterização dos píxeis, bem como responsividade e eficiência quântica para caracterização de fotodiodos em circuito integrado. A definição desses testes permitiu caracterizar e comparar seis diferentes topologias de sensor de píxel ativo (Active Pixel Sensor- APS) e uma deamplificador capacitivo de transimpedância (Capacitive Transimpedance Amplifier- CTIA). Os resultados comparativos apresentados validam a metodologia de caracterização apresentada. Neste trabalho fica evidenciada a importância da análise comparativa para sustentar decisões de projeto relacionadas ao píxel mais indicado em cada aplicação distinta.