সিএমওএস ইমেজ সেন্সর | এটি গুরুত্বপূর্ণ ধরণের এবং কার্যনির্বাহী

সুচিপত্র

  • সিএমওএস ইমেজ সেন্সর কী?
  • বিভিন্ন ধরনের
  • কাজ নীতি
  • ফন্দিবাজ
  • স্থাপত্য
CMOS ইমেজ সেন্সর | এটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকার এবং কাজের নীতি

সিএমওএস ইমেজ সেন্সর

চিত্রটি কভার করুন - জ্যাচ ডিস্কনারনার্ড-টোগ্রাফার ডেস্ক অলঙ্কার (9698639550)সিসি বাই 2.0

সিএমওএস ইমেজ সেন্সর কী?

সিএমওএস চিত্র এবং রঙিন সেন্সর:

পরিপূরক ধাতব-অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর (সিএমওএস) চিত্র সেন্সরগুলি ফটোডায়োড এবং মেশানো সংকেত সার্কিটগুলির সাথে সংযুক্ত যা ছোট ফোটোস্রেন্টগুলিকে ডিজিটাল সংকেতগুলিতে প্রশস্ত করতে পারে। সিএমওএস ইমেজ সেন্সর একাধিক ফটোগ্রাফি সম্পর্কিত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অন্যতম সেরা ক্রিকুইট্রি, যেমন ডিজিটাল ভিডিও ক্যামেরা, ফটো স্ক্যানার, জেরক্স মেশিন, প্রিন্টিং এবং অন্যান্য বিভিন্ন। সিএমওএস আজকাল এর একাধিক ব্যবহারের কারণে ব্যবহার করা হয় এবং এটি সিসিডিটির সাথে তুলনায় সংবেদনশীলতা বজায় রাখার সাথেও সহজ ফ্যাব্রিকেশন কৌশল।

সিএমওএস রঙিন সেন্সরগুলির টপোলজির তিন ধরণের আলোচনা করা হয়, ট্রান্সিম্পিডেন্স এমপ্লিফায়ার (টিআইএ), হালকা থেকে ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী এবং হালকা সংহতকরণ।

CMOS ইমেজ সেন্সর | এটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকার এবং কাজের নীতি
সিএমওএস চিত্র সেন্সর
চিত্র ক্রেডিট: Flya1ম্যাট্রিক্সওসিসি বাই-এসএ 3.0

সিএমওএস ইমেজ সেন্সরের কার্যকারী নীতি:

সাধারণভাবে, চার ধরণের পদ্ধতি উপলব্ধ

  • স্ট্যান্ডার্ড সিএমওএস,
  • এনালগ-মিশ্র-সংকেত সিএমওএস,
  • ডিজিটাল সিএমওএস, এবং
  • সিএমওএস চিত্র সেন্সর প্রক্রিয়া।

এই প্রক্রিয়া এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে সর্বাধিক স্পষ্ট পার্থক্য হ'ল ফটো ডিভাইসের উপলব্ধতা, যেমন পিনযুক্ত ফটোডোডিয়োড। ছোট মাত্রা প্রযুক্তির সুবিধাগুলি হ'ল ছোট পিক্সেল, উচ্চ স্থানিক রেজোলিউশন এবং কম বিদ্যুত ব্যবহার। 100 এনএম এর চেয়ে কম প্রযুক্তির বানোয়াট প্রক্রিয়া (ডিজিটাল রোড ম্যাপ অনুসরণ না করে) এবং পিক্সেল আর্কিটেকচারে পরিবর্তন প্রয়োজন।

মৌলিক প্যারামিটার যেমন লিকেজ কারেন্ট (আলোর সংবেদনশীলতাকে প্রভাবিত করবে) এবং অপারেশন ভোল্টেজ (গতিশীল পরিসরকে প্রভাবিত করবে, অর্থাত্, স্যাচুরেশন, সম্ভবত একটি পিনযুক্ত ফটোডোড সম্ভবত কোনও কম ভোল্টেজে কাজ করবে না খুব গুরুত্বপূর্ণ হয় যখন কোনও প্রক্রিয়া হয়) সিআইএস বিকাশের জন্য নির্বাচিত these এই সীমাবদ্ধতার কারণে একটি নতুন সার্কিট কৌশল চালু করা হয়েছে:

১.১ মাইক্রন এবং নিম্ন ব্যবহারের সময় একটি পুরানো সার্কিট, যেমন একটি স্ট্যান্ডার্ড পিক্সেল সার্কিট ব্যবহার করা যায় না। এটি টপোলজির কারণে যা উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োজন; কারণ সর্বাধিক সরবরাহ ভোল্টেজ এখন কম।

২. ক্যালিব্রেশন সার্কিট এবং বাতিল সার্কিটটি সাধারণত শব্দ হ্রাস করার জন্য নিযুক্ত করা হয়।

রেজোলিউশনটি বহু-মেগাপিক্সেল এবং শত শত ফ্রেমের হারে বাড়ানোর জন্য, নিম্ন মাত্রিক প্রযুক্তি সাধারণত চয়ন করা হয়। স্পষ্টতই, এটি রিপোর্ট করা হয়েছে যে 0.13 মাইক্রন এবং 0.18 মাইক্রন ভাল ইমেজিং কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য যথেষ্ট ভাল good

সিএমওএস প্রক্রিয়াটির এই পরিবর্তনগুলি তাদের ইমেজিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে 0.25 মাইক্রন এবং নীচে থেকে শুরু হয়েছে। প্রসেস স্কেলিংটি 0.25 মাইক্রন এবং নীচে থেকে অনেক কম হতে চলেছে, বেশ কয়েকটি মৌলিক পরামিতি অবনমিত হয়, যথা, ছবির দায়বদ্ধতা এবং গা dark় কারেন্ট। অতএব, পরিবর্তনগুলি এই প্যারামিটার অবক্ষয়কে প্রশমিত করার দিকে দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা (যেমন সরবরাহের ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রা) একটি উপযুক্ত প্রক্রিয়া বাছাইয়ের অন্যতম মানদণ্ড।

সরঞ্জাম এবং উন্নয়ন ব্যয়ের দামও প্রক্রিয়া নির্বাচন নির্ধারণ করবে।

ফটো ডিটেটর ডিভাইসগুলি

আদর্শ ফটো ডিটেক্টর ডিভাইসগুলি হ'ল ফোটোডিওড এবং ফটোট্রান্সিস্টর। টিপিক্যাল ফটোডোড ডিভাইসগুলি হ'ল এন + / প্যাসাব, পি + / এন_ওয়েল, এন_ওয়েল / সোসাব এবং পি + / এন_ওয়েল / সোসুব (পিছনে থেকে ডায়োড) [9]। ফোটোট্রান্সিস্টর ডিভাইসগুলি হ'ল পি + / এন_ওয়েল / সোসুব (উল্লম্ব ট্রানজিস্টর), পি + / এন_ওয়েল / পি + (পার্শ্বীয় ট্রানজিস্টর), এবং এন_ওয়েল / গেট (বাঁধা ফোটোট্রান্সিস্টর)।

এই স্ট্যান্ডার্ড ফটো ডিভাইসগুলিতে এখনও একটি মাইক্রো লেন্স এবং রঙিন ফিল্টার অ্যারের প্রয়োজন। একটি স্ট্যান্ডার্ড সিএমওএসে ফটোডায়োডসের কোয়ান্টাম দক্ষতা সাধারণত 0.3 এর নীচে থাকে।

পরিবর্তিত সিএমওএস প্রক্রিয়াটির জন্য সাধারণত যে ডিভাইসগুলি তৈরি করা হয় সেগুলি হ'ল একটি ফোটোগেট, পিনযুক্ত ফটোডোড এবং নিরাকার সিলিকন ডায়োড। এই ডিভাইসগুলি সিআইএসের সংবেদনশীলতা উন্নত করবে। একটি পিনযুক্ত ফটোডিয়োড, যার একটি কম অন্ধকার প্রবাহ রয়েছে, সিআইএসের জন্য ভাল ইমেজিং বৈশিষ্ট্যগুলি সরবরাহ করে।

ফোটোডাইভিসগুলি পরজীবী ক্যাপাসিটেন্স প্রদর্শন করে, যা নকশা প্রক্রিয়া চলাকালীন বিবেচনা করা উচিত। এন_ওয়েল / সোসাবের পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের একটি উদাহরণ:

                       Cছবি = (প্রতি অঞ্চল ক্যাপাসিট্যান্স) × ফটোডোভাইস অঞ্চল।

সিএমওএস চিত্র সেন্সরগুলির নকশা পদ্ধতি:

সিএমওএস চিত্র সেন্সরের সাধারণ নকশা প্রবাহটি নীচে দেখানো হয়েছে।

সিএমওএস চিত্র সেন্সরের সাধারণ নকশা প্রবাহ
সিএমওএস চিত্র সেন্সরের সাধারণ নকশা প্রবাহ

অপটিক্স সিমুলেশনের জন্য একটি তরঙ্গ প্রচারের সিমুলেশন করা যায়। বাণিজ্যিকভাবে উপলভ্য প্রযুক্তি কম্পিউটার-এডেড নকশার সরঞ্জামগুলি, যেমন সাইনোপিস এবং সিলভাভোর থেকে, ফটোডেভিসেসের প্রক্রিয়া বা প্রযুক্তি অনুকরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি কাজ রয়েছে, (মিশ্র-মোড সিমুলেশন) যা প্রযুক্তি কম্পিউটার-এডেড ডিজাইন এবং পিক্সেল-স্তরের সিমুলেশনকে একত্রিত করে।

পিক্সেল বৈদ্যুতিক সিমুলেশনের জন্য অনেকগুলি বৈদ্যুতিন নকশার অটোমেশন সরঞ্জাম উপলব্ধ রয়েছে, এই বৈদ্যুতিন নকশার অটোমেশন সরঞ্জামগুলি কোনও সংহত সার্কিটের মতো (IC) নকশা সরঞ্জাম, যেমন স্পেকটার, স্পাইস, ভেরিলোগ-এ এবং ভেরিলোগ। পিক্সেলের সংখ্যা বেশি হলে এই সরঞ্জামগুলি কখনও কখনও সময় সাপেক্ষ হতে পারে।

প্রকৃতপক্ষে, যদি গভীর সাবমিক্রন প্রক্রিয়া সহ বৃহত পিক্সেলগুলি প্রয়োজন হয় তবে আরও মূলধন সরবরাহ করতে হবে (খুব গভীর সাবমিক্রনের জন্য সরঞ্জামগুলির ব্যয় বেশি ব্যয়বহুল, বিশেষত 90 এনএম এর নীচে)। যদিও সিএমওএস ফাউন্ড্রি সমর্থিত ডিজাইন সরঞ্জামগুলির জন্য মডেলগুলি সরবরাহ করে, কখনও কখনও ডিজাইনারদের সিআইএসের নির্দিষ্টকরণের অনুসারে সাব-ব্লকটি তাদের নিজেরাই মডেল করতে হয়। এটি পিক্সেল বৈদ্যুতিক সিমুলেশন সময়ের গতি বাড়িয়ে তুলতে পারে, তবে এটি সঠিকতা হ্রাস করবে। সিস্টেম সিমুলেশনের জন্য, ভিএইচডিএল-এএমএস, সিস্টেম-সি, বা ম্যাটল্যাব সামগ্রিক ফাংশন এবং পারফরম্যান্সের পূর্বাভাস দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

সিএমওএস ইমেজ সেন্সর আর্কিটেকচার:

পিক্সেল লেভেল এডিসি - একটি ডিজিটাল পিক্সেল সেন্সর (ডিপিএস) একটি বিস্তৃত গতিশীল পরিসীমা সরবরাহ করে। ডিপিএস অ্যানালগ মানগুলিকে পিক্সেল ব্যাপ্তির মধ্যে ডিজিটাল সিগায় রূপান্তর করে। প্রসেসিং পিক্সেল স্তরেও করা যেতে পারে।

CMOS ইমেজ সেন্সর | এটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকার এবং কাজের নীতি
ডিজিটাল ইতিবাচক সংবেদনশীল ডিভাইস, চিত্র ক্রেডিট - জর্জি উইওরা (), ডিজিটাল অবস্থান সংবেদনশীল ডিভাইসসিসি বাই-এসএ 3.0

চিপ লেভেল এডিসি - চিপ-স্তরের এডিসি বা কখনও কখনও ম্যাট্রিক্স-স্তরের এডিসি নীচের চিত্রে চিত্রিত হয়।

CMOS ইমেজ সেন্সর | এটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকার এবং কাজের নীতি
ম্যাট্রিক্স-স্তরের এডিসি

এই টপোলজির জন্য এডিসি খুব দ্রুত হতে হবে, এই টপোলজিটি খুব উচ্চ স্রোত গ্রহণ করবে। সিআইএস টপোলজির জন্য উপযুক্ত এডিসি টাইপটি পাইপলাইনযুক্ত এডিসি। তবে সিআইএস ডিজাইনে পরপর আনুমানিক রেজিস্ট্রেশন (এসএআর) এবং ফ্ল্যাশ টাইপের এডিসিও জানা গেছে। প্রয়োজনীয় সামগ্রিক শক্তি গ্রহণ এবং অপারেশনের গতির ভারসাম্য তাই অত্যাবশ্যক।

ডিজিটাল পিক্সেল সেন্সর - ডিপিএস ধারণাটি সিএমওএস নিউরন-স্টিমুলাস চিপে ব্যবহৃত দ্রবণের অনুরূপ। সংখ্যায় থাকা ডিপিএস অন-চিপ সংকোচনের জন্য দরকারী বলে মনে হয়। ফটোডোডটি তুলনাকারীর ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স এবং নিজেই ফটোডিয়োড স্রাব করতে ব্যবহৃত হয়। এটি আলোর তীব্রতার সাথে আনুপাতিকভাবে ছাড়ানো হবে। এটি যখন দ্বারপ্রান্তে পৌঁছে যায় তখন তুলকের ও / পি ট্রিগার করা হবে।

সিএমওএস ইমেজ সেন্সরে লো পাওয়ার টেকনিক:

বাইজিং পদ্ধতি: নিম্ন বর্তমান খরচ অর্জনের জন্য সাবস্ট্রেলহোল্ড অঞ্চল বা দুর্বল বিপরীতমুখী বাইজিং অন্যতম পন্থা। এই কৌশলটি একটি অপারেশনাল ট্রান্সকন্ডাক্ট্যান্স এমপ্লিফায়ার (ওটিএ) বা একটি এডিসির জন্য একটি পরিবর্ধক প্রয়োগ করা যেতে পারে। ট্রায়োড অঞ্চল বাইসিংও বিদ্যুতের ব্যবহার আরও কমাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

সার্কিট কৌশল: ডিজিটাল পাওয়ার খরচ কমাতে পুনর্জন্মজনক ল্যাচ ব্যবহার করা যেতে পারে। পাইপলাইন পর্যায়ে (এডিসির জন্য) ক্যাপাসিটারগুলি হ্রাস / স্কেলিং করা বিদ্যুৎ খরচও হ্রাস করতে পারে।

উন্নত শক্তি ব্যবস্থাপনার কৌশল: অন্য ধরণের বাইসিং বা সার্কিট কৌশল, একটি "স্মার্ট" পদ্ধতির, যেমন সৌরশক্তি সংগ্রহের ক্ষেত্রেও বিদ্যুতের খরচ হ্রাস করার জন্য নিযুক্ত করা যেতে পারে। আমরা কেবলমাত্র প্রয়োজনীয় রিডআউট সার্কিট নির্বাচন করতে পারি। পিক্সেলগুলি আরও বিদ্যুৎ খরচ আরও কমাতে পর্যায়ক্রমে সক্রিয় করা যেতে পারে।

সিএমওএস ইমেজ সেন্সরে লো শব্দের কৌশল:

পিক্সেল স্তরে: দ্বৈত স্যাম্পলিং এবং ওভারস্যাম্পলিংয়ের মাধ্যমে তাপীয় শব্দটি হ্রাস করা যায়। একটি বড় ডিভাইস ব্যবহার করে, পর্যায়ক্রমে ট্রানজিস্টরকে বাইজ করে, এবং যথাযথ পিএমওএস সাবস্ট্রেটের ভোল্টেজ বাইসিংয়ের মাধ্যমে ঝাঁকুনির শব্দটি হ্রাস পায়।

কলাম স্তর: অফ-চিপ ক্যালিগ্রেশন স্থির প্যাটার্নের গোলমাল কমাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এসএআর এডিসিতে উপযুক্ত ক্যাপাসিটার ওজন নির্বাচন করার জন্য ক্যালিগ্রেশন করা হয়।

এডিসি স্তর: কেটি / সি শব্দটি সি এর জন্য উপযুক্ত মান নির্বাচন করে হ্রাস করা হয়f এবং সিs এস / এইচ সার্কিট এবং বাফার এর।

ফটোডিয়োড স্তর: উচ্চ রূপান্তর লাভটি ইনপুট শব্দেরকে হ্রাস করতে সহায়তা করে।

আরও বৈদ্যুতিন সম্পর্কিত নিবন্ধের জন্য এখানে ক্লিক করুন

সৌমালী ভট্টাচার্য সম্পর্কে

CMOS ইমেজ সেন্সর | এটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকার এবং কাজের নীতিআমি বর্তমানে ইলেকট্রনিক্স এবং যোগাযোগের ক্ষেত্রে বিনিয়োগ করছি।
আমার নিবন্ধগুলি খুব সাধারণ তবু তথ্যমূলক পন্থায় কোর ইলেকট্রনিক্সের প্রধান ক্ষেত্রগুলির দিকে দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
আমি একটি স্বাচ্ছন্দ্যময় শিক্ষার্থী এবং ইলেক্ট্রনিক্স ডোমেনসের ক্ষেত্রে সর্বশেষ প্রযুক্তির সাথে নিজেকে আপডেট রাখার চেষ্টা করি।

লিঙ্কডইনের মাধ্যমে সংযোগ করি -
https://www.linkedin.com/in/soumali-bhattacharya-34833a18b/

মতামত দিন

আপনার ইমেইল প্রকাশ করা হবে না। প্রয়োজনীয় ক্ষেত্রগুলি * চিহ্নিত করা আছে।

en English
X