电子与封装 ›› 2018, Vol. 18 ›› Issue (7): 22 -27. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2018.0075
郑炯卫,唐 鹤,刘增鑫,陈科全,杨 磊,甄少伟,张 波
ZHENG Jiongwei, TANG He, LIU Zengxin, CHEN Kequan, YANG Lei, ZHEN Shaowei, ZHANG Bo
摘要: 针对三维成像激光焦平面读出电路中传统像素级时间幅度变换器(Time-to-Amplitude Converter,TAC)在精度与动态范围之间的矛盾,提出了基于双斜坡采样的像素级TAC,在采样时间间隔内同时采样低斜率阶梯波和高斜率三角波电压值,并以阶梯波采样的电压值进行时间间隔粗量化,再以三角波采样的电压值实现时间间隔细量化。由于两个不同斜率斜坡信号分别进行了粗量化和细量化,从而在保证量化精度的同时,有效提升了动态范围。其中阶梯波采用温度计编码方式的电流舵DAC实现,保证了逻辑电路时序的单一性和阶梯波的精度。提出的TAC基于0.18μm CMOS工艺进行设计,模拟结果表明,在量化电压为11.7 m V时,量化精度达14位,最小时间分辨精度达到了500 ps,动态范围可达8μs,非常适用于以车用激光雷达为代表的高速三维成像应用。
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