本文介绍了一种方法,可精确模拟基于 CTIA 的像素的复位噪声。由于复位开关断开后的噪声采样和电荷重新分配,使用电路仿真器查找基于 CTIA 的像素的复位噪声并不容易。这往往导致对像素噪声进行基于基于方程式的分析,这对于实际的设计工作而言较为繁琐,并且与高级 ROIC 设计的混合信号设计流程不兼容。

在基于 CTIA 的 ROIC 中,像素积分的开始由 CTIA 复位开关的断开定义。该开关的断开将电路的宽带噪声下变频为直流电,然后电荷由 CTIA 重新分配,从而产生输出复位噪声。这种复位噪声可以通过相关双采样(CDS)消除。然而,重要的是要了解复位噪声的幅度,以便评估 CDS 方案的有效性。CDS 可以在像素中进行,也可以于外部在模拟或数字域中执行。信号链的规格取决于复位噪声量和所需的消除程度。

在 SPICE 中模拟复位噪声并非易事,因为在开关断开后电荷会重新分配,并且两个电容器上的噪声是相关的,因此无法独立处理。我们描述了一种可以准确估算像素复位噪声的仿真技术,并采用 Spectre-RF 验证其结果。