上面這種結(jié)構(gòu)的像素被稱為被動式像素或無源式像素,其特征是具有很大的填充比(光敏二極管所占面積的比例)。然而,被動式像素的噪聲很大,其原因如下:

   1)不可避免的佬rC噪聲。電容通過電阻進(jìn)行充電或放電會產(chǎn)生1℃噪聲,在光敏二極管中也是如此。當(dāng)光敏二極管被復(fù)位時,其結(jié)電容將被充電到復(fù)位電壓值,lTC噪聲也隨之產(chǎn)生。(佬為玻爾茲曼常數(shù),r為絕對溫度,C為光敏二極管結(jié)電容)

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   2)像素的小電容與垂直總線的大電容之間的不匹配,會導(dǎo)致列總線上的信號電壓較低,這很可能會導(dǎo)致信噪比降低的問題。 在提升像素的噪聲性能方面,主動式像素(或稱有源式像素)概念的引人取得了顯著效果[57]。每個主動式像素含有一個內(nèi)置的源跟隨(⒌urce幾llower,SF)放大器,如圖7.4所示。像素是由n+~p結(jié)、復(fù)位晶體管(Resd⒎an⒍stor,R叩)、尋址或者行選擇(RS)晶體管,以及源跟隨放大器驅(qū)動晶體管組成。源跟隨放大器的電流源位于列總線末端。主動式像素傳感器的工作原理和被動式像素傳感器基本一致.