CMOS

图像传感器是数字成像系统的主要组成部分，对整个系统的性能有很大的影响。

随着科技的发展，补充医学的金属氧化物半导体 (CMOS) 技术已经具备了许多生物医学应用所需的高级成像能力，但它可以代替价格昂贵的sCMOS（科学CMOS）传感器吗？CMOS与 sCMOS传感器为数个行业中机器视觉的性能及价值建立了基准，今天小菲将分别来阐释这两种技术，在极为严苛的生物医学和生命科学成像应用中的优势和成本。

2020年12月3日，日本东京讯 - 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团（TSE：6723）今日宣布，将其业界领先的光通信产品组合与备受市场欢迎的微控制器（MCU）、时序和功率器件相结合，推动电信和数据中心系统的快速部署。

1、引言

静电放电（ESD - ElectroStatic Discharge）会给电子器件带来破坏性的后果，是造成集成电路失效的主要原因之一。随着集成电路工艺不断发展，CMOS电路的尺寸不断缩小，管子的栅氧厚度越来越薄，芯片的面积规模越来越大，MOS管能承受的电流和电压也越来越小，而外围的使用环境并未改变，因此要进一步优化电路的抗ESD性能。

如何使全芯片有效面积尽可能小、高抗ESD性能且不需要增加额外的工艺步骤成为IC设计者主要考虑的问题。

2、ESD保护原理

ESD保护电路的设计目的就是要避免工作电路成为因ESD而遭到损害，保证在任意两芯片引脚之间发生的ESD都有低阻旁路将ESD电流引入电源线。这个低阻旁路不但要能吸收ESD所产生的电流，还要箝位工作电路的电压，防止工作电路由于电压过载而受损。在电路正常工作时，抗静电结构是不工作的，这使ESD保护电路还需要有很好的稳定性，能在ESD发生时快速响应，在保护电路的同时，抗静电结构自身不被损坏。抗静电结构的负作用（例如输入延迟）必须在可以接受的范围内，并防止抗静电结构发生闩锁。

随着汽车、医疗、机器视觉、安全、可穿戴系统，虚拟和增强现实应用以及用户识别界面中的新嵌入式摄像机和数字成像应用的发展，CMOS图像传感器新一轮强劲增长已经开始， IC Insights预测，2018年全球CMOS图像传感器的销量将连续第八年创下新高。预计到今年年底，CMOS图像传感器销售所带来的收入将会比2017年增长约10%，达到137亿美元。另一方面，根据市场研究机构IHS Markit预测，2018年全球监控摄像头的出货量将超过1.25亿颗，将会对图像传感器产业产生持续高增长的市场需求。

CMOS图像传感器在智能驾驶、安防以及人工智能等领域的应用也已经展开，可以预计未来CMOS图像传感器需求会一直走热，但CMOS图像传感器会向提升图像质量，宽动态应用方面发展，而安森美半导体图像传感器解决方案可以满足这一需求。

安森美半导体图像传感器解决方案是全面的图像检测产品组合，具有各种创新特性，如高动态范围 (HDR)、闪烁抑制和背部感光。该产品组合支持VGA至超过50MP的分辨率以及CMOS和CCD技术，设计用于满足汽车、工业、物联网和医疗应用系统的苛刻要求。除了丰富的应用笔记和视频教程库外，每款传感器还随附一整套开发硬件和软件。

简介

ADG9xx CMOS宽带开关主要设计用来满足工业、科研和医用(ISM)频段 (≥900 MHz) 信号发射器件的要求。这些器件具有低插入损耗、高端口间隔离度、低失真和低功耗等特性，因而是要求低功耗且能够处理发射功率 (最高达16 dBm) 的许多高频应用的理想解决方案。典型应用包括高速滤波和数据路由。

关于各器件 (ADG901,ADG902,ADG904,ADG904R,ADG918,ADG919,ADG936和ADG936R) 的完整特性，可以在 <a href="http://www.mouser.cn">贸泽公司</a> 提供的数据手册中找到，同时请参考本应用笔记。本应用笔记对有关这些器件的一些常见问题进行了释疑。ADG9xx器件的完整列表见表1。

本视频将展示我们采用RF CMOS技术的DIGIMIMIC解决方案性能。

CMOS和TTL集成门电路在实际使用时经常遇到这样一个问题，即输入端有多余的，如何正确处理这些多余的输入端才能使电路正常而稳定的工作？

一、CMOS门电路

CMOS 门电路一般是由MOS管构成，由于MOS管的栅极和其它各极间有绝缘层相隔，在直流状态下，栅极无电流，所以静态时栅极不取电流，输入电平与外接电阻无关。由于MOS管在电路中是一压控元件，基于这一特点，输入端信号易受外界干扰，所以在使用CMOS门电路时输入端特别注意不能悬空。在使用时应采用以下方法：

1、与门和与非门电路：由于与门电路的逻辑功能是输入信号只要有低电平，输出信号就为低电平，只有全部为高电平时，输出端才为高电平。而与非门电路的逻辑功能是输入信号只要有低电平，输出信号就是高电平，只有当输入信号全部为高电平时，输出信号才是低电平。所以某输入端输入电平为高电平时，对电路的逻辑功能并无影响，即其它使用的输入端与输出端之间仍具有与或者与非逻辑功能。这样对于CMOS与门、与非门电路的多余输入端就应采用高电平，即可通过限流电阻（500Ω）接电源。

对于模拟CMOS（互补对称金属氧化物半导体）而言，两大主要危害是静电和过压（信号电压超过电源电压）。了解这两大危害，用户便可以有效应对。

静电

由静电荷积累（V=q/C=1kV/nC/pF）而形成的静电电压带来的危害可能击穿栅极与衬底之间起绝缘作用的氧化物(或氮化物)薄层。这项危害在正常工作的电路中是很小的，因为栅极受片内齐纳二极管保护，它可使电荷损耗至安全水平。

然而，在插人插座时，CMOS器件与插座之间可能存在大量静电荷。如果插人插座的第一个引脚恰巧没有连接齐纳二极管保护电路，栅极上的电荷会穿过氧化层释放而损坏器件。

以下四步有助于防止器件在系统装配阶段受损：

将未使用的CMOS器件存放于黑色导电泡沫材料中，这样在运输时可以防止引脚之间积累电荷；

负责器件接插的操作人员应通过一个塑料接地带与系统电源地相连；

从防护性的泡沫材料中取出CMOS器件前，泡沫材料应与电源共地，释放掉积累的电荷；

在电路插人电路板之后，移动电路板时应保持电路板接地或屏蔽。

SCR闩锁

推动高能效创新的安森美半导体（美国纳斯达克上市代号：ON）推出一款新的1/4英寸 1.0Mp（1280H x 800V）CMOS 数码图像传感器，实现领先行业的性能水平。这款新的传感器能捕捉清晰准确的图像，在明亮和微光条件下均不会有伪影。它的高快门效率和信噪比充分降低重影和噪音干扰，提高了整体图像品质。

3.0μm 像素的 AR0144 采用了创新的全局快门设计，经过优化满足越趋严苛的要求，能在静态和动态场景应用中捕捉准确和快速的影像。该传感器有单色款和彩色款，尺寸极紧凑，有 5.6mm x 5.6mm 芯片尺寸或裸片格式，极易集成到空间受限的设计中。