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Il Chip RAPS-03
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Le matrici già presenti nel RAPS-02 sono di dimensioni maggiori, in quanto
è stato osservato che sotto una certa dimensione lo spreading di carica interpixel rende inutile aumentare la risoluzione spaziale. La terza matrice di
pixel small è stata inserita per confrontare i dati delle matrici più grandi con
i dati provenienti da una matrice di dimensioni minori, in modo da poter
effettuare confronti sull’impatto del numero di pixel sulle prestazioni del
sensore. Un aumento delle dimensioni della matrice infatti aumentando le
capacità di colonna tende ad aumentare i tempi di risposta e di lettura del
singolo pixel, proprio quando sarebbe necessario avere una maggiore
velocità di funzionamento per tenere costante la frame-rate.
La logica di controllo è simile a quella della matrice principale, con la
differenza che, essendo possibile effettuare la lettura di un intero frame in
tempi inferiori (1024 cicli invece di 16384), anche il massimo tempo di
integrazione selezionabile è molto più basso (16384 cicli di clock invece di
4 milioni), in quanto è importante unicamente evitare che la differenza
relativa di tempo d’integrazione fra il primo e l’ultimo pixel letto sia
paragonabile al tempo d’integrazione. Volendo integrare la matrice per
tempi superiori, è possibile sia diminuire il periodo di clock, sia leggere la
matrice in modalità event triggered provvedendo il segnale di start esterno a
intervalli regolari.
Sul chip sono inoltre presenti una serie di strutture necessarie per
caratterizzare meglio le performance dei singoli elementi della matrice, oltre
ad esplorare eventuali architetture alternative. Queste strutture sono in
genere collegate ai rispettivi piedini di output tramite un buffer a guadagno
unitario, per pilotare la maggiore capacità delle pad di I/O del chip. Sono
presenti
- Una struttura “ultradiode” composta di circa 8000 diodi del pixel
small connessi in parallelo per studiare la capacità del fotodiodo
- Una struttura di 2x11 pixel, indirizzabili mediante un decoder e
controllabili provvedendo il segnale di reset direttamente
dall’esterno.
- Due matrici 3x3 in cui ogni pixel è collegato direttamente ad un pad
di uscita