¿Cómo funciona el sensor de píxeles activo de tres transistores?

Answer 1

Lectura y respuesta rápidas
La capacidad de que cada píxel de los sensores de imagen CMOS se pueda leer por separado también le da una alta velocidad de lectura. Es muy fácil para los sensores CMOS lograr varios cientos de cuadros Mega por segundo (Mfps) o incluso varios cuadros Giga por segundo (Gfps) para un solo píxel. [8] Para un sensor de imagen CMOS completo, se logran 240 cuadros / s, donde se usa un sensor con una matriz de 2352 × 1728 píxeles (4.1 megapíxeles). [9] Los sensores de imagen CMOS también tienen una respuesta muy rápida: se pueden utilizar para detectar luz modulada rápidamente, hasta 1 MHz de modulación. [10]
Bajo consumo de energía

Según un informe reciente, se puede lograr un consumo de energía ultra bajo: 84 pW / fotograma por píxel. [6] Este diseño incluso se puede utilizar para fabricar células solares, ya que la energía de 4,85 μW se puede recuperar después de la luz brillante. [6] Entonces, si una cámara de teléfono con 8 megapíxeles utiliza esta tecnología, la potencia que utiliza para obtener un marco de imagen debe ser de alrededor de 0,7 mW, lo que definitivamente puede ahorrar energía y mantener la cámara funcionando durante más tiempo.

Alta integración
En principio, el sensor de imagen CMOS es solo un chip de circuito integrado, por lo que puede fabricarse fácilmente con tecnologías de semiconductores maduras, como la litografía. [1,4] Ahora las personas pueden hacer píxeles muy pequeños, generalmente de varios μm de diámetro. [2,9,11] También se puede estimar el tamaño de los píxeles en algunas cámaras telefónicas. Por ejemplo, la cámara del iPhone 4S tiene un sensor CMOS de 1 / 3.2 “de tamaño y 8 megapíxeles, que es 4.536 mm × 3.416 mm para 8 millones de píxeles. [12] Por lo tanto, el tamaño de un píxel es aproximadamente
(4.536 × 3.416 / 8,000,000) mm2 ≅ (1.4 μm) 2

Answer 2

Uno de los componentes principales es el fotodiodo. Se puede conectar directamente a la fuente de alimentación a través del transistor RST, solo para borrar las cargas integradas. Aproximadamente, este transistor es equivalente a un transistor PNP utilizado con el emisor conectado a la fuente de alimentación. y la base (N) conectada a RST i / p.
El transistor seguidor de fuente es un seguidor de voltaje, utilizado para el efecto de amortiguación. El último transistor es nuevamente como un interruptor para conectar la fila completa de sensores a la o / p.