IBIS4-1300

1.3 MPXL卷帘门的CMOS图像

传感器

特点

SXGA分辨率： 1280 x 1024像素

高灵敏度20

μV / E

-

高填充因子60 ％

量子效率500和700纳米之间>的50％。

20噪音电子= 50的噪音光子

动态范围：68分贝（ 2750 ： 1 ）单斜坡操作

双扩展动态范围模式（ 80 100 dB为单位）

斜率积分

片上10位， 10兆采样/秒ADC

可编程增益&偏移输出放大器

4：1的亚取样的取景器模式（ 320x256像素）的

电子快门

7 x 7

m

2

像素

较低的固定模式噪声（ 1 ％甚小孔径终端P / P）

低暗电流： 344 PA /厘米

2

（1055电子/秒，1分钟后自动饱和度）

RGB或单色

数字（ADC），伽马校正

概观

该IBIS4-1300是数字CMOS有源像素图像传感器

与SXGA格式。

由于专利的像素结构的60％的填充因数和50％的

量子效率得到。这是结合了

芯片上的双取样技术来消除固定模式

噪声。

产品型号

产品型号

CYII4SC1300AA-QSC

CYII4SM1300AA-QDC

封装玻璃盖板

LCC

LCC

S8612

D263

RGB / B&W

RGB拜尔

图案

B&W

赛普拉斯半导体公司

文件编号： 38-05707牧师* B

198冠军苑

圣荷西

,

CA 95134-1709

408-943-2600

修订后的2007年1月2日

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IBIS4-1300

目录

概观............................................................................................................................. 1

产品特点.............................................................................................................................. 1

产品型号........................................................................................................................ 1

体系结构的图像传感器的............................................. ............................................. 4

图像传感器核心 - 焦平面阵列........................................... ........................................... 5

输出放大器........................................................................................................................ 11

模拟 - 数字转换器........................................................................................................ 17

ADC时序............................................................................................................................... 18

操作图像传感器的............................................. ............................................... 20

设置配置&脉冲时序............................................. .................................................. 20

照明控制................................................................................................................... 26

"Double slope"或"High动态range"模式.......................................... .............................. 27

电气参数............................................................................................................... 28

引脚配置.................................................................................................................. 29

引脚列表....................................................................................................................................... 29

焊盘形状为IBIS4-1300 .......................................... ..................................... 31

包.............................................................................................................................. 33

玻璃盖.............................................................................................................................. 33

订购信息........................................................................................................... 35

常问问题..................................................................................................................................... 35

暗信号的温度依赖性............................................. .................................... 35

有用的范围"double slope"的............................................. .................................................. 35 ..

跳过的行或列........................................................................................................ 36

放弃............................................................................................................................ 36

文档历史记录页...................................................................................................... 37

图列表

框图................................................................................................................................... 4

图像传感器芯的架构............................................ .................................................. 4

像素选择 - 原则..................................................................................................................五

光谱响应*的IBIS4-1300像素填充因子....................................... .............................. 7

近红外光谱响应....................................................................................................... 8

IBIS4-1300响应曲线 - 两个像素 - 最低增益设置（ 0000 ） ................................... ............ 9

输出放大器架构............................................................................................................. 12

偏移调整：快速的偏移调整模式........................................... .................................... 13

缓慢的偏移调整模式............................................................................................................ 13

输出放大器的直流增益.................................................................................................................. 15

输出放大器的带宽不同的增益设置........................................... ............................ 16

输出放大器的典型传输特性（不剪裁， Voffset的= 2 V ，在抵消输入信号

调整为1.2 V） ........................................................................................................................... 16

对DAC的高和低的参考建议电路......................................... ............................ 17

文件编号： 38-05707牧师* B

第37 2

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IBIS4-1300

ADC时序........................................................................................................................................ 18

线性和非线性ADC转换特性.......................................... ............................. 19

典型的操作模式（一帧的读出） ......................................... ........................................... 20

对Y移位寄存器（对于行选择）定时........................................ ............................................ 22

脉冲结束扫描的............................................................................................................................. 22

时序约束的行读出初始化（消隐时间） ........................................ ............... 23

脉冲对“ CALIB_F'& ”单位增益“每帧一次给予，或每行一次CALIB_S ....... 24

X移位寄存器和像素的定时读出........................................ ........................................... 25

像素时机....................................................................................................................................... 25

在IBIS4面包板诉2000年1月使用脉冲序列........................................ ............................ 26

窗帘的示意图类型电子快门.......................................... ............. 26

像素的双斜率积分响应曲线......................................... ............................. 27

线性的长曝光时间................................................................................................................ 27

线性短曝光时间............................................................................................................... 28

双斜率积分................................................................................................................... 28

引脚布局和封装，顶视图..................................................................................................... 33

作为近红外的BG39玻璃的透射特性的截止滤光器对FUGA1000彩色图像

传感器.............................................................................................................................................. 34

在D263玻璃作为保护层的IBIS4-1300单色传输特性

图像传感器.................................................................................................................................... 34

表格清单

光学&电气特性.............................................. .................................................. 5 ....

灵敏度的计算[V/lx.s]..................................................................................................... 8

图像传感器芯的销.......................................................................................................... 10

输出放大器规格摘要............................................. ......................................... 11

参与输出放大器电路引脚............................................ .............................................. 14

输出放大器的DC增益为不同增益设置......................................... .............................. 15

ADC规格............................................................................................................................ 17

ADC的引脚................................................................................................................................ 18

该行或列后，在取景器＃时钟周期由Y / X移位寄存器选择的坐标

模式和完整的图像模式................................................................................................................. 21

上排的初始化时序约束脉冲序列........................................... ...................... 23

FillFactory公司与赛普拉斯部件号............................................. ................................................. 35

文件编号： 38-05707牧师* B

第37 3

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IBIS4-1300

图像传感器的体系结构

框图

1280 ×1024像素阵列

10位ADC

产量

扩音器

该IBIS4-1300是一个SXGA的CMOS图像传感器。该芯片是

图像传感器核心，答： 3个模块组成

可编程增益输出放大器，和一个片上10位

ADC。

图1体系结构的图像传感器芯

读出移位寄存器

读行指针

1286 X 1030像素

Clock_YR

CLOCK_YL

SYNC_YL

列放大器

X移位寄存器

SYNC_YR

clock_x

文件编号： 38-05707牧师* B

sync_x

复位行指针

像素阵列

复位移位寄存器

第37 4

[+ ]反馈

IBIS4-1300

图像传感器核心 - 焦平面阵列

图1示出了图像传感器芯的结构。

传感器的核心是在像素阵列1280 ×1024的

（ SXGA ），有效像素。

名称为“有源像素”是指在放大元件

每一个象素。这种类型的像素提供一个高光灵敏度

加上低域噪声。实际的数组大小

1286 X 1030 ，包括在X和Y虽然6伪像素

在伪像素落入SXGA的格式以外，其

信息可被用于例如对于滤色器阵列内插。

图2.像素的选择 - 原则

读出移位寄存器

X移位寄存器

旁边的像素阵列有两个Y移位寄存器，和一个

X移位寄存器与列放大器。移位寄存器

作为指向一个目标行或列。在Y读出移位

寄存器访问的像素的行（线），这是目前

读出。该X移位寄存器选择这个特定像素

行。第二Y移位寄存器被用来在点的排

即重置像素。的Y行指针之间的延迟

确定积分时间-thus实现电子

快门。

时钟和同步脉冲控制所述移位寄存器。

在每个时钟脉冲时，指针向右移动一个行/列

表1.光学&电气特性

像素特性

像素结构

光电二极管

像素尺寸

决议

像素速率，带有片上ADC

帧速率，带有片上ADC

文件编号： 38-05707牧师* B

进一步。一个同步脉冲用来复位和初始化的移位

注册他们的第一个位置。

智能列放大器补偿偏移变化

单个像素之间。这样做时，他们需要一个特定的脉冲

该行的开始前的模式对特定控制信号

读出。

表1总结了光学特性和电特性

图像传感器的。有些规格是由影响

输出放大器增益设置（如瞬时噪声，转换

因子，...）。因此，所有规格均参考输出

放大器的增益等于1 。

3晶体管有源像素

高填充因子光电二极管

7 x 7

m

2

1286 X 1030像素

SXGA加6虚设行&列

标称10兆赫（注1 ） （注2 ）

在额定转速约7分满帧/秒

第37 5

[+ ]反馈

CYII4SM1300AA

IBIS4-1300 1.3 MPXL卷帘门

CMOS图像传感器

特点

■

■

■

■

■

■

■

■

■

■

■

■

■

SXGA分辨率： 1280 x 1024像素

高灵敏度20

μV / E

-

高填充因子60 ％

量子效率500和700纳米之间>的50％。

20噪音电子= 50的噪音光子

动态范围：68分贝（ 2750 ： 1 ）单斜坡操作

扩展动态范围模式（ 80 100 dB）的双坡

积分

片上10位， 10兆采样/秒ADC

可编程增益和偏移输出放大器

4：1的亚取样的取景器模式（ 320x256像素）的

电子快门

7 x 7

μm

2

像素

较低的固定模式噪声（ 1 ％甚小孔径终端P / P）

低暗电流： 344 PA /厘米

2

（1055电子/秒，1分钟后自动饱和度）

RGB或单色

数字（ADC），伽马校正

概观

该IBIS4-1300是数字CMOS有源像素图像传感器

SXGA格式。

由于专利的像素结构的60％的填充因数和50％的

量子效率得到。这是结合了

芯片上的双取样技术来消除固定模式噪声。

■

■

■

■

订购信息

市场型号

CYII4SM1300AA-QDC

CYII4SM1300AA-QWC

CYII4SD1300AA-QDC

单声道与玻璃

单声道无玻璃

色对角线与玻璃

84引脚LCC

描述

包

赛普拉斯半导体公司

文件编号： 38-05707牧师* C

198冠军苑

圣荷西

,

CA 95134-1709

408-943-2600

修订后的2009年9月21日

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CYII4SM1300AA

图像传感器的架构

框图

1280 ×1024像素阵列

10位ADC

产量

扩音器

该IBIS4-1300是一个SXGA的CMOS图像传感器。该芯片是由3个模块组成：图像传感器芯，可编程增益

输出放大器，和一个片上10位ADC。

图1 。

示出了图像传感器芯的结构。

图1.体系结构的图像传感器核心

读出移位寄存器

读行指针

1286 X 1030像素

Clock_YR

CLOCK_YL

SYNC_YL

列放大器

X移位寄存器

SYNC_YR

clock_x

文件编号： 38-05707牧师* C

sync_x

复位行指针

像素阵列

复位移位寄存器

第35 2

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CYII4SM1300AA

图像传感器核心 - 焦平面阵列

该传感器的核心是像素阵列拥有1280 ×1024 （ SXGA ）

有效像素。名称为“有源像素”是指在放大

元件中每一个象素。

这种类型的像素提供一个高光灵敏度与低

瞬时噪声。实际数组的大小是1286 X 1030 ，包括

在X和Y 6伪像素虽然伪像素落下

在SXGA格式外，可以使用他们的信息如：为

滤色器阵列内插。

图2.像素选择

–

原则

读出移位寄存器

X移位寄存器

旁边的像素阵列有两个Y移位寄存器和一个X

移位寄存器与列放大器。移位寄存器作为

指向某一行或列。在Y读出移位寄存器

访问像素是当前的读出的行（线） 。在X

移位寄存器选择该行中的特定像素。第二个Y

移位寄存器被用来点处的像素的行即复位。该

的Y行指针之间的延迟决定了积分

时间-thus实现电子快门。

时钟和同步脉冲控制所述移位寄存器。

在每个时钟脉冲时，指针向右移动一个行/列进一步。

表1.光学和电学特性

像素特性

像素结构

光电二极管

像素尺寸

决议

像素速率，带有片上ADC

帧速率，带有片上ADC

帧速率与模拟输出

一个同步脉冲用来复位和初始化的移位寄存器，以

其第一位置。

智能列放大器补偿偏移变化

单个像素之间。这样做时，他们需要一个特定的脉冲

该行的开始前的模式对特定控制信号

读出。

表1中。

总结的光学和电学特性

图像传感器。有些规格是由影响

输出放大器增益设置（例如，瞬时噪声，转换

因子，...）。因此，所有规格均参考输出

放大器的增益等于1 。

3晶体管有源像素

高填充因子光电二极管

7 x 7

μm

2

1286 X 1030像素

SXGA加6虚设行和列

标称10兆赫（注1 ） （注2 ）

在额定转速约7分满帧/秒

高达每秒23帧的全（参见表1.1 ）

文件编号： 38-05707牧师* C

第35 3

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CYII4SM1300AA

表1.光学和电学特性

（续）

像素特性

表1.1 。

在此表中找到使用模拟输出实现价值。

X pixelsY像素

#

#

1286 1030

1286 1030

1286 1030

1286 1030

1286

512

X FREQ

Hz

1,00E+07

2,00E+07

3,00E+07

3,75E+07

3,75E+07

X时钟X消隐

美国证券交易委员会

美国证券交易委员会

1,00E-07 6,25E-06

5,00E-08 6,25E-06

3,33E-08 6,25E-06

2,67E-08 6,25E-06

2,67E-08 6,25E-06

在线时间

美国证券交易委员会

0,000134850

0,000070550

0,000049117

0,000040543

0,000040543

帧的时间帧速率

美国证券交易委员会

每秒

0,138895500

7,20

0,072666500

13,76

0,050590167

19,77

0,041759633

23,95

0,020758187

48,17

像素速率像素率频率

美国证券交易委员会

Hz

1,049E-07

9536522

5,486E-08

18228207

3,819E-08

26182559

3,153E-08

31719148

3,153E-08

31719148

记

1.像素率可以提高到37.5兆赫。这需要一些措施。

通过在引脚Nbias_oamp电阻减半增加模拟带宽

通过与ADC的速度电阻提高ADC速度（ nbiasana1 ， nbiasana2 ， pbiasencload ）

实验微调ADC时钟相对于X -像素时钟的相对发生。

记

2.在X和Y方向上的纯数字扫描速度为约50兆赫。这是最高速度为跳过的行和列。

光灵敏度和检测

光谱灵敏度范围

光谱响应*填充因子

量子效率*填充因子

填充因子

电荷 - 电压转换增益

输出信号的幅度

满井充[电子]

噪声等效通量在焦平面（700 nm）的

灵敏度

MTF在奈奎斯特频率

光学串扰

图像质量

瞬时噪声（黑，短积分时间）

动态范围

（模拟输出， ADC转换前）

暗电流

20噪音电子= 50峰值噪音的光子

3

400

μV

RMS

2750:1

69分贝

344 PA /厘米

2

在21°C

19毫伏/秒

1055电子/秒

通常情况下15 ％的RMS暗电流水平。

9.6毫伏峰 - 峰

1-2 mV的有效值

10% peak-to-peak at ½ of saturation signal

无失列，也不行

小于100像素的缺失，集群= <4像素

第35 4

400 - 1000纳米

在700纳米0.165 / W

500和700纳米之间> 30％

60%

20

μV / E

-

1.2 V

IBIS4-1300 ：约90000饱和， 50000线性范围

1.1E - 4 LX * S （在焦平面）

6.3 E-7 s.W /平方米

7 V / lx.s

1260 V.m2 / W.S

0.4-0.5在450nm处

0.25-0.35在650nm处

10％至1

st

邻居

2％至2

nd

邻居

暗电流的不均匀

固定模式噪声

（黑，短的积分时间）

光致响应非均匀性（ PRNU ）

屈服准则

文件编号： 38-05707牧师* C

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CYII4SM1300AA

表1.光学和电学特性

（续）

像素特性

防晕染

SMEAR

曝光过度抑制> 105

缺席

记

3.峰值噪音光子被定义为（噪声电子） / （ FF *峰值QE ） 。

功能和一般规格

电子快门

取景器模式

数字输出

彩色滤波器阵列

模具尺寸

包

电源电压

电源料槽（ DVOUT / DVDD ）

功耗（连续工作， 10兆赫，输出的ADC

加载）

光敏感度

图3.光谱响应*填写的IBIS4-1300像素因素

0.2

0.18

0.16

响应[A / W]

卷帘式

增量=线时间= 135微秒

4×子采样（320 ×256像素）的

10位

原色（红，绿，蓝）

RGB斜条纹图案或Bayer模式

10.30 X 9.30毫米

2

84引脚LCC芯片载体

0.460英寸腔

5伏稳定化（例如，从7805调节器）

< 0.3为低频率（ < 1兆赫）

< 0.05的高频率（ > 1兆赫）

分钟。 50毫安，典型值。 70毫安，马克斯。 90毫安

30%

40%

20%

0.14

0.12

0.1

0.08

0.06

0.04

0.02

0

400

500

600

700

800

900

10%

1000

波长[nm]的

文件编号： 38-05707牧师* C

第35 5

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