【器件论文】基于 InPixel CDS 的 Ga₂O₃ 紫外光探测器像素到列数字读出电路

        由山东工商学院的研究团队在学术会议 2025 10th International Conference on Integrated Circuits and Microsystems (ICICM) 发布了一篇名为A Pixel-to-Column Digital Readout Circuit with InPixel CDS for Ga₂O₃ UV Photodetectors（基于 InPixel CDS 的 Ga₂O₃ 紫外光探测器像素到列数字读出电路）的文章。

摘要

        本文提出了一种面向 Ga₂O₃ 紫外光探测器的像素到列数字读出电路架构。该读出电路主要由以下几个部分组成：像素级输入电路、列级可编程增益放大器（PGA）以及模数转换器（ADC）。在像素级输入电路中，采用了电容跨阻放大器（CTIA）结构，并引入了相关双采样（CDS）技术，以有效抑制复位噪声及其他低频噪声。列级 PGA 不仅对信号进行放大，还将输入级的单端信号转换为差分信号，以满足后级 ADC 的输入需求。ADC 部分采用了增量型delta-sigma ADC（IADC）架构，其中 IADC 调制器集成在片上读出电路中，而数字滤波器则在片外实现。所提出的读出电路基于台积电（TSMC）180 nm 标准 CMOS 工艺实现。仿真结果表明，在该读出电路中，像素级输入级在 1.8 V 输出摆幅下实现 99.99 % 线性度。经 CDS 处理后，输出复位噪声降至 625 μV。此外，实现的 IADC 支持 14 位数字信号转换。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/ICICM66614.2025.11316039