Text anzeigen (PDF) - bei DuEPublico

4.4 Der elektrische Signalpfad der Kamera 74
gen qHL + qL über die Buffer bis zur CDS-Stufe transferiert
wird. Dort findet ein Ladungsausgleich zwischen der
ankommenden und der negativ gespeicherten Ladungsmenge
statt: q = qHL + qL − qHL.
t = t3 : M2 schließt den Integrationsvorgang durch die abfallende
Flanke von ϕShutter ab. Es entsteht die Ladungsbilanz
qL in der CDS-Stufe. Damit wurde das Hintergrundlicht
eliminiert und die verbleibende Restladung qL erzeugt
am Feedback-Kondensator der CDS-Stufe, C2, die Pixelspannung
UPixel.
t = t4 : SCDS öffnet wieder und der Pixelschaltkreis ist für den
nächsten Pixel-Reset bereit.
Die Integrationszyklen a) und b) bilden zusammen den CDS-Zyklus, der den
Signalprozess, Correlated-Double-Sampling, realisiert.
4.4.2 Integrationsvorgang
Es wird der Integrationszyklus b) nach Abb.43 dargestellt, weil er die Integration
des Hintergrundlichts und des Laserlichts umfasst.
Der Reset-Vorgang hat die Photodiode auf die Referenzspannung aufgeladen
(UPD = URef). Durch die Integration des Hintergrundlichts und des Laserlichts
während der Integrationszeit TAkk entsteht ein Photostrom. Die Integration
des Photostroms IPh(t) an der Photodiodenkapazität CPD verringert
die Photodiodenspannung.
UPD(t) = URef − 1
CPD
�
t
IPh(t ′ ) dt ′
� �� �
UInt(t)
(70)
Die abfallenden Steuersignalflanke des Reset-Transistors startet den Integrationsvorgang
für die Zeit t = [0; TAkk]. Der zeitabhängige Photostrom
IPh(t) verhält sich nach Gl. 36 proportional zur Bestrahlungsstärke über
der Photodiodenfläche. Die Bestrahlungsstärke am Sensor setzt sich aus der
des Hintergrundlichts ˜ EHL,Sensor(t) und des Laserpulses ˜ EL,Sensor(t, τ) zusammen.
Die Summe dieser Bestrahlungsstärken, welche die Photodiodenfläche
erfasst, wandelt die Photodiode in den Photostrom um.
�
IPh(t) = SPD · APD · ˜EHL,Sensor(t) + ˜ �
EL,Sensor(t, τ)