Chapitre 1 - TEL

Chapitre 2 : Étude et conception d’un imageur grande dynamique utilisant l’architecturelogarithmique43• Taille des pixels : 10µm x 10µm ;• Implémentation du mode de capture d’image instantanée (mode « Global Shutter ») ;• Grande dynamique de fonctionnement, de préférence supérieure à 120 dB.La principale difficulté imposée par ce cahier des charges est la conception d’un pixel qui puissefonctionner avec une grande dynamique tout en implémentant le mode « global shutter ». Ces deuxobjectifs font l’objet des deux paragraphes suivants.2.2 Étude pour atteindre une grande dynamique de fonctionnementPour atteindre une grande dynamique de fonctionnement nous avons choisi l’approche despixels dits à compresseur logarithmique. En effet cette architecture permet d’obtenir une grandedynamique de fonctionnement tout en conservant un pixel de petite taille (3 transistors) et une vitessede lecture rapide. Le principal défaut de ce type de pixel est la présence d’un fort bruit spatial fixe(FPN) pixel à pixel.Afin de concevoir un imageur présentant un faible FPN pixel à pixel, différentes techniques deréduction de ce bruit ont été étudiées. Nous allons donc rappeler le mode de fonctionnement dutransistor connecté en diode, afin d’identifier la principale source de bruit FPN de ce typed’architecture. Puis nous expliquerons le principe de la méthode de calibration que nous avonsimplémentée pour réduire ce bruit spatial fixe pixel à pixel.2.2.1 Le mode de faible inversionL’architecture à compresseur logarithmique, qui consiste en un transistor MOS connecté endiode, exploite le mode de faible inversion des transistors MOS. Ce mode, aussi appelé mode deconduction sous le seuil, correspond à la zone de fonctionnement des transistors quand la tension V GSest inférieure ou égale à la tension de seuil V t (illustrée Figure 18).