SPAD阵列读出电路设计

📚 共计 30 章节
01
SPAD基础与概述
SPAD工作原理、关键性能指标(PDE、暗计数率、后脉冲概率、死区时间),LiDAR与量子成像应用
基础原理
02
SPAD器件物理与建模
雪崩击穿机制、盖革模式vs线性模式、I-V特性、等效电路模型
器件建模
03
淬灭电路设计
被动/主动/混合淬灭,淬灭与恢复时间对性能的影响
淬灭电路
04
读出电路架构概述
像素级/列级/全局读出,数字SPAD与模拟SPAD架构对比
架构读出
05
像素电路设计
前端传感节点、反淬灭与复位逻辑、像素内存储(锁存器/SRAM)、像素级TDC
像素TDC
06
时间数字转换器(TDC)设计
TDC原理、游标型/延迟链型/两步式TDC,分辨率与线性度
TDC时间
07
计数器与数据压缩
像素内计数器、事件驱动读出、游程编码、减少数据带宽
压缩计数
08
列级读出与模拟前端
列级放大器、相关双采样(CDS)、列级比较器、列级ADC
列级模拟
09
全局读出与数字接口
全局总线、LVDS/MIPI、数据打包、片外存储接口
接口高速
10
SPAD阵列的噪声分析与抑制
暗计数、后脉冲、光/电串扰、温度补偿
噪声抑制
11
SPAD阵列的时序与同步
全局/卷帘快门、像素级同步、多阵列同步、时间戳校准
时序同步
12
低功耗设计技术
电源门控、时钟门控、DVFS、事件驱动功耗优化
低功耗优化
13
SPAD阵列的测试与表征
测试平台、暗计数/PDE/时间抖动测试、良率分析
测试表征
14
SPAD阵列的校准与校正
像素暗计数/增益/时间偏移校准、温度漂移补偿
校准校正
15
SPAD阵列在LiDAR中的应用
dToF/iToF测距原理、点云生成与处理
LiDARdToF
16
SPAD阵列在量子成像中的应用
单光子计数成像、关联成像、量子纠缠成像、超分辨率
量子成像
17
SPAD阵列在生物医学中的应用
荧光寿命成像(FLIM)、PET、扩散光学断层扫描(DOT)
生物医学
18
SPAD阵列的工艺与集成
CMOS兼容、背照式(BSI)、3D堆叠、微透镜集成
工艺集成
19
SPAD阵列的版图设计
像素版图、模拟/数字分区、电源网络、ESD保护
版图ESD
20
SPAD阵列的仿真方法
TCAD器件仿真、SPICE电路、混合信号、Verilog-A系统级
仿真TCAD
21
SPAD阵列的可靠性设计
老化、热载流子、电迁移、辐射效应与加固
可靠性辐射
22
SPAD阵列的先进架构
数字SPAD(DS)、事件驱动、稀疏读出、压缩感知
架构先进
23
SPAD阵列的片上处理
片上直方图、峰值检测、滤波、机器学习加速
片上处理
24
多像素光子计数(MPPC)
MPPC工作原理、与SPAD阵列对比、应用场景
MPPC光子计数
25
SPAD阵列的混合信号设计
模拟前端、数字控制、数据转换、电源管理
混合信号PMU
26
SPAD阵列的封装与测试
芯片封装、光学窗口、热管理、测试向量
封装测试
27
SPAD阵列的系统集成
与激光器驱动/光学/处理芯片集成,系统级校准
系统集成
28
SPAD阵列的标准化与接口
接口标准、数据格式、测试方法标准化、互操作性
标准接口
29
SPAD阵列的前沿技术
片上量子效率增强、SNSPD对比、片上光子数分辨
前沿SNSPD
30
SPAD阵列设计项目实战
需求分析、架构选择、电路/版图设计、仿真验证、流片测试
实战流片