浮置扩散放大器的预积分总结及公式推导（20180827）

简介：
本文档深入探讨了浮置扩散放大器在信号处理中的应用，重点介绍了预积分技术及其数学原理，并详尽地展示了相关公式的推导过程。适合对模拟集成电路设计感兴趣的读者参考学习。 Cmt气牛在3.22信号电荷检测的原理如下：当CCD中的信号电荷转移到电容器上后，由于电压与储存电荷量成正比关系，因此可以通过观察电压变化来测量转移过来的信号电荷。具体来说，电压变化ΔVFD可通过下式表示： \[ \Delta V_{FD} = \frac{Q}{C_{FD}} \] 其中 Q 代表转移到电容器上的信号电荷量，而 CFD 是该电容器的容量。 这一电压变化随后通过高阻抗放大器进行放大，并将检测到的信号输出。尽管原理相对简单，但在CCD图像传感器中的实现却较为复杂。实际应用中主要有两种方式：浮置扩散放大器（FDA）和浮置栅极放大器。大多数CCD图像传感器采用的是前者。 1. 浮置扩散放大器 浮置扩散放大器(FDA)的工作原理如图3.23所示，具体可以参考水平 CCD 最终段附近的截面构造来理解。在该区域形成的PN结二极管，在施加反向偏压的情况下可充当电容器的角色，并将信号电荷转换为电压。 由于这个PN结中的N型区域能够漂浮（即不直接连接到固定电位），因此被称为“浮置扩散”(FD)。当信号电荷从水平 CCD 转移到这里时，会通过该二极管产生相应的电压变化，并进一步被放大输出。