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zato come switch di selezione del pixel in fase di misura della carica elettrica immagazzinata nel fotodiodo che, con la sua giunzione p-n, funge da condensatore. I pixel passivi vengono misurati senza preamplificazione. La figura 3 riporta lo schema elettrico del pixel del CMOS a pixel passivi. Vantaggi dei sensori CMOS a pixel passivi: • Alto fattore di riempimento • Basso consumo energetico Limitazioni dei sensori CMOS a pixel passivi: • Alta rumorosità • Lettura lenta • Mancanza di scalabilità Sensore CMOS a pixel attivi Nel sensore CMOS la luce viene concentrata sull’area fotosensibile del pixel mediante microlenti. Il fotone viene assorbito generando gli elettroni nell’area del se- miconduttore. Il pixel del sensore è costituito da un fo- todiodo collegato a tre transistor MOS ad effetto di cam- po (MOSFET), come mostrato nello schema elettrico del pixel di figura 4. Questi transistor svolgono la funzione di attivazione, amplificazione e multiplexing. Ciò rende il CMOS un sensore ad alta velocità, ma a bassa sensibilità e rumore elevato. Vantaggi dei sensori CMOS a pixel attivi: • Alta sensibilità • Elevato fattore di riempimento • Elevata velocità di lettura • Basso consumo energetico e basso costo • Array di grandi dimensioni Applicazioni: • Tutti i tipi di dispositivi elettronici di consumo in cui vengono utilizzati sensori di immagini • Automotive • Dispositivi palmari wireless • Telecamere di sicurezza La principale tipologia di sensori di immagini attual- mente utilizzata è basata sulla tecnologia dei sensori CCD e CMOS con i relativi vantaggi e limitazioni specifi- ci di ciascun sensore. In questo articolo sono stati descritti e confrontati i sensori CCD e CMOS. In funzione dell’applicazione e di altri fattori, è possibile scegliere il giusto tipo di sensore per il proprio utilizzo. Se i requisiti richiesti dall’utente sono accettabili in termini di basso consumo energetico e di basso costo, allora la scelta tende al sensore CMOS. Per una miglio- re qualità dell’immagine, la scelta dovrebbe tendere al sensore CCD. Sulla base di varie ricerche, in futuro ci si può aspettare che il CMOS corrisponda ai CCD in termi- ni di qualità dell’immagine, con il vantaggio di un costo minore rispetto al sensore CCD. IMAGE SENSORS Fig. 3 – Schema elettrico del pixel del CMOS a pixel passivi (wikipedia.org ) Fig. 4 – Schema elettrico del pixel del CMOS a pixel attivi (wikipedia.org ) EO LIGHTING - APRILE 2023 XXXIII
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