KAE-02150 – первая микросхема из серии высокочувствительных матриц изображения EMCCD компании ON Semiconductor

Датчик изображения нового типа основан на серии матриц изображения с буферизацией столбцов (KAI), которая дает снижение эффектов запаздывания и смазывания и позволяет использовать электронный затвор (матрица KAE-02150 – оснащена Глобальным Затвором).

В KAE-02150 применена новая выходная схема, расширяющая динамический диапазон датчика за счет использования обычного выхода CCD (с малыми усилением) и выхода EMCCD (с большим усилением) индивидуально для каждого пикселя в одном и том же кадре. Заряд с каждого пикселя измеряется, после чего соответствующий уровень сигнала сравнивается с заранее настроенным порогом, чтобы определить, куда направить заряд. Пиксели из областей с малой освещенностью направляются на выход EMCCD, а пиксели из ярких областей, которые привели бы к насыщению регистра EMCCD, направляются на обычный выходной усилитель CCD. Такой подход позволяет не терять информацию в самых светлых или самых темных участках изображения, как это происходит обычных ПЗС-матрицах.

Матрица KAE-02150 имеет ультранизкий темновой ток. Рабочий диапазон температур, начинающий от -70°C, позволяет свести его минимуму, охладив матрицу  до -30°C, например, с помощью элементов Пельтье.

График зависимости темнового тока от температуры

Отличительные черты:

• Глобальный затвор
• Количество активных пикселей: 1920 (Г) × 1080 (В); 2.1 Мп
• Размеры пикселя: 5,5 х 5,5 мкм
• Размеры активной области: 10.56 мм (Г) × 5.94 мм (В)
• Диагональ: 12.1 мм
• Оптический формат: 2/3″
• Число выходов чтения: 1 / 2 / 4
• Ёмкость ячейки: 20000 э
• Выходная чувствительность: 44 мкв/э
• Квантовая эффективность:
  • Монохромной матрицы: 50%
  • Цветной матрицы, R / G / B: 33% / 41% / 43%
• Темновой ток (при 0°С):
  • Отдельного фотодиода: 0.1 э/с
  • VCCD-регистра: 6 э/с
• Динамический диапазон:
  • В режиме Normal (1× Gain): 68 дБ
  • В режиме Intra-Scene (20× Gain): 86 дБ
• Эффективность переноса заряда: 0,999999
• Устранение потери четкости изображения: >1000 X
• Коэффициент подавления смазывания: -100дБ
• Кадровая частота:
  • В режиме Normal (1× Gain): 60 к/с (40 МГц)
  • В режиме Intra-Scene (20× Gain): 30 к/с (20 МГц)
• Корпус: 135-штыревой PGA.

Средства разработки и отладки:

Доступность:

Для заказа продукции требуется оформление лицензии на экспорт от Министерства торговли США. По вопросам приобретения образцов и партий микросхем и за дополнительной информацией по микросхемам компании ON Semiconductor®, обращайтесь, пожалуйста, в ООО “МТ-Системс” по телефонам: +7 (812) 325-36-85, 786-98-70 или по электронной почте: onsemi@mt-system.ru.