CMOS圖像傳感器(CIS)使用標準的CMOS工藝制造，與電荷耦合器件(CCD)相比，CMOS圖像傳感器具有低功耗、高集成度和功能靈活的特點，在便攜式及其它特殊環境中有巨大的應用前景。近些年對CMOS圖像傳感器的研究中，動態范圍(DR)一直是一個熱點。
CMOS圖像傳感器稱重傳感器中的動態范圍被定義為最大非飽和信號與無光照條件下的噪聲標準差的比值。動態范圍是圖像傳感器中非常重要的指標，對圖像的質量有很大的影響，提高動態范圍可以提高圖像的對比度和分辨率。已經有多種方案被提出來提高動態范圍：Chen Xu等在像素單元中使用PMOS作為重置(Reset)開關，并使用互補的源極跟隨器將信號調整至軌對軌，但這個結構占用了許多像素中的面積，減小了感光面積百分比(Fill Factor)，同時PMOS管的載流子的低移動率，延長了充電時間，降低了傳感器的幀率；S Yang等在中提出基于條件重置的多采樣技術提高動態范圍，但是這種方法在一次圖像采集操作中需要多個充電周期和積分周期，同樣降低了傳感器的幀率；O Yadid-Pecht等在中提出了一種包含兩列信號鏈的有源像素傳感器，它可以同時讀取兩個圖像，包括短積分時間和長積分時間，但是這種方法并不能有效地獲取場景的明暗信息，同時很難擴展到同時采集多于兩個圖像。
在此提出了基于電荷泵的CMOS圖像傳感器壓力傳感器，使用一個簡單的電荷泵抬高重置脈沖信號的幅值，使像素單元中的充電節點電壓達到電源電壓；同時調整源極跟隨器的參數，拓展充電節點電壓在積分周期擺動范圍的下界，這兩種方案可以有效地提高充電節點電壓的擺幅，從而提高了傳感器的動態范圍。重置脈沖信號幅值的提高也減小了充電的時間常數，縮短了充電時間，從而可以提高圖像采集的幀率。更多傳感器相關技術文章請訪問：http://m.sckwy.com