От камер до диодов | Красота схемотехники с проф. Бехзадом Разави — Эп. 14

В четырнадцатом выпуске «Красоты схем» профессор Бехзад Разави приоткрывает завесу тайны над технологиями, скрытыми внутри каждой камеры смартфона. Мы заглянем внутрь отдельного пикселя датчика изображения, чтобы показать, как поступающие фотоны захватываются, преобразуются в аналоговый заряд и мультиплексируются с помощью продуманной архитектуры для получения цифровых фотографий высокого разрешения без разрядки батареи вашего телефона. В этом эпизоде ​​мы разберем: Фотодиодный двигатель: Понимание того, как обратно смещенный PN-переход реагирует на поступающий свет, создавая электронно-дырочные пары, которые генерируют ток, пропорциональный яркости изображения. Цикл выборки пикселя: Изучение цикла, в котором фотодиод разряжает внутреннюю емкость, оставляя после себя зависящее от света аналоговое напряжение, которое буферизуется высокоимпедансным истоковым повторителем, прежде чем периодически сбрасываться. Кризис масштабирования АЦП: Оценка компромиссов при преобразовании аналоговых измерений света в цифровые данные. Мы оцениваем, почему установка аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в каждый пиксель слишком сложна, и почему использование всего одного глобального АЦП требует невозможной, энергоемкой рабочей скорости в 100 ГГц. Параллельная архитектура столбцов: решение проблемы узкого места путем выбора идеального архитектурного компромисса — выделение общего АЦП для каждого столбца пикселей, чтобы поддерживать приемлемое энергопотребление и скорость преобразователя. Как демонстрирует профессор, создание отличной камеры — это не просто максимизация количества пикселей; это проектирование элегантных, взаимодействующих каналов передачи данных, которые уравновешивают скорость обработки с реальными физическими ограничениями. Разве это не прекрасно? --- 🔗 КРАСОТА СХЕМ Это 14-й эпизод из 20-серийного сольного выпуска. Подпишитесь, чтобы присоединиться к профессору Бехзаду Разави, который разбирает самые элегантные схемы мира. ПОСМОТРИТЕ ВЕСЬ ПЛЕЙЛИСТ СЕРИАЛА:    • From Air Bags to Capacitors | The Beauty o...   ОБ БЕХЗАДЕ РАЗАВИ: Бехзад Разави — профессор электротехники в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA), где он проводит исследования в области беспроводных приемопередатчиков, высокоскоростной передачи данных и преобразователей данных. Он является автором нескольких отмеченных наградами учебников, используемых студентами и специалистами инженерных специальностей по всему миру. #КрасотаСхем #БехзадРазави #ДатчикиИзображения #CMOS #Диоды #АЦП #ТехнологииКамер #ПроектированиеСхем #Электротехника #STEM #UCLA #IEEE #АналоговоеПроектирование Подписывайтесь, чтобы получать больше информации!: http://bit.ly/4eP0yDT Присоединяйтесь к нашему следующему вебинару в прямом эфире!: https://sscs.ieee.org/events/ Следите за нами в: Bluesky: https://bsky.app/profile/ieeesscs.bsk... Facebook:   / ieeesolidstatecircuitssociety   Instagram:   / ieeesscs   LinkedIn:   / ieee-solid-state-circuits-society   Темы: https://www.threads.com/@ieeesscs X: https://x.com/SSCSociety Об Обществе твердотельных схем IEEE: Общество твердотельных схем IEEE, насчитывающее более 10 000 членов по всему миру, специализируется на проектировании интегральных схем — в отличие от моделирования схем и анализа моделей — для всех областей применения с использованием соответствующих материалов и межсоединений. Общество выпускает журнал Journal of Solid-State Circuits (JSSC), самый скачиваемый технический журнал в IEEE Xplore, и спонсирует Международную конференцию по твердотельным схемам (ISSCC), ведущую мировую конференцию по реализации схем. История Общества восходит к запуску ISSCC в 1955 году и дебюту JSSC в 1966 году, архива основных докладов с конференций, которые впоследствии превратились в статьи журнального формата. Вскоре после этого руководство ISSC и JSSC официально стало Советом, состоящим из всех обществ IEEE, вносящих вклад в область интегральных схем. По мере развития этой области в 1980-х годах были запущены еще две конференции по твердотельным схемам — Симпозиумы по СБИС (VLSI Symposia), родственная конференция Общества электронных устройств (Electron Devices Society), и Конференция по заказным интегральным схемам (Custom Integrated Circuits Conference, CICC). Кроме того, Совет установил значимые связи с Европейской конференцией по твердотельной электронике (European Solid-State Device Electronics Conference) и Европейской конференцией по твердотельным схемам (European Solid-State Circuits Conference, ESSCIRC/ESSDERC). Для большего контроля над собственной работой Совет в 1997 году стал Обществом твердотельных схем IEEE (IEEE Solid-State Circuits Society, SSCS). В 2003 году SSCS учредило Азиатскую конференцию по твердотельным схемам (Asserial Solid-Solid State Circuits Conference, ASSCC), а в 2009 году — журнал Solid-State Circuits Magazine. Сегодня SSCS является членом-покровителем шести ...