Progettazione analogica e caratterizzazione di una soluzione innovativa di lettura digitale per array di pixel = Analog design and characterization of an innovative digital readout solution for pixel arrays

I sensori ottici svolgono un ruolo cruciale nella microelettronica moderna, con architetture basate su pixel che consentono la conversione della luce in segnali elettrici per la successiva elaborazione digitale. Una sfida fondamentale in questo ambito risiede nella progettazione di architetture efficienti insieme a buoni circuiti di lettura, in grado di gestire i principali compromessi dell’imaging, ovvero l’area del sensore, il tempo di acquisizione e la qualità dell’immagine. Questo progetto si concentra sulla caratterizzazione e validazione di un circuito sensore a pixel già realizzato. L’approccio è consistito nella simulazione completa del progetto esistente per analizzare il funzionamento dei suoi blocchi funzionali, seguita da una caratterizzazione sperimentale su silicio per confermarne le prestazioni. Lo studio comprende il background teorico, simulazioni a livello di blocco e di sistema, nonché la validazione on-chip. I risultati mettono in evidenza sia le funzionalità attese sia le limitazioni osservate, portando all’identificazione delle sfide di progettazione e delle possibili vie di ottimizzazione. Questo lavoro contribuisce a una comprensione più approfondita delle architetture a pixel e dei loro compromessi nella progettazione dei sensori di immagine.