基于田口法灰关联分析的 CCD-in-CMOS TDI 探测器工作时钟电压优化
仪器与探测器
2021-10-04 v1 天体物理仪器与方法
摘要
近年来，CCD-in-CMOS TDI 图像传感器因能为低地球观测提供快速且经济的小型卫星入空途径而日益受到青睐。我们的单片 CCD-in-CMOS TDI 成像器采用专门开发的技术，结合了经典 CCD TDI 与 CMOS 片上系统（SoC）设计的优势。与 CCD 类似，该探测器也由大量时钟电压控制。优化这些电压可通过改善满阱容量（FWC）、暗电流、线性度、暗信号非均匀性（DSNU）和电荷转移效率（CTE）等多个特征参数来提升探测器性能。传统上，通常采用试错法调整 CCD 电压以获得更好图像。由于参数空间庞大，此类主观方法可能远未达最优性能。本文报道一种应用于时钟电压的实验设计（DOE）技术，以改善探测器的多个性能参数。该方法利用田口正交实验阵列减少不同电压组合下的实验次数。最后，通过将探测器的多个性能参数转换为单一灰关联度，获得时钟电压的最优组合。在此过程中，根据性能特征对参数取值的获取顺序进行分类。对 FWC 和 CTE 等参数采用“越大越好”条件，而对暗电流、线性度误差和 DSNU 等参数采用“越小越好”条件。
引用
@article{arxiv.2110.00299,
title = {Optimization of a CCD-in-CMOS TDI detector's operating clock voltages by Taguchi based Grey relational analysis},
author = {Swaraj Bandhu Mahato and Pierre Boulenc},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00299},
year = {2021}
}