相关双取样CDS功能通常用开关电容放大器电路实现，一种常见的CDS电路结构如图所示。列输出（Column Output）的模拟信号分别经过由CKR和CKS信号控制的采样模拟开关，存储在两个保持电容CR和CS上。CKO信号控制另外两个模拟开关，同时把两个电容上的电压，分别连接到差分放大器的正负输入端，使放大器输出与这两个信号的差值相关的电压。相关双取样CDS的工作时序如图中B所示，在像素的曝光过程开始时，当光电二极管PD被Reset控制重置到Vrst-Vsat电压后，开关CKR开启，曝光初始的VPD信号电压被采样保持到电容CR上，形成第一次采样。当曝光结束时，CKS开启，VPD信号电压被采样保持到电容CS上，实现第二次采样。然后CKO同时控制两个开关开启，电压差VCS – VCR = Vout输入到差分放大器输入端。从CDS的工作过程可以看出，输出的模拟信号值是两次采样的差值，而不是光电二极管曝光后的信号绝对值，从而消除了重置开关Trst参数分布的影响。
相关双取样电路CDS改进了固定图样噪声，被认为是CMOS成像器得到发展的关键一步。CMOS成像器的早期开拓者们，曾设想模拟信号处理可以广泛应用到APS像素阵列中去，而相关双取样电路是至今仍被最广泛应用在CMOS成像器设计中的一种模拟信号处理方法。
从列通道输出的图像光电信号，经过列模拟开关依次转换输出。列通道输出依次切换的过程，实现图像信息的水平扫描。图像模拟信号经过一个可变增益的宽带放大器放大，可以经过功率推动直接输出片外，作为模拟图像信号输出，也可以经过模数变换电路，输出数字图像信号。而数字图像信号还可以用各种先进的数字信号处理算法，在数字信号处理器DSP和微机中进行改善、增强、压缩，甚至于图像识别和跟踪等等处理。下一期话题将探讨高清晰度和高速CMOS成像器。
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