低功耗列级多参考电压单斜模数转换方法及转换器技术

本发明专利技术涉及数模混合集成电路设计领域，为加快单斜ADC的转换速率，同时实现模数转换器结构简单，功耗低。为此，本发明专利技术采取的技术方案是，低功耗列级多参考电压单斜模数转换方法及转换器，由斜坡发生器、计数器、比较器、多路选择开关、寄存器组成，斜坡发生器产生斜坡电压Vramp及k个参考电压VrefK，K＝1,2,3,…,k；k个参考电压VrefK中的每一路电压分别通过各列的多路选择开关中的一个开关提供给该列的比较器；斜坡电压Vramp也分别提供给每一列的比较器。本发明专利技术主要应用于数模混合集成电路设计。

【技术实现步骤摘要】
低功耗列级多参考电压单斜模数转换方法及转换器
本专利技术涉及数模混合集成电路设计领域，特别涉及低功耗列级多参考电压单斜模数转换方法及转换器。技术背景CMOS图像传感器具有集成度高、功耗低及成本低等优点，广泛应用于图像采集领域。ADC是CMOS图像传感器的重要组成部分，实现了将模拟信号转换为数字信号的功能。目前应用在CMOS图像传感器中的ADC有三种类型：像素级ADC、列级ADC和芯片级ADC。列级ADC与芯片级ADC相比，对ADC速度要求较低，降低了设计难度；与像素级ADC相比，提高了填充因子，从而提高了图像传感器的光电转换效率，因此列级ADC得到了广泛应用。但列级ADC也面临着一些挑战：列级ADC在列宽上受限于像素尺寸；列与列之间的失调会引入列级固定模式噪声。对于CMOS图像传感器中的列级ADC，现有的主要实现方式有单斜ADC、逐次逼近ADC和循环ADC等。其中，单斜ADC应用最为广泛。因为其电路结构简单，每列只需要一个比较器和寄存器，占用面积小；各列共用一个斜坡，列间一致性好。图1所示为CMOS图像传感器中的单斜ADC的结构框图及工作过程。转换开始时，模拟输入信号Vin被采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗列级多参考电压单斜模数转换器，其特征是，由斜坡发生器、计数器、比较器、多路选择开关、寄存器组成，斜坡发生器产生斜坡电压Vramp及k个参考电压VrefK，K＝1,2,3,…,k；k个参考电压VrefK中的每一路电压分别通过各列的多路选择开关中的一个开关提供给该列的比较器；斜坡电压Vramp也分别提供给每一列的比较器。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗列级多参考电压单斜模数转换器，其特征是，由斜坡发生器、计数器、比较器、多路选择开关、寄存器组成，斜坡发生器产生斜坡电压Vramp及k个参考电压VrefK，K＝1,2,3,…,k；k个参考电压VrefK中的每一路电压分别通过各列的多路选择开关中的一个开关提供给该列的比较器；斜坡电压Vramp也分别提供给每一列的比较器。2.一种低功耗列级多参考电压单斜模数转换方法，其特征是，包括下列步骤：使斜坡发生器产生斜坡电压Vramp及k个参考电压VrefK，K＝1,2,3,…,k；k个参考电压VrefK中的每一路电压分别通过各列的多路选择开关中的一个开关提供给该列的比较器；斜坡电压Vramp也分别提供给每一列的比较器；其中，工作过程分为粗量化和细量化两个阶段：粗量化阶段：k个参考电压VrefK连接的开关S1～Sk按顺序依次闭合，使各列比较器的Vin1-端依次连接至参考电压Vref1、Vref2、…Vrefk，形成k个台阶电压，同时Vramp输出最高电平Vrefp，因而各列比较器的Vin1+端也一直为Vre...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江涛，吕涛，姚素英，史再峰，高静，聂凯明，高志远，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12