自适应多转换斜坡模/数转换器制造技术
【技术实现步骤摘要】
自适应多转换斜坡模/数转换器
本专利技术大体来说涉及斜坡模/数转换器，且特定来说(而非排他性地)涉及在互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的读出电路中所使用的那些斜坡模/数转换器。
技术介绍
图像传感器是普遍存在的。其广泛用于数码静态相机、数码摄像机、蜂窝式电话、安全摄像机、医疗装置、汽车及其它应用中。许多图像传感器具有受若干个因素限制的图像质量。此因素的一个实例为时间噪声。举例来说，时间噪声(包含各种读出噪声及量化噪声)可显著限制图像传感器应用的图像质量。可实施各种方法来减少噪声。用于减少时间噪声的一个实例为放大衬底上的物理装置面积。然而，在许多图像传感器中，在给定布局及大小约束的情况下，此通常并不可行。用于减少图像传感器中的时间噪声的另一方法是借助具有噪声整形的过取样模/数转换器(ADC)，例如借助Σ -AADC0在又一方法中，借助积分器(例如，模拟多取样)或在ADC之后(例如，数字多取样)对具有固定数目个样本的像素输出的多个样本取平均值。然而，常规多取样通常伴随有额外电路成本且多个模/数转换固有地变得比仅取样一次的ADC 慢。
技术实现思路
【...
【技术保护点】
一种用于产生数字信号的至少一个位的自适应模/数转换器ADC，所述自适应ADC包括：经修改斜坡信号产生器，其经耦合以接收斜坡信号并响应于所述斜坡信号而产生经修改斜坡信号；比较器，其经耦合以将模拟输入与所述经修改斜坡信号进行比较；及控制电路，其经耦合以控制所述经修改斜坡信号产生器，使得针对所述斜坡信号的每一周期所述模拟输入被转换可变的M数目次，其中所述数目M取决于所述模拟输入的量值。
【技术特征摘要】
2013.02.12 US 13/765,5741.一种用于产生数字信号的至少一个位的自适应模/数转换器ADC，所述自适应ADC包括: 经修改斜坡信号产生器，其经耦合以接收斜坡信号并响应于所述斜坡信号而产生经修改斜坡信号； 比较器，其经耦合以将模拟输入与所述经修改斜坡信号进行比较；及控制电路，其经耦合以控制所述经修改斜坡信号产生器，使得针对所述斜坡信号的每一周期所述模拟输入被转换可变的M数目次，其中所述数目M取决于所述模拟输入的量值。2.根据权利要求1所述的自适应ADC，其中针对较低量值的模拟输入所述数目M较大，使得所述较低量值的模拟输入比较高量值的模拟输入被转换更多次。3.根据权利要求1所述的自适应ADC，其中针对所述斜坡信号的每一周期所述经修改斜坡信号包含M数目个完整周期。4.根据权利要求1所述的自适应ADC，其中所述经修改斜坡信号产生器包括: 电容器，其用以将所述斜坡信号电容性地耦合到所述比较器的输入；及 开关，其经耦合以响应于所述控制电路而控制所述电容器的充电及放电。5.根据权利要求4所述的自适应ADC，其中所述控制电路使得所述开关能够响应于所述比较器的输出指示所述经修改斜坡信号的量值已达到所述模拟输入的所述量值而使所述电容器放电。6.根据权利要求5所述的自适应ADC，其进一步包括第一计数器，所述第一计数器耦合到所述比较器以对针对所述斜坡信号的每一周期所述比较器的所述输出指示所述经修改斜坡信号的所述量值已达到所述模拟输入的所述量值的所述M数目次进行计数。7.根据权利要求6所述的自适应ADC，其进一步包括第二计数器，所述第二计数器耦合到所述控制电路以在所述经修改斜坡信号的每一周期在所述比较器的所述输出指示所述经修改斜坡信号的所述量值小于所述模拟输入的所述量值时被启用，其中当被启用时，所述第二计数器对时钟信号的循环进行计数使得所述第二计数器的计数表示所述模拟输入的所述量值。8.根据权利要求7所述的自适应ADC，其进一步包括算术运算符，所述算术运算符经耦合以将所述第二计数器的所述计数除以所述第一计数器的所述计数以产生表示在所述斜坡信号的所述周期内模拟信号的所述量值的平均值的数字输出。9.一种用于产生数字图像数据的图像传感器，所述图像传感器包括: 像素阵列，其包含布置成若干行及列以用于捕获模拟图像数据的多个像素单元； 位线，其耦合到所述像素阵列的一列内的所述像素中的至少一者；及读出电路，其耦合到所述位线以从所述至少一个像素读出所述模拟图像数据，所述读出电路包含用于产生所述数字图像数据的至少一个位的至少一个自适应模/数转换器ADC，所述自适应ADC包含: 经修改斜坡信号产生器，其经耦合以接收斜坡信号并响应于所述斜坡信号而产生经修改斜坡信号； 比较器，其经耦合以...
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