本实用新型专利技术提供一种适用于CMOS图像传感器的电源噪声抵消电路，包括：第一噪声通路，电源噪声通过源跟随晶体管输出第一输出噪声信号，所述第一噪声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络；第二噪声通路，电源噪声通过比例调节模块输出第二输出噪声信号，所述第二噪声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络，所述第一输出噪声信号与第二输出噪声信号相互抵消噪声。通过将源跟随晶体管的电源噪声通过两个噪声通路进行抵消，起到抗电源干扰，减小图像噪声，提高图像质量的目的。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及CMOS图像传感器模拟电路设计领域，特别涉及一种适用于CMOS 图像传感器的电源噪声抵消电路。
技术介绍
图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成电学信号的 设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置和其他电子光学设备中。图 像传感器按照元件的不同，可分为CO)(ChargeCoupledDevice，电荷親合元件）和CMOS (ComplementaryMetaloxideSemiconductor，互补型金属氧化物半导体元件)图像传感器 两大类。 CCD图像传感器除了大规模应用于数码相机外，还广泛应用于摄像机、扫描仪、以 及工业领域等。而CMOS图像传感器由于其高度集成化、低功率损耗和局部像素可编程随即 读取、速度快、成本低等优点，可适用于数码相机、PC摄像机、移动通信产品等领域。 随着图像传感器的持续快速的发展，促进了其进一步的小型化和集成。CCD图像 传感器和CMOS图像传感器都是采用光电转换区域，一般采用光电二极管（Photodiodeor Photodetector)收集入射光，并将其转换为能够进行图像处理的光电荷。现有的CMOS图 像传感器中，若干个像素单元组成的像素阵列接收入射光，收集光子。像素单元往往采用 3T、4T或5T的结构，以4T为例，由转移晶体管（TransferTransistor、TX)、复位晶体管 (ResetTransistor、RST)、源跟随晶体管（Source-FollowerTransistor、SF)、行选通管 (RowSelectorTransistor、RSEL)，基本的工作原理为：通过光电转换形成光生载流子，产 生模拟信号，通过对像素阵列的行选通并进行列读取，读出每列的模拟信号，进行后续的运 算增益放大、模数转换等信号处理过程。 在实际工作中像素（Pixel)的源跟随晶体管SF管供电电源的噪声会通过电容 couple到像素单元的浮置扩散区FD上，接着通过信号通路被放大，模数转换（AD)转换之 后体现到输出数据上，影响图像信噪比。一般做法是为pixel电路单独做一个LD0(Low DropoutRegulator)，以减小外部供电电源噪声对图像质量的影响。如果LDO的输出受到 影响，噪声同样还是会体现到图像上。当LDO噪声抑制性能有限的情况下，一种解决方法 是，在信号通路中引入另外一路电源噪声，用来抵消从pixel处传入的部分。传统方式是为 pixel电源做一个LD0,用以隔离外部供电电源上的噪声。这种方法当芯片干扰较大时，其 稳定速度有限，在其稳定的过程中，噪声依然会体现到图像上。
技术实现思路
鉴于对
技术介绍
中的技术问题的理解，如果能够提供一种有效消除图像传感器源 跟随晶体管的电源噪声的电路设计，对电路整体性能的提升是有益的。 本技术提供一种适用于CMOS图像传感器的电源噪声抵消电路，所述电路包 括： 第一噪声通路，电源噪声通过源跟随晶体管输出第一输出噪声信号，所述第一噪 声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络； 第二噪声通路，电源噪声通过比例调节模块输出第二输出噪声信号，所述第二噪 声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络，所述第一输出噪声信号与第二输出噪 声信号相互抵消噪声。 在一实施例中，所述第二噪声通路中，所述电源噪声通过比例调节模块连接至斜 坡电压信号的节点再连接至比较器，输出的第二输出噪声信号与第一输出噪声信号幅值 相同，相位相同。 在一实施例中，所谓相位一致为相位误差在30度以内。 在一实施例中，所述比例调节模块为电阻调节模块，所述电阻调节模块的第一端 接源跟随晶体管的电源，所述电源经选择控制电阻组接第二端；偏置电阻的一端接所述第 二端，另一端接地；电流源接第二端。 在一实施例中，调节所述的选择控制电阻组的大小，以调节电阻组的等效电阻与 所述偏置电阻的比值，进而调节第二输出噪声信号。 在一实施例中，所述选择控制电阻组为并联的电阻，每一支路分别设置有开关。 在一实施例中，第一噪声通路包括：连接于源跟随晶体管的第一电容和第二电容， 所述第一电容将电源噪声耦合至浮置扩散区，并通过所述源跟随晶体管输出至第一子输出 端，第一子输出端的一端连接偏置模块，另一端连接比较器。 在一实施例中，根据第一电容与第二电容的比值计算出第一输出噪声信号的增 益；通过电阻组等效电阻与所述偏置电阻的比值计算出第二输出噪声信号的增益，所述第 一输出噪声信号的增益与第二输出噪声信号的增益相同。 本技术引入第二噪声通路，通过将源跟随晶体管的电源噪声通过两个噪声通 路进行抵消，起到抗电源干扰，减小图像噪声，提高图像质量的目的。【附图说明】 图1是本技术第一实施例中涉及的第一噪声通路的电路示意图； 图2是本技术第一实施例中涉及的第二噪声通路的电路示意图。【具体实施方式】 本技术提供一种适用于CMOS图像传感器的电源噪声抵消电路，电路包括：第 一噪声通路，电源噪声通过源跟随晶体管输出第一输出噪声信号，所述第一噪声通路为电 容比例增益相同，相位一致的全通网络；第二噪声通路，电源噪声通过比例调节模块输出第 二输出噪声信号，所述第二噪声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络，所述第一 输出噪声信号与第二输出噪声信号相互抵消噪声。 下面结合实施例对本技术的具体内容进行详细描述。 请参考图1、图2，图1为本技术第一实施例中涉及的第一噪声通路的电路示 意图。图2为本技术第一实施例中涉及的第二噪声通路的电路示意图。图1中，图像传 感器像素单元的源跟随晶体管1〇〇的第一端1001接电源信号VPIX，源跟随晶体管100的第 二端1002接浮置扩散区FD，源跟随晶体管100的第三端1003接偏置模块200及第一子输 出端pxda ;其中第一噪声通路还包括：连接于源跟随晶体管100的第一电容IlOCpar和第 二电容120Cfd，第一电容110将电源信号的电源噪声耦合至浮置扩散区FD，并通过源跟随 晶体管100输出至第一子输出端pxda连接。第一噪声通路还包括有：偏置模块200、比较器 600。偏置模块200包括：第一晶体管201、第二晶体管202,第一晶体管201的第一端2011 接源跟随晶体管100的第三端1003,第一晶体管201的第二端1002接第二晶体管202的第 一端2021，第二晶体管202的第二端接地，第二晶体管202的第三端接偏置电容210。比较 器包括：第九晶体管601、第十晶体管602、第^^当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于CMOS图像传感器的电源噪声抵消电路，所述电路包括：第一噪声通路，电源噪声通过源跟随晶体管输出第一输出噪声信号，所述第一噪声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络；第二噪声通路，电源噪声通过比例调节模块输出第二输出噪声信号，所述第二噪声通路为电容比例增益相同，相位一致的全通网络，所述第一输出噪声信号与第二输出噪声信号相互抵消噪声。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，乔劲轩，陈鹏，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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