The present invention provides a pixel circuit which employs a plurality of transfer transistors: a high conversion gain transfer transistor and one or more low conversion gain transfer transistors. The pixel circuit comprises a reset transistor, a dual conversion gain transistor, a capacitor, a high conversion gain transfer transistor, a low conversion gain transfer transistor and an output unit. The output unit comprises an amplifying transistor and a row selection transistor. The pixel circuit also includes an overflow transistor to control the full well signal. The one or more low conversion gain transfer transistors form one or more transmission branches connected to the photodiodes respectively. The plurality of low conversion gain transfer transistors can be connected to a plurality of transmission branches respectively or in turn to the same transmission branch. The invention also provides an image sensor device comprising the pixel circuit.
【技术实现步骤摘要】
像素电路及图像传感器装置
本专利技术涉及图像传感装置,尤其涉及一种采用多个传输晶体管的像素电路及图像传感器装置。
技术介绍
通常的CMOS图像传感器电路中采用传输晶体管将光敏元件,例如光电二极管PD将光电效应产生的电子传输到浮动扩散节点FD,图1为现有技术中的像素电路。图像传感器装置在不同的应用环境中,比如低光场景和高光场景,低光场景的灵敏度相对较弱,为了提高在低光场景中读出的信号能达到高光场景的信号,通常采用双增益的像素设计方式。在低光场景中,图像传感器的像素电路工作在高转换增益模式下,灵敏度较高。在高光场景中,图像传感器的像素电路工作在低转换增益模式下,灵敏度相对低,但能够读出更多的信号。在大像素(像素阵列)图像传感器电路设计中,光电二极管的满阱信号多,就需要大尺寸传输晶体管来完成信号传输。这样会带来其他问题,例如浮动扩散点的寄生电容会比较大,转换增益也无法达到很高,会降低最高灵敏度,从而限制了低光场景下的正常使用。为解决上述问题,提高在低光场景下图像传感器装置使用的灵敏度,同时不增加浮动扩散点的寄生电容,提高电路的转换增益,同时改善满阱信号控制,本专利技术提出一种高性能像素设计电路及图像传感器装置。
技术实现思路
本专利技术目的提出一种像素电路,所述像素电路采用多个传输晶体管:高转换增益传输晶体管及一个或多个低转换增益传输晶体管,所述像素电路包括:复位晶体管,其漏极连接第一电压源,根据复位控制信号复位电路及浮动扩散点电压;双转换增益晶体管,连接在所述复位晶体管和浮动扩散点之间;电容,所述电容的一极连接在所述复位晶体管和所述双转换增益晶体管之间;光电二极管 ...
【技术保护点】
1.一种像素电路,采用多个传输晶体管,其特征在于,所述像素电路包括:复位晶体管,其漏极连接第一电压源;双转换增益晶体管,连接在所述复位晶体管和浮动扩散点之间;电容,连接在所述复位晶体管和所述双转换增益晶体管之间;光电二极管,用于在光电效应中将光转变成电子;高转换增益传输晶体管,连接在所述光电二极管和所述浮动扩散点之间;一个或多个低转换增益传输晶体管,形成一个或多个传输支路,所述一个或多个传输支路分别连接到所述光电二极管;及输出单元,所述输出单元包括放大晶体管和行选择晶体管,将所述像素电路信号输出至列线。
【技术特征摘要】
1.一种像素电路,采用多个传输晶体管,其特征在于,所述像素电路包括:复位晶体管,其漏极连接第一电压源;双转换增益晶体管,连接在所述复位晶体管和浮动扩散点之间;电容,连接在所述复位晶体管和所述双转换增益晶体管之间;光电二极管,用于在光电效应中将光转变成电子;高转换增益传输晶体管,连接在所述光电二极管和所述浮动扩散点之间;一个或多个低转换增益传输晶体管,形成一个或多个传输支路,所述一个或多个传输支路分别连接到所述光电二极管;及输出单元,所述输出单元包括放大晶体管和行选择晶体管,将所述像素电路信号输出至列线。2.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述像素电路还包括一防溢出晶体管,所述防溢出晶体管连接到所述光电二极管。3.根据权利要求1或2所述的像素电路,其特征在于,所述多个低转换增益传输晶体管设置于同一传输支路,或分别设置于不同的传输支路。4.根据权利要求2所述的像素电路,其特征在于,所述防溢出晶体管连接到所述第一电压源,或连接到独立的第二电压源。5.根据权利要求1或2所述的像素电路,其特征在于,所述输出单元的放大晶体管为源极跟随晶体管。6.根据权利要求1或2所述的像素电路,其特征在于,所述电容为器件电容或所述复位晶体管和所述双转换增益晶体管的连接点对地的寄生电容。7.根据权利要求6所述的像素电路,其特征在于,所述器件电容的一极连接到指定电压或接地。8.一种图像传感器装置,所述图像传感器装置包括排成行和列的多...
【专利技术属性】
技术研发人员:王欣,高哲,石文杰,任冠京,邵泽旭,徐辰,
申请(专利权)人:上海晔芯电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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