用于基准稳定的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于基准稳定的系统和方法”。一种成像系统可包括图像传感器。该图像传感器可具有成行和列布置的图像像素阵列。每一列图像像素均可经由对应的列线耦接至列读出电路。该列读出电路可包括模拟

【技术实现步骤摘要】
用于基准稳定的系统和方法


[0001]本专利技术整体涉及电路中的基准稳定，并且可适用于在图像传感器中的模拟-数字转换器内实现的数字-模拟转换器。

技术介绍

[0002]现代电子设备(诸如蜂窝电话、相机和计算机)常常使用图像传感器。图像传感器可由二维图像像素阵列形成。图像像素阵列通常成行和列布置。每个图像像素均包括光敏层，该光敏层接收入射光子(即，光)并且将光子转换为电荷。列读出电路通常耦接至每一列图像像素以便从图像像素中读出图像信号。
[0003]常规的图像传感器通常包括模拟-数字转换器以将从图像像素生成的模拟信号转换为数字信号。在具有大阵列的图像传感器中，大多数类型的这些模拟-数字转换器对于完全转换循环的每次位迭代均需要电容式数字-模拟转换器中的基准稳定。提供用于基准稳定的基准电压的典型基准缓冲器可导致基准稳定缓慢，从而不期望地限制转换时间和带宽。
[0004]因此，可期望提供基准缓冲器以支持高转换速率并支持具有变化的电容负荷的高带宽并提供具有其他期望特性的电路。本文的实施方案就是在这种背景下出现的。
附图说明
[0005]图1是根据一些实施方案的示例性电子设备的示意图。
[0006]图2是根据一些实施方案的图像传感器中的示例性图像像素阵列的示意图。
[0007]图3是根据一些实施方案的示例性模拟-数字转换器(ADC)的示意图。
[0008]图4是根据一些实施方案的示例性数字-模拟转换器(DAC)的示意图。
[0009]图5是根据一些实施方案的用于操作信号转换电路的示例性时序图。
[0010]图6A至图6C是根据一些实施方案的示例性基准信号生成电路的示意图。
具体实施方式
[0011]本专利技术的实施方案涉及电路中的基准稳定，并且更具体地涉及成像系统内的信号转换电路(例如，用于图像传感器的ADC中的DAC)。如果需要，信号转换电路可在任何合适的系统中实现。本领域技术人员应该认识到，本专利技术的示例性实施方案可在缺少一些或所有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本专利技术的实施方案，未详细描述公知的电路和操作。
[0012]为了提供高转换速率并支持具有变化的电容负荷的高带宽，基准信号生成电路可提供粗略基准电压信号(例如，粗略基准)和精细基准电压信号(例如，精细基准)。可使用分裂式SAR(逐次逼近寄存器)DAC的MSB(一个或多个最高有效位)组中的粗略基准电压信号来提供转换(例如，高转换速率)。相同的粗略基准电压信号可用作分裂式SAR DAC的LSB(一个或多个最低有效位)组的基准，因为LSB组的基准准确度要求可放宽至m(即，最低有效位的
数量)+1位准确度。此外，可将精细基准电压信号(和粗略基准电压信号)提供给分裂式SAR DAC的MSB组。精细基准电压信号可在使用粗略基准电压信号进行转换之后提供微调的最终设置。例如，SAR DAC可设置在ADC中。本文更详细地描述了本专利技术的这些示例性特征。
[0013]图1是根据本专利技术的一个实施方案的示例性电子设备的示意图。如图1所示，成像系统10可以是便携式成像系统，诸如相机、机动车成像系统、移动电话、摄像机、视频监控系统或任何其他所需的捕获数字图像数据的成像设备。系统10可包括相机模块12，该相机模块12用于将入射光转换成数字图像数据。相机模块12可包括一个或多个透镜14和/或一个或多个图像传感器16。一个或多个透镜14和一个或多个图像传感器16可安装在同一封装内，并且可向处理电路18提供图像数据。例如，一个或多个透镜14可被布置为透镜阵列14和/或一个或多个图像传感器16可被布置为图像传感器阵列16。
[0014]处理电路18可包括一个或多个集成电路(如，图像处理电路、微处理器、存储设备诸如随机存取存储器和非易失性存储器等)，并且可使用与相机模块12分开和/或形成相机模块12的一部分的部件(例如，形成包括一个或多个图像传感器16的集成电路或者与一个或多个图像传感器16相关联的模块12内的集成电路的一部分的电路)来实现。如果需要，可使用处理电路18进一步处理并且存储被相机模块12捕获和处理的图像数据。如果需要，已处理图像数据可使用耦接至处理电路18的有线和/或无线通信路径提供给外部设备(如，计算机或其他设备)。
[0015]一个或多个图像传感器16可包括图像像素。一个或多个图像传感器16中的每一个图像像素均可通过为对应的图像像素提供滤色器来接收给定颜色的光。用于一个或多个图像传感器16中的图像像素的滤色器可为例如红色滤色器、蓝色滤色器和绿色滤色器。还可使用其他滤色器，诸如白色滤色器、双带IR截止滤色器(例如，允许透过可见光以及LED灯发出的某个范围的红外光的滤色器)或任何合适的滤色器。
[0016]图2是图像传感器(例如，图1中的图像传感器16)中的示例性图像像素阵列的示意图。如图2所示，图像传感器16可包括具有多个像素201(在本文中有时称为图像像素201或图像传感器像素201)的图像像素阵列202。行控制电路204可耦接至图像像素阵列202。行控制电路204可通过对应的行控制线203向像素201提供像素控制信号(例如，行选择信号、像素复位信号、电荷转移信号等)以控制使用图像像素阵列202中的像素201对图像的捕获和读出。
[0017]图像传感器16可包括列控制和读出电路212(在本文中有时称为列读出电路212、读出电路212、列电路212或列控制电路212)，并且可包括耦接至行控制电路204和列读出电路212的控制和处理电路208(在本文中有时称为控制电路208)。列读出电路212可经由多条列线211(在本文中有时称为输出线211或像素输出线211)耦接至图像像素阵列202。例如，图像像素阵列202中的每一列像素201均可耦接至相应的列线211。对应的模拟-数字转换器(ADC)214(在本文中有时称为模拟-数字转换电路214、ADC电路214或转换电路214)和(列)放大器电路216可耦接至每一条列线211(例如，插置在列线上)，以用于放大由图像像素阵列202捕获的模拟图像信号并将所捕获的模拟图像信号(例如，模拟像素信号)转换为对应的数字图像数据(例如，数字像素数据)。列控制和读出电路212可耦接至外部硬件，诸如处理电路(例如，列电路212外部的处理电路208、图1中在图像传感器16外部的处理电路18)。例如，列控制和读出电路212可基于从控制和处理电路208接收到的(模拟)信号和/或(数
字)信号来执行列读出操作。在一些示例中，列控制和读出电路212可在本文被描述为包括列ADC电路214和列放大器216。
[0018]一个或多个放大器216可被配置为从图像像素阵列202接收模拟图像信号(例如，模拟复位电平信号和/或图像电平信号)并放大该模拟图像信号。取决于应用和图像传感器16的配置，模拟图像信号可包括来自单列像素201或来自多列像素201的数据。转换电路214可从放大器电路216接收放大的模拟图像信号，并且可对模拟图像信号执行模拟-数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字-模拟转换电路，所述数字-模拟转换电路包括：第一多个电容器，所述第一多个电容器与第一电容器组相关联，其中所述第一多个电容器被配置为选择性地耦接至粗略基准电压和精细基准电压中的所选择的一个基准电压；和第二多个电容器，所述第二多个电容器与第二电容器组相关联，其中所述第二多个电容器被配置为选择性地耦接至所述粗略基准电压。2.根据权利要求1所述的数字-模拟转换电路，其中所述第一多个电容器被配置为选择性地耦接至所述粗略基准电压、所述精细基准电压和接地电压中的所选择的一个电压，并且其中所述第二多个电容器被配置为选择性地耦接至所述粗略基准电压和所述接地电压中的所选择的一个电压。3.根据权利要求1所述的数字-模拟转换电路，其中所述第一多个电容器中的第一电容器具有第一端子和第二端子，所述第一端子被配置为接收输入电压，并且所述第二端子被配置为使用第一开关和第二开关选择性地接收所述粗略基准电压并使用所述第一开关和第三开关选择性地接收所述精细基准电压，其中所述第一电容器的所述第二端子被配置为使用第四开关接收接地电压，并且其中所述第二多个电容器中的第二电容器具有第三端子和第四端子，所述第三端子被配置为使用第五开关接收所述粗略基准电压，并且所述第四端子被配置为使用第六开关接收所述接地电压。4.根据权利要求1所述的数字-模拟转换电路，所述数字-模拟转换电路还包括：附加电容器，所述附加电容器具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦接至所述第一电容器组，并且所述第二端子耦接至所述第二电容器组；和输入采样开关，所述输入采样开关耦接至所述附加电容器的第一端子，该第一端子被配置为使用所述输入采样开关接收输入电压并且被配置为提供输出电压。5.一种模拟-数字转换电路，所述模拟-数字转换电路包括：数字-模拟转换电路；比较器，所述比较器具有耦接至所述数字-模拟转换电路的输入端子并且具有输出端子；和控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：