具有斜率控制的采样和保持开关驱动器电路系统技术方案

本公开涉及具有斜率控制的采样和保持开关驱动器电路系统。一种开关驱动器电路包含耦合在电压源和第一输出节点之间的第一晶体管。第二晶体管耦合在第一输出节点和第一放电节点之间。第一斜率控制电路耦合到第一放电节点以使第一放电节点以第一斜率放电。第三晶体管耦合在电压源和第二输出节点之间。第四晶体管耦合在第二输出节点和第二放电节点之间。第二斜率控制电路耦合到第二放电节点以使第二放电节点以第二斜率放电。第一和第二斜率不匹配。配。配。

【技术实现步骤摘要】
具有斜率控制的采样和保持开关驱动器电路系统


[0001]本公开总体上涉及图像传感器，并且具体但非排它地涉及用于从图像传感器读出图像数据的采样和保持开关驱动器电路系统。

技术介绍

[0002]图像传感器已经无处不在。它们广泛用于数字静态相机、蜂窝电话、安全摄像机以及医疗、汽车和其它应用。用于制造图像传感器的技术一直在快速地发展。例如，对更高分辨率和更低功耗的需求已经促进了对这些设备的进一步小型化和集成化。
[0003]图像传感器通常在像素阵列上接收光，所述光在像素中生成电荷。光的强度可以影响在每个像素中生成的电荷量，其中较高的强度生成较高的电荷量。相关双采样(CDS)是与CMOS图像传感器(CIS)一起使用的一项技术，它通过从图像传感器采样图像数据并从图像传感器的复位值读数中去除不希望有的偏移来减少从图像传感器读出的图像的噪声。在全局快门CIS设计中，采样和保持开关用于采样和保持信号(SHS)读数以及来自图像传感器的采样和保持复位(SHR)读数。采样和保持电路系统中的SHR和SHS开关被控制为分别采样来自图像传感器的复位电平和信号电平。理想情况下，在全局采样阶段期间，所有采样和保持开关同时切换，以将整个帧从图像传感器采样到存储电容器中。在全局采样完成后，将执行从图像传感器逐行读出，以数字化采样的复位和信号电平。复位和信号电平之间的数字化差异在CDS计算中用于恢复真实图像信号。

技术实现思路

[0004]在一个方面，本公开涉及一种开关驱动器电路，包括：第一晶体管，耦合在电压源和第一输出节点之间；第二晶体管，耦合在所述第一输出节点和第一放电节点之间；第一斜率控制电路，耦合到所述第一放电节点以使所述第一放电节点以第一斜率放电；第三晶体管，耦合在所述电压源和第二输出节点之间；第四晶体管，耦合在所述第二输出节点和第二放电节点之间；以及第二斜率控制电路，耦合到所述第二放电节点以使所述第二放电节点以第二斜率放电，其中所述第一和第二斜率不匹配。
[0005]在另一方面，本公开涉及一种开关驱动器电路，包括：多个上拉晶体管，其中所述多个上拉晶体管包含耦合在电压源和第一输出节点之间的第一上拉晶体管；多个下拉晶体管，其中所述多个下拉晶体管包含耦合在所述第一输出节点和接地节点之间的第一下拉晶体管；斜率控制电路，耦合到所述接地节点；以及多个全局连接开关，其中所述多个全局连接开关包含耦合在所述第一输出节点和所述斜率控制电路之间的第一全局连接开关。
[0006]在进一步的方面，本公开涉及一种成像系统，包括：像素阵列，包含多个像素；控制电路系统，耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；以及读出电路系统，耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据，其中所述读出电路系统包含：采样和保持电路系统，被耦合以采样和保持来自所述像素阵列的所述图像数据；以及开关驱动器电路，耦合到所述采样和保持电路系统以驱动所述多个采样和保持开关，其中所述开关驱动器电路
包含：第一晶体管，耦合在电压源和第一输出节点之间；第二晶体管，耦合在所述第一输出节点和第一放电节点之间；第一斜率控制电路，耦合到所述第一放电节点以使所述第一放电节点以第一斜率放电；第三晶体管，耦合在所述电压源和第二输出节点之间；第四晶体管，耦合在所述第二输出节点和第二放电节点之间；以及第二斜率控制电路，耦合到所述第二放电节点以使所述第二放电节点以第二斜率放电，其中所述第一和第二斜率不匹配。
[0007]在进一步的方面，本公开涉及一种成像系统，包括：像素阵列，包含多个像素；控制电路系统，耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；以及读出电路系统，耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据，其中所述读出电路系统包含：采样和保持电路系统，被耦合以采样和保持来自所述像素阵列的所述图像数据；以及开关驱动器电路，耦合到所述采样和保持电路系统以驱动所述多个采样和保持开关，其中所述开关驱动器电路包含：多个上拉晶体管，其中所述多个上拉晶体管包含耦合在电压源和第一输出节点之间的第一上拉晶体管；多个下拉晶体管，其中所述多个下拉晶体管包含耦合在所述第一输出节点和接地节点之间的第一下拉晶体管；斜率控制电路，耦合到所述接地节点；以及多个全局连接开关，其中所述多个全局连接开关包含耦合在所述第一输出节点和所述斜率控制电路之间的第一全局连接开关。
附图说明
[0008]参照以下附图描述了本专利技术的非限制性和非穷举性的实施例，其中除非另外指明，否则贯穿各个视图，相同的参考标记指代相同的部分。
[0009]图1示出了根据本专利技术的教导的成像系统的一个示例。
[0010]图2是示例时序图，所述示例时序图示出了根据本专利技术的教导的图像传感器中的像素行的线读出的时序。
[0011]图3示出了根据本专利技术的教导的图像传感器中的像素单元的示例以及示例采样和保持电路的示意图。
[0012]图4示出了根据本专利技术的教导的图像传感器中具有斜率控制的示例采样和保持开关驱动器的示意图。
[0013]图5示出了根据本专利技术的教导的图像传感器中具有斜率控制的另一示例采样和保持开关驱动器的示意图。
[0014]图6A示出了根据本专利技术的教导的图像传感器中具有斜率控制的又一示例采样和保持开关驱动器的示意图。
[0015]图6B是示出了根据本专利技术的教导的在图6A中所示的具有斜率控制的示例采样和保持开关驱动器中的一些信号的时序图。
[0016]图7A示出了根据本专利技术的教导的图像传感器中具有斜率控制的再一示例采样和保持开关驱动器的示意图。
[0017]图7B是示出了根据本专利技术的教导的在图7A中所示的具有斜率控制的示例采样和保持开关驱动器中的一些信号的时序图。
[0018]贯穿附图中的若干视图，对应的参考标记指示对应的部件。技术人员将理解，图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大，以帮助改进对本专利技术的各种实施例的理解。而且，通常没有描
绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但易于理解的元件，以便于促使本专利技术的这些各种实施例的视图更加清晰。
具体实施方式
[0019]本文描述了涉及具有斜率控制的采样和保持开关驱动器电路的示例。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对示例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本文所述技术可以在没有一或多个具体细节的情况下，或者用其它方法、部件、材料等来实践。在其它情况下，公知的结构、材料或操作并未详细示出或描述，以避免模糊某些方面。
[0020]贯穿本说明书对“一个示例”或“一个实施例”的引用是指结合示例描述的特定特征、结构或特性包含在本专利技术的至少一个示例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个示例中”或“在一个实施例中”不一定都指的是同一个示例。此外，特定特征、结构或特性可以在一或多个示例中以任何合适的方式组合。
[0021]贯穿本说明书，使用了若干技术术语。这些术语应采用其所属领域的普通含义，除非在本文中进行了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关驱动器电路，包括：第一晶体管，耦合在电压源和第一输出节点之间；第二晶体管，耦合在所述第一输出节点和第一放电节点之间；第一斜率控制电路，耦合到所述第一放电节点以使所述第一放电节点以第一斜率放电；第三晶体管，耦合在所述电压源和第二输出节点之间；第四晶体管，耦合在所述第二输出节点和第二放电节点之间；以及第二斜率控制电路，耦合到所述第二放电节点以使所述第二放电节点以第二斜率放电，其中所述第一和第二斜率不匹配。2.根据权利要求1所述的开关驱动器电路，其中所述第一斜率控制电路包括具有第一电阻的第一电阻器，其中所述第二斜率控制电路包括具有第二电阻的第二电阻器，其中所述第一和第二电阻器彼此不匹配。3.根据权利要求2所述的开关驱动器电路，其中所述第一输出节点被耦合以驱动耦合到像素阵列的第一行的第一采样和保持开关，并且其中所述第二输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的所述第一行的第二采样和保持开关。4.根据权利要求3所述的开关驱动器电路，进一步包括：第五晶体管，耦合在所述电压源和第三输出节点之间；第六晶体管，耦合在所述第三输出节点和第三放电节点之间；第三斜率控制电路，耦合到所述第三放电节点以使所述第三放电节点以第三斜率放电；第七晶体管，耦合在所述电压源和第四输出节点之间；第八晶体管，耦合在所述第四输出节点和第四放电节点之间；第四斜率控制电路，耦合到所述第四放电节点以使所述第四放电节点以第四斜率放电，其中所述第三和第四斜率不匹配，其中所述第一和第三斜率不匹配，并且其中所述第二和第四斜率不匹配。5.根据权利要求4所述的开关驱动器电路，其中所述第三斜率控制电路包括具有第三电阻的第三电阻器，其中所述第四斜率控制电路包括具有第四电阻的第四电阻器，其中所述第一和第三电阻器、所述第二和第四电阻器以及所述第三和第四电阻器彼此不匹配。6.根据权利要求5所述的开关驱动器电路，其中所述第三输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的第二行的第一采样和保持开关，并且其中所述第四输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的所述第二行的第二采样和保持开关。7.根据权利要求2所述的开关驱动器电路，
其中所述第一输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的第一行的第一采样和保持开关，并且其中所述第二输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的第二行的第一采样和保持开关。8.根据权利要求7所述的开关驱动器电路，进一步包括：第五晶体管，耦合在所述电压源和第三输出节点之间；第六晶体管，耦合在所述第三输出节点和所述第一放电节点之间；第七晶体管，耦合在所述电压源和第四输出节点之间；以及第八晶体管，耦合在所述第四输出节点和所述第二放电节点之间。9.根据权利要求8所述的开关驱动器电路，其中所述第三输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的所述第一行的第二采样和保持开关，并且其中所述第四输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的所述第二行的第二采样和保持开关。10.一种开关驱动器电路，包括：多个上拉晶体管，其中所述多个上拉晶体管包含耦合在电压源和第一输出节点之间的第一上拉晶体管；多个下拉晶体管，其中所述多个下拉晶体管包含耦合在所述第一输出节点和接地节点之间的第一下拉晶体管；斜率控制电路，耦合到所述接地节点；以及多个全局连接开关，其中所述多个全局连接开关包含耦合在所述第一输出节点和所述斜率控制电路之间的第一全局连接开关。11.根据权利要求10所述的开关驱动器电路，其中所述斜率控制电路包括被耦合以生成斜坡信号的有源放电电路。12.根据权利要求11所述的开关驱动器电路，其中所述斜坡信号中的斜坡事件被配置为在所述第一全局连接开关处于激活状态时并且在所述第一上拉晶体管和所述第一下拉晶体管处于去激活状态时发生。13.根据权利要求12所述的开关驱动器电路，其中所述斜坡信号中的所述斜坡事件被配置为在所述第一上拉晶体管从所述激活状态转变为所述去激活状态之后并且在所述第一下拉晶体管从所述去激活状态转变为所述激活状态之前发生。14.根据权利要求10所述的开关驱动器电路，其中所述斜率控制电路包括被耦合以生成衰减信号的无源放电电路，其中所述无源放电电路包括：全局放电开关，耦合到所述第一全局连接开关；以及电阻器，耦合在所述全局放电开关和所述接地节点之间。15.根据权利要求14所述的开关驱动器电路，其中所述衰减信号中的衰减事件被配置为在所述第一全局连接开关处于激活状态时并且在所述第一上拉晶体管和所述第一下拉晶体管处于去激活状态时发生。16.根据权利要求15所述的开关驱动器电路，其中所述衰减信号中的所述衰减事件被配置为在所述第一上拉晶体管从所述激活状态转变为所述去激活状态之后并且在所述第
一下拉晶体管从所述去激活状态转变为所述激活状态之前发生。17.根据权利要求10所述的开关驱动器电路，其中所述第一输出节点被耦合以驱动耦合到像素阵列的第一行的第一采样和保持开关。18.根据权利要求17所述的开关驱动器电路，其中所述多个上拉晶体管进一步包含：第二上拉晶体管，耦合在所述电压源和第二输出节点之间；第三上拉晶体管，耦合在所述电压源和第三输出节点之间；以及第四上拉晶体管，耦合在所述电压源和第四输出节点之间；其中所述多个下拉晶体管进一步包含：第二下拉晶体管，耦合在所述第二输出节点和所述接地节点之间；第三下拉晶体管，耦合在所述第三输出节点和所述接地节点之间；以及第四下拉晶体管，耦合在所述第四输出节点和所述接地节点之间；其中所述多个全局连接开关进一步包含：第二全局连接开关，耦合在所述第二输出节点和所述斜率控制电路之间；第三全局连接开关，耦合在所述第三输出节点和所述斜率控制电路之间；以及第四全局连接开关，耦合在所述第四输出节点和所述斜率控制电路之间。19.根据权利要求18所述的开关驱动器电路，其中所述第二输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的第二行的第一采样和保持开关，其中所述第三输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的所述第一行的第二采样和保持开关，并且其中所述第四输出节点被耦合以驱动耦合到所述像素阵列的所述第二行的第二采样和保持开关。20.一种成像系统，包括：像素阵列，包含多个像素；控制电路系统，耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；以及读出电路系统，耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据，其中所述读出电路系统包含：采样和保持电路系统，被耦合以采样和保持来自所述像素阵列的所述图像数据；以及开关驱动器电路，耦合到所述采样和保持电路系统以驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：高哲，傅玲，杨育升，代铁军，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：