基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路。该电路包括复合介质栅双晶体管光敏探测器像素、负反馈驱动模块、钳位电路、电流镜、开关、电流源、比较器和计数器，其中，复合介质栅双晶体管光敏探测器像素源端接地，栅端接负反馈驱动模块的输出端，漏端连接钳位电路的输出和电流镜模块，而两个电流镜分别连接开关S1、S2，控制电容C1的充放电，C1的充电放电速度是复合介质栅双晶体管像素暗场和感光下的信号电流，通过两个比较器分别和第一参考电压、第二参考电压进行对比，计数器则由两个比较器的输出作为使能信号。本发明专利技术电路结构稳定，噪声低，可消除像素的非一致性导致的FPN噪声。非一致性导致的FPN噪声。非一致性导致的FPN噪声。

【技术实现步骤摘要】
基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路


[0001]本专利技术涉及基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路，属于集成电路领域。

技术介绍

[0002]中国专利CN201210442007.X中提出了一种双晶体管光敏探测器，该探测器的特点是单个半导体器件即可实现完整的复位、感光以及读出的功能，构成一个完整的像素，可以极大地提高像素的填充因子。这种复合介质栅双晶体管光敏探测器作为新一代的成像器件，MOSFET区是一个阈值可变的N型MOSFET，但是由于工艺的特殊性，双晶体管光敏探测器的阈值不能做到完全一样，器件会有非一致性的问题，阵列图像中即为FPN(Fixed Pattern Noise，简称固定图形噪声)噪声。因此需要设计一种更加稳定，可消除FPN噪声的双采样电路。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种基于开关电容的复合介质栅双晶体管像素读出电路，以解决FPN噪声带来的非一致性问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路，包括复合介质栅双晶体管光敏探测器像素、负反馈驱动模块、钳位电路、电流镜、开关、第一电流源、比较器和计数器，其特征在于，所述复合介质栅双晶体管光敏探测器像素的源极接地，其控制栅连接负反馈驱动模块的输出端，其漏极连接钳位电路的输出和电流镜的输入；所述电流镜包括第一电流镜和第二电流镜，第一电流镜的输入与所述漏极连接，其输出连接第二电流镜的输入端且通过第二开关S2与电容C1的正端相连；第二电流镜的输出通过第三开关S3与电容C1的正端相连；第一电流源的正端连接电源，其负端通过第一开关S1与电容C1的正端相连；所述比较器包括第一比较器和第二比较器，第一输入参考电压与电容C1的正端分别连接第一比较器的正输入接口和负输入接口；电容C1与第二参考电压的正端分别连接第二比较器的正输入接口和负输入接口；所述第一比较器和第二比较器的输出共同接入计数器的使能信号。2.据权利要求1所述的基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路，其特征在于，所述复合介质栅双晶体管光敏探测器像素包括MOS
‑
C部分和MOSFET部分，在曝光阶段，MOS
‑
C部分在栅衬偏压的作用下产生耗尽区，收集光生载流子；在读出阶段，MOSFET部分的阈值电压根据所收集的光生电荷量产生相应的变化。3.根据权利要求1所述的基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路，所述负反馈驱动模块包括第二电流源、第一电阻以及第一运算放大器，其特征在于，第二电流源的输出连接第一电阻的正端以及第一运算放大器的正输入端，第一电阻的负端接地，第一运算放大器的负输入端连接第一运算放大器的输出端。4.根据权利要求1所述的基于电流镜的复合介质栅双晶体管像素双采样读出电路，所述钳位电路模块包括第三电流源、第二电阻以及第二运算放大器，其特征在于，第三电流源的输出连接第二电阻的正端以及第二运算放大器的正输入端，第二电阻的负端接地，第二运算放大器的负输入端连接第二运算放大器的输出端。5.根据权利要求1所述的基于电流镜的复合介质栅双晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫锋，王一鸣，李龙飞，蒋骏杰，杨婷，王凯，吴天泽，杨思千，蔡梦瑶，常峻淞，陈辉，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：