本申请案涉及低功率电流积分DAC斜变稳定辅助电路。斜变产生器包含具有用以产生斜变信号的输出的运算放大器。积分电流源耦合到第一输入且参考电压耦合到所述运算放大器的第二输入。反馈电容器和重置开关耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间。所述重置开关接通以重置所述斜变产生器。斜变事件被配置成响应于所述重置开关关断而在所述运算放大器的所述输出处的所述斜变信号中产生。辅助电流源耦合于所述运算放大器的所述输出与地之间。所述辅助电流源被配置成响应于所述重置开关关断而将来自所述运算放大器的所述输出的辅助电流传导到地。的辅助电流传导到地。的辅助电流传导到地。
【技术实现步骤摘要】
低功率电流积分DAC斜变稳定辅助电路
[0001]本公开大体上涉及图像传感器，且具体地说但非排他地，涉及图像传感器中的斜变产生器。
技术介绍
[0002]图像传感器已经变为普遍存在的，且现在广泛用于数码相机、蜂窝式电话、安全相机以及医疗、汽车和其它应用中。随着图像传感器集成到更广范围的电子装置中，期望通过装置架构设计以及图像获取处理两者以尽可能多的方式(例如，分辨率、功率消耗、动态范围等)增强其功能性、性能度量等。用于制造图像传感器的技术一直在高速发展。举例来说，对较高分辨率和较低功率消耗的需求促进了这些装置的进一步小型化和集成。
[0003]典型互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器响应于来自外部场景的图像光入射到图像传感器上而进行操作。图像传感器包含具有光敏元件(例如，光电二极管)的像素阵列，所述光敏元件吸收入射图像光的一部分且在吸收图像光之后产生图像电荷。像素光生的图像电荷可测量为列位线上随入射图像光而变的模拟输出图像信号。换句话说，产生的图像电荷的量与图像光的强度成比例，所述产生的图像电荷被读出为来自列位线的模拟信号并且转换成数字值以生产表示外部场景的数字图像(即，图像数据)。
[0004]模数转换器(ADC)通常用于CMOS图像传感器(CIS)中以通过图像传感器将电荷转换成电荷的数字表示。ADC基于图像电荷信号与参考电压信号的比较产生电荷的数字表示。参考电压信号常规地可以是通过斜变产生器提供的斜变信号，且比较可以常规地通过比较器执行，所述比较器提供可以与计数器一起使用的输出以产生图像电荷的数字表示。
[0005]应了解，通过斜变产生器产生的并且通过比较器接收的斜变信号的斜变稳定时间或延迟可以限制图像传感器的最大帧速率。因此，减少由比较器接收的斜变信号的斜变稳定时间可以提高最大帧速率并且因此提高图像传感器的性能。
技术实现思路
[0006]在一个方面中，本申请案提供一种斜变产生器，其包括：运算放大器，其具有第一输入、第二输入以及用以产生斜变信号的输出；积分电流源，其耦合到所述运算放大器的所述第一输入；参考电压，其耦合到所述运算放大器的所述第二输入；反馈电容器，其耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间；重置开关，其耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间，其中所述重置开关被配置成接通以重置所述斜变产生器，其中斜变事件被配置成响应于所述重置开关关断而在所述运算放大器的所述输出处的所述斜变信号中产生；和辅助电流源，其耦合于所述运算放大器的所述输出与地之间，其中所述辅助电流源被配置成响应于所述重置开关关断而将来自所述运算放大器的所述输出的辅助电流传导到地。
[0007]在另一方面中，本申请案提供一种成像系统，其包括：像素阵列，其接收图像光并且作为响应产生图像电荷电压信号；和读出电路系统，其经耦合以从所述像素阵列接收所
述图像电荷电压信号并且作为响应提供所述图像电荷电压信号的数字表示，所述读出电路系统包含比较器以接收所述图像电荷电压信号，将所述图像电荷电压信号与来自斜变产生器的斜变信号进行比较，并且作为响应提供所述图像电荷电压信号的所述数字表示，其中所述斜变产生器包括：运算放大器，其具有第一输入、第二输入以及用以产生所述斜变信号的输出；积分电流源，其耦合到所述运算放大器的所述第一输入；参考电压，其耦合到所述运算放大器的所述第二输入；反馈电容器，其耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间；重置开关，其耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间，其中所述重置开关被配置成接通以重置所述斜变产生器，其中斜变事件被配置成响应于所述重置开关关断而在所述运算放大器的所述输出处的所述斜变信号中产生；和辅助电流源，其耦合于所述运算放大器的所述输出与地之间，其中所述辅助电流源被配置成响应于所述重置开关关断而将来自所述运算放大器的所述输出的辅助电流传导到地。
附图说明
[0008]参考以下图式描述本专利技术的非限制性和非穷尽性的实施例，其中除非另外规定，否则各视图通篇中相同的参考标号指代相同的部分。
[0009]图1说明根据本专利技术的教示的包含具有具斜变稳定辅助电路的斜变产生器的读出电路的成像系统的一个实例。
[0010]图2示出不具有低功率斜变稳定辅助电路的电流积分斜变产生器的实例的电路模型。
[0011]图3是说明与理想斜变信号相比由不具有低功率斜变稳定辅助电路的实例电流积分斜变产生器产生的非理想斜变信号的定时图。
[0012]图4示出根据本专利技术的教示的具有低功率斜变稳定辅助电路的电流积分斜变产生器的示意图的一个实例。
[0013]图5是说明根据本专利技术的教示的包含由具有低功率斜变稳定辅助电路的实例电流积分斜变产生器产生的斜变信号的信号的定时图。
[0014]对应参考标号在图式的若干视图中指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，图中的元件仅为简单和清晰起见而进行说明，但不一定按比例绘制。举例来说，图中的一些元件的尺寸可相对于其它元件放大以有助于增进对本专利技术的各种实施例的理解。另外，通常未描绘在商业可行的实施例中有用或必要的常见但易于理解的元件，以便促进本专利技术的这些各种实施例的较少阻挡的视图。
具体实施方式
[0015]本文中描述针对于包含具有具低功率斜变稳定辅助电路的电流积分斜变产生器的读出电路的成像系统的实例。在以下描述中，阐述众多具体细节以提供对实例的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可在没有所述特定细节中的一个或多个的情况下和使用其它方法、组件、材料等实践本文所述的技术。在其它情况下，未绘示或详细描述众所周知的结构、材料或操作以免混淆某些方面。
[0016]在本说明书通篇中参考“一个实例”或“一个实施例”是指结合实例描述的特定特征、结构或特性包含于本专利技术的至少一个实例中。因此，贯穿本说明书在不同位置中出现的
短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”未必都是指同一个实例。此外，在一或多个实例中，可以以任何合适的方式组合特定特征、结构或特性。
[0017]在本文中为易于描述可使用空间相对术语，例如“下面”、“下文”、“上方”、“下”、“上面”、“上部”、“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“中心”、“中间”等等来描述如图中所说明的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应理解，空间相对术语既定涵盖装置在使用或操作中除图中描绘的取向外的不同取向。举例来说，如果图中的装置旋转或翻转，那么被描述为在其它元件或特征“下文”或“下面”或“下”的元件随后定向于所述其它元件或特征“上方”。因此，示范性术语“在
……
下方”和“在
……
之下”可涵盖在上方和在下方两者的定向。装置可以其它方式定向(旋转九十度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词可相应地进行解释。另外，还将理解，当元件被称为处于两个其它元件“之间”时，其可为所述两个其它元件之间的仅有元件，或也可存在一或多个中介元件。
[0018]贯穿本说明书，使用若干技术术语。除非本文中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种斜变产生器，其包括：运算放大器，其具有第一输入、第二输入以及用以产生斜变信号的输出；积分电流源，其耦合到所述运算放大器的所述第一输入；参考电压，其耦合到所述运算放大器的所述第二输入；反馈电容器，其耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间；重置开关，其耦合于所述运算放大器的所述第一输入与所述输出之间，其中所述重置开关被配置成接通以重置所述斜变产生器，其中斜变事件被配置成响应于所述重置开关关断而在所述运算放大器的所述输出处的所述斜变信号中产生；和辅助电流源，其耦合于所述运算放大器的所述输出与地之间，其中所述辅助电流源被配置成响应于所述重置开关关断而将来自所述运算放大器的所述输出的辅助电流传导到地。2.根据权利要求1所述的斜变产生器，其另外包括耦合于所述运算放大器的所述第二输入与地之间的参考电容器。3.根据权利要求1所述的斜变产生器，其另外包括耦合于所述运算放大器的所述输出与地之间的输出电容器。4.根据权利要求3所述的斜变产生器，其中所述辅助电流大致等于通过所述积分电流源传导的积分电流乘以所述输出电容器的电容与所述反馈电容器的电容的比率。5.根据权利要求3所述的斜变产生器，其中通过所述辅助电流源传导的所述辅助电流大致等于在所述斜变事件期间来自所述输出电容器的放电电流，所述斜变事件被配置成响应于所述重置开关关断而在所述运算放大器的所述输出处的所述斜变信号中产生。6.根据权利要求1所述的斜变产生器，其中当所述重置开关被配置成接通以重置所述斜变产生器时，所述辅助电流为零。7.根据权利要求6所述的斜变产生器，其另外包括耦合到所述辅助电流源的辅助电流开关，其中所述辅助电流开关被配置成当所述重置开关被配置成接通时关断，其中所述辅助电流开关被配置成当所述重置开关被配置成关断时接通。8.一种成像系统，其包括：像素阵列，其接收图像光并且作为响应产生图像电荷电压信号；和读出电路系统，其经耦合以从所述像素阵列接收所述图像电荷电压信号并且作为响应提供所述图像电荷电压信号的数字表示，所述读出电路系统包含比较...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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