基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路制造技术

本发明专利技术提出了一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路

【技术实现步骤摘要】
基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路


[0001]本专利技术提出了一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，属于模拟集成电路领域
。

技术介绍

[0002]CCD
和
CMOS
‑
APS
作为当前主流的两种成像器件，均有一定的局限性
。
复杂的控制时序和长距离的电荷传输导致
CCD
的工作速度较慢，且不易集成；
CMOS
‑
APS
采用的感光二极管填充系数低，整体满阱电荷小
。
[0003]在已有专利
CN201210442007.X
中，一种复合介质栅双晶体光敏探测器被提出，该传感器的特点是单个半导体器件即可完成完整的复位
、
感光以及读出的功能，从而构成一个完整的像素，可以极大提高像素的填充系数
。
复合介质栅双晶体管光敏探测器作为新一代的成像器件，具有更快的工作速度
、
更大的填充系数
、
更多的满阱电荷且能和
CMOS
工艺集成等特点，与
CCD
和
CMOS
‑
APS
相比更具有优势
。
[0004]传统的字线驱动电路仅支持单一电平或者在单通道内进行电平的移位和切换，无法良好支持复合介质栅双晶体管光敏探测器在待机
、
复位
、
曝光
、
读出
、
编程和擦除多个状态下的电压切换，因此需要设计针对复合介质栅双晶体管光敏探测器的多通道字线驱动电路
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路
。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，其探测器单元包括具有复合介质栅结构的
MOS
‑
C
部分和
MOSFET
部分；所述
MOSFET
部分的控制栅极端口连接字线驱动电路，所述字线驱动电路包括正高压电平转换电路
、
正压电平转换电路
、
负压电平转换电路以及电压选择开关电路，其中，正高压电平转换电路
、
正压电平转换电路和负压电平转换电路分别用于驱动三个电压通道的开关，这三个电路的输出端分别与电压选择开关电路的输入端连接，所述电压选择开关电路的输出端与
MOSFET
部分的控制栅极端口连接
。
[0008]进一步地，所述正高电压电平转换电路包括两个数字输入信号
、
两个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号为电平转换控制信号
EN_RAMP
及其反相信号
ENB_RAMP
，两个模拟输入信号为第一电源信号
AVDD_1P2
及第二电源信号
AVDD_12P0
，一个模拟输出信号为高电平信号
VHH
，所述高电平信号
VHH
与反相信号
ENB_RAMP
在时序上保持一致
。
[0009]进一步地，所述第二电源信号
AVDD_12P0
通过电容连接到地形成去耦电路
。
[0010]进一步地，所述正压电平转换电路包括两个数字输入信号
、
一个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号为电平转换控制信号
EN_EXP
及其反相信号
ENB_
EXP
，一个模拟输入信号为第三电源信号
AVDD_2P5
，一个模拟输出信号为正电平信号
EN_EXP25
，所述正电平信号
EN_EXP25
与电平转换控制信号
EN_EXP
在时序上保持一致
。
[0011]进一步地，所述负压电平转换电路存在复用，包括第一负压转换电路和第二负压转换电路；
[0012]所述第一负压转换电路包括两个数字输入信号
、
两个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号为电平转换控制信号
EN_RST
及其反相信号
ENB_RST
，两个模拟输入信号为第一电源信号
AVDD_1P2
及第四电源信号
AVDD_N3P0
，一个模拟输出信号为第一负电平信号
VLL
，所述第一负电平信号
VLL
与电平转换信号
EN_RST
在时序上保持一致；
[0013]所述第二负压转换电路包括两个数字输入信号
、
两个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号与正压电平转换电路共用，为电平转换控制信号
EN_EXP
及其反相信号
ENB_EXP
，两个模拟输入信号为所述第一电源信号
AVDD_1P2
及所述第四电源信号
AVDD_N3P0
，一个模拟输出信号为第二负电平信号
VL
，所述第二负电平信号
VL
与反相信号
ENB_EXP
在时序上保持一致
。
[0014]进一步地，所述第四电源信号
AVDD_N3P0
通过电容连接到地形成去耦电路
。
[0015]进一步地，所述电压选择开关电路包括八个模拟输入信号及一个模拟输出信号；其中八个模拟输入信号为第一通道电压
HVWLPC1、
第二通道电压
HVWLPC2、
第三通道电压
HVWLNC1、
电源电压
AVDD_1P2、
高电平信号
VHH、
电平信号
EN_EXP25、
第一负电平信号
VLL
以及第二负电平信号
VL
，一个模拟输出信号为字线驱动电路输出信号
HVWL。
[0016]进一步地，所述电平信号
EN_EXP25
以及第二负电平信号
VL
对第一电压通道开关进行控制，所述高电平信号
VHH
对第二电压通道开关进行控制，所述第一负电平信号
VLL
对第三电压通道开关进行控制
。
[0017]进一步地，多个探测器单元组成阵列，每行探测器单元的栅端相连构成字线，所有字线连接一个所述字线驱动电路
。
[0018]进一步地，多个探测器单元组成阵列，每行探测器单元的栅端相连构成字线，每一条字线都连接一个所述字线驱动电路
。
[0019]本专利技术采用三通道电压选择电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，其探测器单元包括具有复合介质栅结构的
MOS
‑
C
部分和
MOSFET
部分，其特征在于，所述
MOSFET
部分的控制栅极端口连接字线驱动电路，所述字线驱动电路包括正高压电平转换电路
、
正压电平转换电路
、
负压电平转换电路以及电压选择开关电路，其中，正高压电平转换电路
、
正压电平转换电路和负压电平转换电路分别用于驱动三个电压通道的开关，这三个电路的输出端分别与电压选择开关电路的输入端连接，所述电压选择开关电路的输出端与
MOSFET
部分的控制栅极端口连接
。2.
根据权利要求1所述的基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，其特征在于，所述正高电压电平转换电路包括两个数字输入信号
、
两个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号为电平转换控制信号
EN_RAMP
及其反相信号
ENB_RAMP
，两个模拟输入信号为第一电源信号
AVDD_1P2
及第二电源信号
AVDD_12P0
，一个模拟输出信号为高电平信号
VHH
，所述高电平信号
VHH
与反相信号
ENB_RAMP
在时序上保持一致
。3.
根据权利要求2所述的基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，其特征在于，所述第二电源信号
AVDD_12P0
通过电容连接到地形成去耦电路
。4.
根据权利要求1所述的基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，其特征在于，所述正压电平转换电路包括两个数字输入信号
、
一个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号为电平转换控制信号
EN_EXP
及其反相信号
ENB_EXP
，一个模拟输入信号为第三电源信号
AVDD_2P5
，一个模拟输出信号为正电平信号
EN_EXP25
，所述正电平信号
EN_EXP25
与电平转换控制信号
EN_EXP
在时序上保持一致
。5.
根据权利要求1所述的基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的字线驱动电路，其特征在于，所述负压电平转换电路存在复用，包括第一负压转换电路和第二负压转换电路；所述第一负压转换电路包括两个数字输入信号
、
两个模拟输入信号和一个模拟输出信号；其中两个数字输入信号为电平转换控制信号
EN_RST
及其反相信号
ENB_RST
...

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