两步式单斜坡模数转换器、读出电路、图像系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种两步式单斜坡模数转换器，包括：斜坡发生器，用于生成斜坡控制信号以及基于控制反馈信号调整斜坡控制信号，以产生斜坡电压并输出；比较器，同相输入端连接斜坡电压，反相输入端连接像素电压，用于比较斜坡电压和像素电压并输出比较结果；存储器，连接比较器的比较输出端，用于在粗量化阶段，根据比较结果存储最高位的值；数字控制逻辑，连接存储器的输出端，用于产生控制反馈信号，并根据最高位的值调整控制反馈信号以重置斜坡电压；计数器，连接比较器的比较输出端，用于在细量化阶段，根据比较结果进行剩余位的量化计数。通过本发明专利技术，解决了现有两步SS ADC因斜坡发生器数量较多导致CIS的面积和功耗增加的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种两步式单斜坡模数转换器、读出电路、图像系统及方法。

技术介绍

1、单斜坡模数转换器(single slope adc，ss adc)具有电路结构简单、噪声低、面积小和功耗低等一系列优点，但是其a/d转换速度较慢，每n位a/d转换需要2n个时钟周期，这制约了cmos图像传感器(cis)的读出速度，限制了cis分辨率和帧率的提升。

2、为了提高ss adc的读出速度，提出了两步ss adc的概念，传统的两步ss adc量化过程如图1所示。整个a/d转换过程被分为粗量化和细量化两个阶段，首先量化高c位(高c位和低f位可设定，例如11位的adc，一般选择高c位为3位，低f位为8位)，对应的量化步长δvc为vref/2c，粗量化将量化范围vref分成了2c个电压区间。根据粗量化结果，可以确定输入信号所属电压范围，之后选择合适的细量化信号接入比较器，完成低f位的量化，细量化对应的量化步长δvf为(vref/2c)/2f。因此，对于n位分辨率，两步ss adc只需要(2c+2f)个时钟周期，其中n＝c+f。...

【技术保护点】

1.一种两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述两步式单斜坡模数转换器包括：

2.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述两步式单斜坡模数转换器还包括：

3.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述两步式单斜坡模数转换器还包括：

4.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述斜坡发生器采用电流舵式数模转换器实现。

5.根据权利要求4所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述斜坡发生器包括：M组电流控制单元、负载电阻及虚设电阻，其中，M组所述电流控制单元的电路结构均包括：电流源、第...

【技术特征摘要】

1.一种两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述两步式单斜坡模数转换器包括：

2.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述两步式单斜坡模数转换器还包括：

3.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述两步式单斜坡模数转换器还包括：

4.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述斜坡发生器采用电流舵式数模转换器实现。

5.根据权利要求4所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述斜坡发生器包括：m组电流控制单元、负载电阻及虚设电阻，其中，m组所述电流控制单元的电路结构均包括：电流源、第一控制开关及第二控制开关；

6.根据权利要求1所述的两步式单斜坡模数转换器，其特征在于，所述存储器为1位存储器，所述计数器为(n-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：衡佳伟，刘浩杰，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：