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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像传感器,特别是涉及一种斜坡产生器、读出电路及图像传感器。
技术介绍
1、传统斜坡产生器如图1所示,包括运算放大器op、电流源iref、开关s1及电容c1;其中,运算放大器op的同向输入端接收参考电压vref,反向输入端经由电流源iref连接电源电压vdd,输出端产生斜坡电压vramp,开关s1和电容c1并联于运算放大器op的反向输入端和输出端之间。
2、当开关s1闭合时,运算放大器op的输出端处于重置状态,由于运算放大器op的反馈,斜坡电压vramp接近于参考电压vref;当开关s1打开时,斜坡产生器开始工作并产生一个斜率为iref/c1的电压信号,如图2所示;其中,iref为电流源提供的电流值,c1为电容的容值。
3、将图1所示斜坡产生器应用于图像传感器的读出电路中时,斜坡产生器会对整个读出电路贡献噪声,其中一部分噪声来自于开关s1打开时开关本身的电阻对于电容c1造成的热噪声,即kt/c噪声。因此,如何减小斜坡产生器的热噪声,是本领域技术人员迫切想要解决的技术问题。
4、应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种斜坡产生器、读出电路及图像传感器,用于解决现有斜坡产生器存在较大热
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种斜坡产生器,所述斜坡产生器包括:
3、电流源、电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一电容、第二电容、第一开关、第二开关、第三开关及第四开关;
4、所述第一运算放大器的第一输入端接收参考电压,第二输入端连接所述第一电容的第一端并经由所述电流源连接电源电压,输出端连接所述第二电容的第一端并经由所述电阻接地;所述第一电容的第一端经由所述第一开关连接所述参考电压,第二端经由所述第二开关连接所述参考电压;所述第二电容的第二端连接所述第二运算放大器的输入端并经由所述第三开关接地;所述第二运算放大器的输出端连接所述第四开关的第一端,所述第四开关的第二端连接所述第一电容的第二端并输出斜坡电压。
5、可选地,采用双端输入运算放大器替换单端输入运算放大器作为所述第二运算放大器,其中,所述第二运算放大器的第一输入端接地,第二输入端连接所述第二电容的第二端,输出端连接所述第四开关的第一端。
6、可选地,所述第一运算放大器的开环增益小于所述第二运算放大器的开环增益。
7、可选地,所述第一电容的容值大于所述第二电容的容值。
8、可选地,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关的初始状态包括闭合状态,所述第四开关的初始状态包括打开状态;所述第一开关在第一时刻打开,所述第二开关及所述第三开关在第二时刻打开,所述第四开关在所述第二时刻闭合,其中,所述第二时刻晚于所述第一时刻。
9、可选地,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关的初始状态包括闭合状态,所述第四开关的初始状态包括打开状态;所述第一开关在第一时刻打开,所述第二开关及所述第三开关在第二时刻打开,所述第四开关在第三时刻闭合,其中,所述第三时刻晚于所述第二时刻,所述第二时刻晚于所述第一时刻。
10、本专利技术还提供一种读出电路,所述读出电路包括:
11、如上所述的斜坡产生器、比较器及计数器;
12、所述斜坡产生器用于提供斜坡电压;
13、所述比较器的第一输入端连接所述斜坡产生器的输出端以接收所述斜坡电压,第二输入端接收像素电压,用于对所述斜坡电压和所述像素电压进行比较并输出比较结果;
14、所述计数器连接所述比较器的输出端,用于根据所述比较结果对输入时钟进行计数。
15、可选地,所述读出电路还包括:
16、第一采样电容及第二采样电容;所述第一采样电容连接于所述斜坡电压和所述比较器的第一输入端之间,所述第二采样电容连接于所述像素电压和所述比较器的第二输入端之间。
17、可选地,所述读出电路还包括缓冲器,连接于所述比较器和所述计数器之间,用于对所述比较结果进行缓冲。
18、本专利技术还提供一种图像传感器,所述图像传感器包括:
19、像素电路及如上所述的读出电路;
20、所述像素电路用于将含有图像信息的光信号转换成像素电压输出;
21、所述读出电路连接所述像素电路的输出端,用于对所述像素电压进行模数转换以生成图像。
22、如上所述,本专利技术的斜坡产生器、读出电路及图像传感器,通过全新的结构设计,在不大幅增加斜坡产生器面积和功耗的前提下,实现热噪声的减小,避免将较大热噪声引入至读出电路中,有利于提高图像质量。
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1.一种斜坡产生器,其特征在于,所述斜坡产生器包括:
2.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,采用双端输入运算放大器替换单端输入运算放大器作为所述第二运算放大器,其中,所述第二运算放大器的第一输入端接地,第二输入端连接所述第二电容的第二端,输出端连接所述第四开关的第一端。
3.根据权利要求1或2所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一运算放大器的开环增益小于所述第二运算放大器的开环增益。
4.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一电容的容值大于所述第二电容的容值。
5.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关的初始状态包括闭合状态,所述第四开关的初始状态包括打开状态;所述第一开关在第一时刻打开,所述第二开关及所述第三开关在第二时刻打开,所述第四开关在所述第二时刻闭合,其中,所述第二时刻晚于所述第一时刻。
6.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关的初始状态包括闭合状态,所述第四开关的初始状态包括打开状态;所述第一
7.一种读出电路,其特征在于,所述读出电路包括:
8.根据权利要求7所述的读出电路,其特征在于,所述读出电路还包括:
9.根据权利要求7所述的读出电路,其特征在于,所述读出电路还包括缓冲器,连接于所述比较器和所述计数器之间,用于对所述比较结果进行缓冲。
10.一种图像传感器,其特征在于,所述图像传感器包括:
...【技术特征摘要】
1.一种斜坡产生器,其特征在于,所述斜坡产生器包括:
2.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,采用双端输入运算放大器替换单端输入运算放大器作为所述第二运算放大器,其中,所述第二运算放大器的第一输入端接地,第二输入端连接所述第二电容的第二端,输出端连接所述第四开关的第一端。
3.根据权利要求1或2所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一运算放大器的开环增益小于所述第二运算放大器的开环增益。
4.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一电容的容值大于所述第二电容的容值。
5.根据权利要求1所述的斜坡产生器,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关的初始状态包括闭合状态,所述第四开关的初始状态包括打开状态;所述第一开关在第一时刻打开,所述第二开关及所述第三开关在第二时刻打开...
【专利技术属性】
技术研发人员:左亮,杨征,乔文浩,
申请(专利权)人:珠海燧景科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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