【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟集成电路，具体涉及一种成像信号采样电路及方法。
技术介绍
1、ccd(charge-coupled device)是一种通过光电转换将光信号转化为电信号的图像传感器。ccd作为一种成熟的成像技术，应用非常广泛。其特点是成像质量高，具有高灵敏度、低噪声、快速响应和较高分辨率，以及像素集成度高，尺寸精确。在天文学、医学成像设备、显微镜图像、光学识别等领域有着广泛的应用。在相关技术中，传统成像信号的采样电路主要是对成像信号的复位电平和信号电平每完成一次采样，就进行一次放大；成像信号存在噪声，传统成像信号的采样电路抑制噪声的能力弱，虽然减少噪声可通过增加采样电容，但芯片的面积也会随之增加；因集成电路工艺的差异，传统成像信号采样电路会输出一个具有失调误差的采样信号。
2、因此，如何提供一种抑制噪声能力强且能降低失调误差的成像信号采样电路，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种成像信号采样电路及方法，以解决上述技术问题中的至少之一。
2、为达到上述目的及其他相关目的，本申请提供的技术方案如下。
3、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种成像信号采样电路，包括：
4、第一采样模块，接成像信号、第一基准电压、n个第一采样信号、第二采样信号，在n个第一采样信号及所述第二采样信号的控制下，基于所述第一基准电压对所述成像信号进行n次采样，得到2n个复位电压；
5、第二采样模
6、放大模块，接所述第一采样模块、所述第二采样模块、2n-1个差分连接信号、第一放大信号、第二放大信号及复位信号，在所述成像信号的每个周期内，所述放大模块交替进行复位操作和差分放大处理，当所述复位信号控制所述放大模块进行复位操作时，同步控制所述第一采样模块或所述第二采样模块对所述成像信号进行采样，在采样完成后，在2n-1个差分连接信号、所述第一放大信号及所述第二放大信号控制下，对2n个复位电压及2n个信号电压先后进行2n-1次差分放大处理，得到2n-1个采样信号，在第i次放大时，对第i个复位电压和第i个信号电压进行差分放大，得到第i个采样信号；
7、其中，i、n为整数，n≥2，1≤i≤2n-1。
8、于本专利技术的一实施例中，所述第一采样模块包括2n个复位采样单元和第一基准单元，所述复位采样单元接所述第一采样信号，基于所述第一采样信号对所述成像信号进行采样，得到所述复位电压；所述第一基准单元接所述复位采样单元、所述第一基准电压和所述第二采样信号，基于所述第二采样信号将所述第一基准电压作为所述复位采样单元的参考值。
9、于本专利技术的一实施例中，所述复位采样单元包括第一采样开关及第一采样电容，所述第一采样开关的一端接所述成像信号，所述第一采样开关的另一端接所述第一采样电容的一端，所述第一采样开关的控制端接所述第一采样信号，所述第一基准单元包括第二采样开关，所述第二采样开关的一端接所述第一采样电容的另一端，所述第二采样开关的另一端接所述第一基准电压，所述第二采样开关的控制端接所述第二采样信号。
10、于本专利技术的一实施例中，所述第二采样模块包括2n个信号采样单元和第二基准单元，所述信号采样单元接所述第三采样信号，基于所述第三采样信号对所述成像信号进行n次采样，得到所述信号电压；所述第二基准单元接所述信号采样单元、所述第一基准电压和所述第四采样信号，基于所述第四采样信号将所述第一基准电压作为所述信号采样单元的参考值。
11、于本专利技术的一实施例中，所述信号采样单元包括第三采样开关及第二采样电容，所述第三采样开关的一端接所述成像信号，所述第三采样开关的另一端接所述第二采样电容的一端，所述第三采样开关的控制端接所述第三采样信号，所述第二基准单元包括第四采样开关，所述第四采样开关的一端接所述第二采样电容的另一端，所述第四采样开关的另一端接所述第一基准电压，所述第四采样开关的控制端接所述第四采样信号。
12、于本专利技术的一实施例中，所述放大模块包括差分处理单元和放大单元，所述差分处理单元接2n-1个差分连接信号和所述第一放大信号，在2n-1个差分连接信号和所述第一放大信号的控制下，对2n个复位电压和2n个信号电压进行一一对应连接，得到2n-1个差分信号；所述放大单元接所述差分处理单元、所述第二放大信号及所述复位信号，当所述复位信号控制所述放大单元进行复位操作时，同步控制所述第一采样模块或所述第二采样模块对所述成像信号进行采样，在采样完成后，在所述第二放大信号控制下，对2n-1个差分信号先后进行放大处理，得到2n-1个采样信号。
13、于本专利技术的一实施例中，所述差分处理单元包括2n-1个差分连接开关、第一放大开关、第二放大开关；第i个差分连接开关的一端接第i个第一采样电容的一端，第i个第一采样电容的另一端接所述第一放大开关的一端，第i个差分连接开关的另一端接第i个第二采样电容的一端，第i个第二采样电容的另一端接所述第二放大开关的一端，第i个差分连接开关的控制端接第i个差分连接信号，所述第一放大开关的控制端和所述第二放大开关的控制端接所述第一放大信号，其中，所述第一放大开关的另一端为所述差分处理单元的第一输出端，所述第二放大开关的另一端为所述差分处理单元的第二输出端。
14、于本专利技术的一实施例中，所述放大单元包括第一复位开关、第二复位开关、第三复位开关、第四复位开关、第五复位开关、第六复位开关、第三放大开关、第四放大开关、第五放大开关、第六放大开关、第一反馈电容、第二反馈电容及运算放大器，所述第一复位开关的一端接所述运算放大器的同相输入端，所述第一复位开关的另一端接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的同相输入端依次经串接的所述第三放大开关、所述第一反馈电容、所述第四放大开关后接所述运算放大器的反相输出端，所述运算放大器的反相输入端依次经串接的所述第五放大开关、所述第二反馈电容、所述第六放大开关后接所述运算放大器的同相输出端，所述运算放大器的反相输出端经串接的所述第二复位开关后接所述运算放大器的同相输出端，第二基准电压经串接的所述第三复位开关后接所述第一反馈电容的一端，第三基准电压经串接的所述第四复位开关后接所述第一反馈电容的另一端，所述第二基准电压经串接的所述第五复位开关后接所述第二反馈电容的一端，第四基准电压经串接的所述第六复位开关后接所述第二反馈电容的另一端，其中，所述第一复位开关的控制端、所述第二复位开关的控制端、所述第三复位开关的控制端、所述第四复位开关的控制端、所述第五复位开关的控制端、所述第六复位开关的控制端接所述复位信号，所述第三放大开关的控制端、所述第四放大开关的控制端、所述第五放大开关的控制端、所述第六放大开关的控制端接所述第二放大信号，所述运算放大器的同相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种成像信号采样电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述第一采样模块包括2N个复位采样单元和第一基准单元，所述复位采样单元接所述第一采样信号，基于所述第一采样信号对所述成像信号进行采样，得到所述复位电压；所述第一基准单元接所述复位采样单元、所述第一基准电压和所述第二采样信号，基于所述第二采样信号将所述第一基准电压作为所述复位采样单元的参考值。
3.根据权利要求2所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述复位采样单元包括第一采样开关及第一采样电容，所述第一采样开关的一端接所述成像信号，所述第一采样开关的另一端接所述第一采样电容的一端，所述第一采样开关的控制端接所述第一采样信号，所述第一基准单元包括第二采样开关，所述第二采样开关的一端接所述第一采样电容的另一端，所述第二采样开关的另一端接所述第一基准电压，所述第二采样开关的控制端接所述第二采样信号。
4.根据权利要求3所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述第二采样模块包括2N个信号采样单元和第二基准单元，所述信号采样单元接所述第三采样信号，基于所述第三
5.根据权利要求4所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述信号采样单元包括第三采样开关及第二采样电容，所述第三采样开关的一端接所述成像信号，所述第三采样开关的另一端接所述第二采样电容的一端，所述第三采样开关的控制端接所述第三采样信号，所述第二基准单元包括第四采样开关，所述第四采样开关的一端接所述第二采样电容的另一端，所述第四采样开关的另一端接所述第一基准电压，所述第四采样开关的控制端接所述第四采样信号。
6.根据权利要求5所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述放大模块包括差分处理单元和放大单元，所述差分处理单元接2N-1个差分连接信号和所述第一放大信号，在2N-1个差分连接信号和所述第一放大信号的控制下，对2N个复位电压和2N个信号电压进行一一对应连接，得到2N-1个差分信号；所述放大单元接所述差分处理单元、所述第二放大信号及所述复位信号，当所述复位信号控制所述放大单元进行复位操作时，同步控制所述第一采样模块或所述第二采样模块对所述成像信号进行采样，在采样完成后，在所述第二放大信号控制下，对2N-1个差分信号先后进行放大处理，得到2N-1个采样信号。
7.根据权利要求6所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述差分处理单元包括2N-1个差分连接开关、第一放大开关、第二放大开关；第i个差分连接开关的一端接第i个第一采样电容的一端，第i个第一采样电容的另一端接所述第一放大开关的一端，第i个差分连接开关的另一端接第i个第二采样电容的一端，第i个第二采样电容的另一端接所述第二放大开关的一端，第i个差分连接开关的控制端接第i个差分连接信号，所述第一放大开关的控制端和所述第二放大开关的控制端接所述第一放大信号，其中，所述第一放大开关的另一端为所述差分处理单元的第一输出端，所述第二放大开关的另一端为所述差分处理单元的第二输出端。
8.根据权利要求6所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述放大单元包括第一复位开关、第二复位开关、第三复位开关、第四复位开关、第五复位开关、第六复位开关、第三放大开关、第四放大开关、第五放大开关、第六放大开关、第一反馈电容、第二反馈电容及运算放大器，所述第一复位开关的一端接所述运算放大器的同相输入端，所述第一复位开关的另一端接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的同相输入端依次经串接的所述第三放大开关、所述第一反馈电容、所述第四放大开关后接所述运算放大器的反相输出端，所述运算放大器的反相输入端依次经串接的所述第五放大开关、所述第二反馈电容、所述第六放大开关后接所述运算放大器的同相输出端，所述运算放大器的反相输出端经串接的所述第二复位开关后接所述运算放大器的同相输出端，第二基准电压经串接的所述第三复位开关后接所述第一反馈电容的一端，第三基准电压经串接的所述第四复位开关后接所述第一反馈电容的另一端，所述第二基准电压经串接的所述第五复位开关后接所述第二反馈电容的一端，第四基准电压经串接的所述第六复位开关后接所述第二反馈电容的另一端，其中，所述第一复位开关的控制端、所述第二复位开关的控制端、所述第三复位开关的控制端、所述第四复位开关的控制端、所述第五复位开关的控制端、所述第六复位开关的控制端接所述复位信号，所述第三放大开关的控制端、所述第四放大开关的控制端、所述第五放大开关的控制端、所述第六放大开关的...
【技术特征摘要】
1.一种成像信号采样电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述第一采样模块包括2n个复位采样单元和第一基准单元，所述复位采样单元接所述第一采样信号，基于所述第一采样信号对所述成像信号进行采样，得到所述复位电压；所述第一基准单元接所述复位采样单元、所述第一基准电压和所述第二采样信号，基于所述第二采样信号将所述第一基准电压作为所述复位采样单元的参考值。
3.根据权利要求2所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述复位采样单元包括第一采样开关及第一采样电容，所述第一采样开关的一端接所述成像信号，所述第一采样开关的另一端接所述第一采样电容的一端，所述第一采样开关的控制端接所述第一采样信号，所述第一基准单元包括第二采样开关，所述第二采样开关的一端接所述第一采样电容的另一端，所述第二采样开关的另一端接所述第一基准电压，所述第二采样开关的控制端接所述第二采样信号。
4.根据权利要求3所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述第二采样模块包括2n个信号采样单元和第二基准单元，所述信号采样单元接所述第三采样信号，基于所述第三采样信号对所述成像信号进行采样，得到所述信号电压；所述第二基准单元接所述信号采样单元、所述第一基准电压和所述第四采样信号，基于所述第四采样信号将所述第一基准电压作为所述信号采样单元的参考值。
5.根据权利要求4所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述信号采样单元包括第三采样开关及第二采样电容，所述第三采样开关的一端接所述成像信号，所述第三采样开关的另一端接所述第二采样电容的一端，所述第三采样开关的控制端接所述第三采样信号，所述第二基准单元包括第四采样开关，所述第四采样开关的一端接所述第二采样电容的另一端，所述第四采样开关的另一端接所述第一基准电压，所述第四采样开关的控制端接所述第四采样信号。
6.根据权利要求5所述的成像信号采样电路，其特征在于，所述放大模块包括差分处理单元和放大单元，所述差分处理单元接2n-1个差分连接信号和所述第一放大信号，在2n-1个差分连接信号和所述第一放大信号的控制下，对2n个复位电压和2n个信号电压进行一一对应连接，得到2n-1个差分信号；所述放大单元接所述差分处理单元、所述第二放大信号及所述复位信号，当所述复位信号控制所述放大单元进行复位操作时，同步控制所述第一采样模块或所述第二采样模块对所述成像信号进行采样，在采样完成后，在所述第二放大信号控制下，对2n-1个差分信号先后进行放大处理，得到2n...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐代果，李雪冰，吴兴兵，付东兵，王健安，陈光炳，俞宙，张正平，朱璨，高炜祺，于海洋，
申请(专利权)人：重庆吉芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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