本发明专利技术提供一种信号生成电路，使增益控制信号与放大率（分贝值）之间的关系呈线性。本发明专利技术的信号生成电路具有用于输出第１电流的第１电流输出部、输出与所述第１电流成比例的第２电流的第２电流输出部、用于生成与所述第１电流成比例的第３电流并根据第１控制信号将所述第３电流分配为第４电流以及第５电流进行输出的可变电流控制部，将所述第１电流与所述第４电流的和作为基准电流，将所述第２电流与所述第５电流的和作为输出电流而输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本说明书中所揭示的技术涉及AD转换器(Analog-to-Digital converter 数模转换器)，尤其是涉及单斜率(single slope)型的AD转换器的增益控制技术。
技术介绍
近年来，数码照相机系统中正利用像素数较多的图像传感器。为实现高速运动图像的拍摄，图像传感器具有与像素排列的各列相对应的AD转换器(以下，称之为“ADC”)， 在水平扫描期间内，对从1行份的像素中输出的输出信号进行AD转换。这样的AD转换被称为列并列AD转换。作为用于进行列并列AD转换的ADC，由于受到装配时面积的制约，较多地应用了电路规模相对较小的单斜率型ADC。单斜率型ADC将具有与计数器的计数值相关的参照斜坡信号作为参照基准电压输入至比较器，并将转换对象的模拟信号和该参照斜坡信号进行比较，对两者为一致的时刻的计数值进行保持，并将其作为AD转换结果而输出。在图像传感器的像素信号的处理过程中，为了最大限度地利用ADC的性能，且抑制量子化噪声等所引起的S/N低下，一般在比ADC较前的阶段，需要进行将转换对象的像素信号放大至针对ADC的动态范围(dynamic range)为最佳的电平的模拟增益控制。在单斜率型ADC中，根据从外部所提供的数字值即增益控制信号，使参照斜坡信号的最大电压进行变化，对参照斜坡信号的倾斜进行控制，由此，使ADC的分辨率进行变化，以实现模拟增益控制。随着ADC的分辨率的提高，需进行高精度的模拟增益控制。另外，随着像素信号的动态范围的扩大，还要求增益控制范围为较宽。更进一步，为了使ADC的放大率(分贝值) 相对于增益控制信号值呈线性，一般使参照斜坡信号的振幅相对于增益控制信号值呈指数函数地变化。作为实现这样的增益控制的技术，已知有以下的技术。在专利文献1中记载有从基准电压发生电路将可变的参考电压提供给用于输出参照斜坡信号的电压相加型DA(Digital-t0-Anal0g)转换器(以下，称之为DAC)的技术。 经串联连接有多个电阻的电阻列进行分压后的电压，基于数字控制信号而被选择，并作为斜坡(ramp)信号的最大电压而被供给。对电阻列的各单位电阻赋予了与指数函数特性相近似的非线性加权。在专利文献2中记载有从另外设置的电流相加型DAC对用于输出参照斜坡信号的电流相加型DAC供给参考电流的技术。基于数字控制信号，高精度地使斜坡信号的倾斜发生变化。专利文献1 JP特开2003489251号公报专利文献2 JP特开2007-059991号公报但是，根据专利文献1的技术，则需要与可表现控制信号值的电平的数相等的数量的分压点。由于电阻列的单位电阻被予以加权，在提高增益控制的分辨率时，电阻所占的面积的增大变得显著。另外，还需要用于发生对所分压的电压进行选择的控制信号的解码电路、选择开关。因此，提高分辨率时，ADC例如被搭载于图像传感器的情况下，将导致像素排列的周边电路的面积增大以及芯片大小的增大。更进一步，还需要使可驱动输出缓冲器的输入容量或选择开关的电阻等的负载的电流向电阻列流动。因此，在提高分辨率的情况下，不仅要追加电阻列，还需减小单位电阻的电阻值，并且，由于半导体工艺可容许的电阻设备的最小电阻值而使可实现的分辨率受到限制。根据专利文献2的技术，由电流相加型DAC来对参照斜坡信号的振幅进行控制，因此，基于DAC的分辨率，易于进行高精度的增益控制，且电路面积的增加也较少。但是，为了基于控制信号的值，将放大率控制成线性，需要预先对控制信号利用指数函数来进行数字信号处理，并在进行转换后作为输入而提供给DAC。从而，数字电路部则需具有为实现该目的的逻辑电路、转换表，所以，增益控制的分辨率提高时，像素排列的周边电路的规模以及面积将增大。另外，利用指数函数而进行转换后的控制信号输入到DAC时，由于设定增益范围，在DAC内部的未选择的电流单元即使对动作未起作用，也成为消耗电力的状态，进而导致电力浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既抑制电路面积的增大且在单斜率型ADC中进行控制使得增益控制信号和放大率(分贝值)之间的关系呈线性的信号生成电路。本专利技术的实施方式所涉及的信号生成电路具有第1电流输出部，其输出第1电流；第2电流输出部，其输出与所述第1电流成比例的第2电流；和可变电流控制部，其生成与所述第1电流成比例的第3电流，并根据第1控制信号将所述第3电流分配为第4电流以及第5电流并输出，其中，将所述第1电流与所述第4电流的和作为基准电流，将所述第 2电流与所述第5电流的和作为输出电流而输出。由此，既可抑制电路面积，还能使得第1控制信号与输出电流的对数之间具有高精度的直线性。将该信号生成电路用于单斜率型ADC中时，能够高精度地控制使得第1控制信号与放大率(分贝值)之间的关系呈线性。本专利技术的实施方式所涉及的单斜率型AD转换器具有信号生成电路；电流参照型 DA(Digital-to-Analog)转换器，其生成电压与所输入的计数值成比例增加或者减少的参照斜坡信号；和AD(Anal0g-t0-Digital)转换器，其输出所述计数值。所述信号生成电路具有第1电流输出部，其输出第1电流；第2电流输出部，其输出与所述第1电流成比例的第2电流；和可变电流控制部，其生成与所述第1电流成比例的第3电流，并根据第1控制信号将所述第3电流分配为第4电流以及第5电流并输出。所述信号生成电路将所述第1 电流与所述第4电流的和作为基准电流，将所述第2电流与所述第5电流的和作为输出电流而输出。所述参照斜坡信号的电压的最大值是与所述输出电流相对应的值，所述AD转换器基于时钟信号来进行计数，将所述参照斜坡信号达到被转换信号的电压的时刻的所述计数值作为AD转换结果而输出。本专利技术的实施方式所涉及的其他单斜率型AD转换器具有信号生成电路；电压参照型DA转换器，其生成电压与所输入的计数值成比例增加或者减少的参照斜坡信号；和AD 转换器，其输出所述计数值。所述信号生成电路具有第1电流输出部，其输出第1电流；第 2电流输出部，其输出与所述第1电流成比例的第2电流；可变电流控制部，其生成与所述第1电流成比例的第3电流，并根据第1控制信号将所述第3电流分配为第4电流以及第 5电流并输出；和负载电阻电路。所述信号生成电路将所述第1电流与所述第4电流的和作为基准电流，将所述第2电流与所述第5电流的和作为输出电流而输出。所述负载电阻电路使所述输出电流向所述基准电位节点流动。所述参照斜坡信号的电压的最大值是与在所述负载电阻电路产生的输出电压相对应的值。所述AD转换器根据时钟信号进行计数，将所述参照斜坡信号达到被转换信号的电压的时刻的所述计数值作为AD转换结果而输出。本专利技术的实施方式所涉及的照相机具有图像传感器，其将输入各像素中的光转换为电压并输出，和数字视频信号处理部，其对所述图像传感器的输出进行信号处理。所述图像传感器具有像素排列，其具备与所述各像素相对应的多个光敏二极管，并将与所检测的光相对应的电信号，按照每一所述多个光敏二极管的列进行输出；信号生成电路；电流参照型DA转换器，其生成电压与所输入的计数值成比例增加或者减少的参照斜坡信号；和与所述多个光敏二极管的列分别对应的多个列并列AD转换器。所述信号生成电路具有第 1电流输出部，其输出第1电流；第2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种信号生成电路，具有：第１电流输出部，其输出第１电流；第２电流输出部，其输出与所述第１电流成比例的第２电流；和可变电流控制部，其生成与所述第１电流成比例的第３电流，并根据第１控制信号将所述第３电流分配为第４电流以及第５电流并输出，将所述第１电流与所述第４电流的和作为基准电流，将所述第２电流与所述第５电流的和作为输出电流而输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：樋口真浩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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