[发明专利]成像前端的开关电容器输入级

说明书

背景信息

本发明涉及成像前端的开关电容器输入级。具体地，本发明涉及能够放大来自图像传感器的信号并且将放大的信号输入至模拟前端电路的电路。

成像系统的模拟前端(AFE)需要与图像传感器进行接口连接。在很多应用中，图像传感器输出被电容性地耦合至AFE输入。耦合电容器能够提供传感器和AFE之间的电压电平转换。这在耦合如CCD传感器的特定图像传感器时特别有用，所述传感器可能具有与AFE所允许的输入规范不同的DC输出电压。

耦合电容器上的期望电荷必须通过AFE执行有时所称的“DC恢复”来建立。DC恢复电路通常包括对耦合电容器进行充电的开关和电源。根据图像传感器，可以在各种时候出现DC恢复功能。DC恢复电路可以仅针对特定像素活动，例如，图像传感器像素阵列的10,000个或者更多个像素中的10-20个像素。当DC恢复电路不活动时，耦合电容器的漏电流可以改变电容器的电压。漏电流常常流入AFE的输入，并且可能导致图像伪像。

通常，在来自图像传感器的输出信号保持在已知的值并且输出信号不携带图像信息时执行DC恢复操作。在像素读出操作期间，图像传感器通常执行预充电操作和其它处理，期间传感器输出稳定在某一固定重置或者基准电平，并且AFE电路常常使用该固定基准电平来执行DC恢复操作。如今的图像传感器被设计成不在每个像素期间提供固定基准电平，因此，需要图像传感器和AFE电路之间的新接口。

附图说明

图1例示了根据本发明示例性实施例的系统操作的框图。

图2例示了根据本发明实施例的示例性设备的进一步细节。

图3例示了根据本发明实施例的电荷耦合器件(CCD)传感器的示例性波形和用于控制开关的控制信号。

图4例示了根据本发明另一实施例的另一个电路。

具体实施方式

本发明的实施例提供用于模拟前端(AFE)放大器控制DC恢复操作的控制方法。根据示例性实施例，从成像电路接收输入信号。确定所接收的输入信号是第一输入信号还是第二输入信号。第一输入信号不同于第二输入信号。当确定所接收的输入信号包括第一输入信号时，将放大电路配置成第一配置以提供第一放大模式。否则，将放大电路配置成第二配置以提供第二放大模式。

根据另一实施例是对从成像电路读出的信号的放大进行控制的方法。在输入处接收输入信号。确定输入处接收的信号是第一输入信号还是第二输入信号。第一输入信号表示成像电路的像素值中的变化而第二输入信号表示来自成像电路的固定像素值。基于所接收的信号是第一输入信号的确定，响应于一组第一控制信号驱动多个开关至第一配置。通过第一元件从第一状态到第二状态的改变，将表示第一输入信号的信号传送至放大器输入，其中放大器的输出是连续时间放大信号。一组第二控制信号的输出是基于接收的信号是第二输入信号的确定，并且响应于一组第二控制信号，使多个开关处于第二配置。当一组第二控制信号使多个开关处于第二配置时在第一元件处保持第二输入信号。

所公开的是提供从成像电路读出的数据信号的放大的设备。该设备包括在输入处接收表示成像电路的像素值中的变化的第一输入信号和表示成像电路的固定像素值的第二输入信号的装置。设备的实施例包括确定所接收的信号是第一输入信号还是第二输入信号的装置。该设备进一步包括基于确定接收的信号是第一输入信号而输出第一控制信号的装置，其中响应于第一控制信号将多个开关导向第一配置。该设备还包括通过从第一元件初始状态的改变将表示第一输入信号的信号传送至放大器输入的装置。进一步包括的是响应于第二控制信号使多个开关处于第二配置的装置，其中第二控制信号的输出是基于接收的信号是第二输入信号的确定。该设备还包括当第二控制信号使多个开关处于第二配置时在第一元件处保持第二输入信号的装置。该设备中还包括的是将第一元件重置返回到其初始状态的装置。