[发明专利]模数转换器和包括模数转换器的CMOS图像传感器

权利要求书

1.一种模数转换器，包括：

虚设采样信号发生单元，其适于基于第一斜坡信号产生虚设采样信号，所述虚设采样信号是通过利用相关双采样从虚设像素阵列输出的虚设像素信号来采样；

有源采样信号发生单元，其适于基于第二斜坡信号产生有源采样信号，所述有源采样信号是通过利用相关双采样从有源像素阵列输出的有源像素信号来采样；以及

比较单元，其适于对所述虚设采样信号和所述有源采样信号进行比较，

其中，在每个列，包括在所述虚设像素阵列中的虚设像素与包括在所述有源像素阵列中的有源像素一对一匹配，

其中，所述虚设采样信号发生单元和所述有源采样信号发生单元具有利用相同电路的差分输入结构，

其中，所述有源像素信号和所述虚设像素信号具有相同噪声特性，以及所述第一斜坡信号和所述第二斜坡信号具有相同噪声特性。

2.如权利要求1所述的模数转换器，其中，所述虚设像素阵列包括光学黑OB像素阵列。

3.如权利要求1所述的模数转换器，其中，所述虚设采样信号发生单元包括：

第一开关，其适于控制所述虚设像素信号的传输；

第一阻断电容器，其耦接在所述第一斜坡信号的输入节点和所述第一开关的输出节点之间；以及

第一信号储存电容器，其耦接至所述第一开关的输出节点，并且适于提供所述虚设采样信号。

4.如权利要求3所述的模数转换器，其中，所述有源采样信号发生单元包括：

第二开关，其适于控制所述有源像素信号的传输；

第二阻断电容器，其耦接在所述第二斜坡信号的输入节点和所述第二开关的输出节点之间；以及

第二信号储存电容器，其耦接至所述第二开关的输出节点，并且适于提供所述有源采样信号。

5.如权利要求4所述的模数转换器，其中，所述第一开关和所述第二开关具有相同元件，所述第一阻断电容器和所述第二阻断电容器具有相同元件，以及所述第一信号储存电容器和所述第二信号储存电容器具有相同元件。

6.如权利要求1所述的模数转换器，其中，所述比较单元的输入被表达为，

Vinp–Vinm＝(RAMP–RAMP_REF)–(APS_O–OB_O),

其中，Vinp–Vinm意指所述比较单元的输入，RAMP意指所述第一斜坡信号，RAMP_REF意指所述第二斜坡信号，APS_O意指所述有源像素信号，以及OB_O意指所述虚设像素信号。

7.如权利要求1所述的模数转换器，其中，所述虚设像素阵列具有与所述有源像素阵列相同的水平特性。

8.一种模数转换器，包括：

虚设采样信号发生单元，其适于产生虚设采样信号，所述虚设采样信号是通过利用相关双采样从虚设像素阵列输出的虚设像素信号来采样；

有源采样信号发生单元，其适于产生有源采样信号，所述有源采样信号是通过利用相关双采样从有源像素阵列输出的有源像素信号来采样；以及

比较单元，其适于对所述虚设采样信号与所述有源采样信号进行比较，

其中，所述虚设像素阵列具有与所述有源像素阵列相同的水平特性，

其中，所述虚设采样信号发生单元和所述有源采样信号发生单元具有利用相同电路的差分输入结构，

其中，所述有源像素信号和所述虚设像素信号具有相同噪声特性。

9.如权利要求8所述的模数转换器，其中，所述虚设像素阵列包括光学黑OB像素阵列。