[发明专利]转换增益可调的像素单元结构及其信号采集方法

权利要求书

1.一种转换增益可调的像素单元结构，其特征在于，包括：

感光二极管，用于将接收的光信号转换为电信号；

信号读取电路，与所述感光二极管相连，其包括传输管、复位管、源跟随器和变容二极管，所述传输管的漏极、所述源跟随器的栅极以及所述复位管的源极连接于悬浮节点；所述复位管的漏极连接复位电压、其栅极连接第一控制信号；所述变容二极管的阴极与所述源跟随器的栅极相连、阳极连接第二控制信号，用于改变所述悬浮节点的等效寄生电容以调节所述光信号转换为电信号的转换增益。

2.根据权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述感光二极管为钉扎光电二极管，其阴极与所述传输管的漏极相连。

3.根据权利要求1或2所述的像素单元结构，其特征在于，所述信号读取电路还包括行选择器，所述行选择器的漏极连接所述源跟随器的源极、其栅极连接行选通信号、其源极作为所述像素单元结构的输出端。

4.一种利用如权利要求1所述的转换增益可调的像素单元结构的信号采集方法，其特征在于，包括：

步骤S1：通过所述信号读取电路读取所述复位电压并输出；

步骤S2：通过所述信号读取电路读取经所述感光二极管光电转换后的电信号的信号电压并输出。

5.根据权利要求4所述的信号采集方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11：开启所述复位管及所述传输管，将所述复位电压置为高电平，对所述悬浮节点进行电荷清空和复位；

步骤S12：关断所述传输管，将所述复位电压置为低电平，使所述像素单元结构开始曝光；

步骤S13：曝光完毕后，将所述复位电压置为高电平对所述悬浮节点充电，并将所述复位电压传输至所述像素单元结构的输出端。

6.根据权利要求4所述的信号采集方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21：关断所述复位管；

步骤S22：开启所述传输管后关断，将经所述感光二极管转换的电信号的信号电压传输至所述悬浮节点后再传递至所述像素单元结构的输出端。

7.根据权利要求4所述的信号采集方法，其特征在于，所述信号读取电路还包括行选择器，所述行选择器的漏极连接所述源跟随器的源极、其栅极连接行选通信号、其源极作为所述像素单元结构的输出端；所述信号读取电路通过所述行选择器的源极输出所述复位电压和所述信号电压。