[实用新型]像素电路

说明书

技术领域

本公开总体上涉及电子电路，并且在具体的实施例中涉及一种像素电路。

背景技术

在互补金属氧化物半导体(CMOS)架构中可以实现使用光电二极管像素的图像传感器。CMOS图像传感器的每个光电二极管像素可以包括图像敏感元件并且可以在单个芯片中实施相关联的图像处理电路。每个光电二极管像素还可以包括多个电容器和至少一个源极跟随器，该源极跟随器可以充当放大器。此类光电二极管像素由于电容器的使用会表现出高功耗，并且产生经受与电容器相关联的kTC噪声和与源极跟随器相关联的随机电报信号(RTS)噪声。这样，CMOS图像传感器的光电二极管像素对于其中期望低功率运行模式或低噪声基底中的至少一项的某些应用或环境(例如，微光条件)是无效的。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电路，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

根据实施例，一种电路包括：第一源极跟随器，该第一源极跟随器被配置成受第一节点处电压控制；光电二极管，该光电二极管可控地耦合至该第一节点；以及偏置晶体管，该偏置晶体管被配置成受偏置电压的控制。该偏置晶体管具有耦合至该第一源极跟随器的输出端的第一端子。该电路另外包括：存储节点，该存储节点可控地耦合至该第一源极跟随器的该输出端；以及放大器，该放大器可控地耦合于该存储节点与输出线路之间。该电路中还包括可控切换元件，该可控切换元件被配置成用于响应于像素运行于第一模式而将该偏置晶体管的第二端子耦合至电源电压，并且响应于该像素运行于第二模式而将该偏置晶体管的该第二端子耦合至该输出线路。

根据实施例，一种操作电路的方法包括：使用第一节点处的电压控制第一源极跟随器；并且响应于像素从第一模式到第二模式切换操作：将电容器的端子从该第一源极跟随器的输出端解耦合；并且将第二源极跟随器的输出端从输出线路解耦合，该第二源极跟随器可控地耦合于该电容器的该端子与该输出线路之间。该方法进一步包括：将偏置晶体管的源极耦合至该输出线路。该偏置晶体管的漏极被连结至该第一源极跟随器的该输出端。该方法另外包括：使用该偏置晶体管作为开关对该第一源极跟随器的该输出端执行读取操作，该开关被配置成用于将该第一元件跟随器的该输出端耦合至该输出线路。

根据实施例，一种电路包括：光电二极管；第一源极跟随器，该第一源极跟随器受感测节点处的电压控制；以及传输门晶体管，该传输门晶体管被配置成用于从该光电二极管向该感测节点传输电荷。该电路还包括：偏置晶体管，该偏置晶体管具有耦合至该第一源极跟随器的输出端的第一端子；第二源极跟随器，该第二源极跟随器耦合至该第一源极跟随器的该输出端并受其控制；以及电容器，该电容器可控地耦合于该第一源极跟随器的输出端与该第二源极跟随器之间。该电路另外包括：可控切换元件，该可控切换元件被配置成用于：响应于像素运行于第一模式而将该偏置晶体管的第二端子耦合至电压源线路，并且响应于该像素运行于第二模式而将该偏置晶体管的该第二端子耦合至电流源。

在根据本公开的实施例中，从输出信号减少或排除控制信号噪声、与电容器相关联的kTC噪声、和与源极跟随器相关联的RTS噪声，该输出信号被读出到列线上。在微光条件下，这可以允许减少像素的噪声基底以及提高像素的动态范围。此外，可以将电容器从输出信号传播路径排除，由此规避对电容器的充电和放电并减少功耗。

附图说明

现在参考下面的说明并结合附图，以更完整地理解本实用新型及其优点，其中：

图1根据各实施例示出了数字成像系统的框图；

图2根据一些实施例示意性地展示了具有CMOS架构的像素；

图3根据一些实施例示出了图2中所示的像素的简化时序图；

图4A和图4B根据一些实施例示意性地展示了一种电路，该电路包括具有CMOS架构的像素、两条列线、第一可控切换元件、和控制器；

图5根据一些实施例示出了图4A和图4B中所示的电路的简化时序图；

图6根据一些实施例示意性地展示了一种电路，该电路包括具有CMOS架构的像素、单条列线、第二可控切换元件、和控制器。

除非另外指出，在不同图中相应的数字和符号通常指代相应的部分。附图被绘制为清楚地展示实施例的相关方面而不一定按比例绘制。

具体实施方式