[发明专利]模数转换电路、图像传感器和模数转换方法

权利要求书

1.一种模数转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号，其特征在于，包括：

比较电路，用以将所述模拟信号与斜坡信号作比较以产生第一比较信号，以及将所述模拟信号与所述斜坡信号加上预定偏移作比较以产生第二比较信号；

第一计数器，耦接于所述比较电路，用以在所述第一比较信号指示出所述模拟信号的信号电平大于所述斜坡信号的信号电平时，对时钟信号的周期个数进行计数以获得所述数字信号的第一部分；

电荷累积电路，耦接于所述比较电路，用以在所述第一比较信号指示出所述模拟信号的信号电平大于所述斜坡信号的信号电平，且所述第二比较信号指示出所述模拟信号的信号电平小于所述斜坡信号的信号电平加上所述预定偏移时，在所述电荷累积电路的电荷累积端累积来自第一电流的电荷；

放电电路，耦接于所述电荷累积端，用以在所述第一计数器停止计数的期间，以第二电流对所述电荷累积端放电，其中在所述第一比较信号指示出所述模拟信号的信号电平小于所述斜坡信号的信号电平时，所述第一计数器停止对所述时钟信号的周期个数进行计数；所述第二电流小于所述第一电流；以及

第二计数器，耦接于所述电荷累积电路，用以在所述电荷累积端放电的期间，对所述时钟信号的周期个数进行计数以获得所述数字信号的第二部分。

2.如权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，当所述第一比较信号指示出所述模拟信号的信号电平小于所述斜坡信号的信号电平时，所述电荷累积电路停止在所述电荷累积端累积来自所述第一电流的电荷。

3.如权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，当所述第一计数器的计数值增加时，所述电荷储存电路会复位所述电荷累积端，并重新在所述电荷累积端累积来自所述第一电流的电荷。

4.如权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述电荷累积电路包括：

第一储存端，选择性地耦接于所述电荷累积端；

第二储存端，选择性地耦接于所述电荷累积端；

第一电容，耦接于所述第一储存端与参考节点之间；

第二电容，耦接于所述第二储存端与所述参考节点之间，

电流源，通过所述第一储存端耦接到所述第一电容，以及通过所述第二储存端耦接到所述第二电容，所述第一电流源用以提供所述第一电流，并在所述时钟信号的不同周期以所述第一电流交替地对所述第一电容与所述第二电容充电，以轮流在所述第一储存端与所述第二储存端累积来自所述第一电流的电荷，其中当所述第一电流源对所述第一电容充电时，所述第一储存端耦接于所述电荷累积端；当所述第一电流源对所述第二电容充电时，所述第二储存端耦接于所述电荷累积端。

5.如权利要求4所述的模数转换电路，其特征在于，其中当所述电流源对所述第一电容充电时，所述第二储存端会被复位；当所述电流源对所述第二电容充电时，所述第一储存端会被复位。

6.如权利要求4所述的模数转换电路，其特征在于，还包括：

第一开关，选择性地耦接于所述第一储存端与所述参考节点之间；

第二开关，选择性地耦接于所述第二储存端与所述参考节点之间；

第三开关，选择性地耦接于所述第一储存端与所述电荷累积端之间；以及

第四开关，选择性地耦接于所述第二储存端与所述电荷累积端之间；

其中当所述电流源对所述第一电容充电时，所述第一开关和所述第四开关会关闭，以及所述第二开关和所述第三开关会开启；当所述电流源对所述第二电容充电时，所述第一开关和所述第四开关会开启，以及所述第二开关和所述第三开关会关闭。

7.如权利要求4所述的模数转换电路，其特征在于，所述电荷累积电路还包括：

比较器，具有第一输入端、第二输入端及输出端，其中所述第一输入端耦接于所述电荷累积端，所述第二输入端耦接于所述参考节点，以及所述输出端耦接于所述第二计数器。

8.如权利要求7所述的模数转换电路，其特征在于，其中当所述第一输入端的信号电平大于所述第二输入端的信号电平时，所述比较器从所述输出端输出使能信号以启用所述第二计数器。