[发明专利]一种高速比较器及其形成的模数转换器和读出电路

权利要求书

1.一种高速比较器，其特征在于，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、钳位MOS管、第一电容、第二电容和第三电容；

所述第一MOS管的栅极连接所述第一电容的第二极板，所述第一电容的第一极板连接斜波信号RAMP，所述第一MOS管的源极同时连接所述第三MOS管的漏极和第二MOS管的源极，所述第一MOS管的漏极连接节点A，所述节点A还连接所述钳位MOS管的栅极、钳位MOS管的漏极、第一开关的一端、第四MOS管的漏极、第四MOS管的栅极和第五MOS管的栅极，所述第三MOS管的栅极接比较器电压偏置信号VBN_CMP，所述第一开关的另一端连接第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的栅极连接所述第二电容的第二极板，所述第二电容的第一极板连接像素阵列输出信号PIX_OUT，所述第二MOS管的漏极连接节点B，所述节点B还连接所述钳位MOS管的源极、第二开关的一端、第五MOS管的漏极和第六MOS管的栅极，所述第二开关的另一端连接所述第二MOS管的栅极，所述第七MOS管的栅极连接第三开关的一端，所述第三开关的另一端连接所述第三电容的第一极板；

所述第一开关和第二开关受比较器低复位信号RSTN_CMP的控制，所述第三开关受比较器高复位信号RST_CMP的控制，且比较器低复位信号RSTN_CMP和比较器高复位信号RST_CMP为反向信号；

所述第四MOS管、第五MOS管和第六MOS管的源极接电源，所述第三MOS管的源极、第七MOS管的源极和第三电容的第二极板接地，所述第六MOS管和第七MOS管的漏极接高速比较器的输出信号。

2.根据权利要求1所述的一种高速比较器，其特征在于，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和钳位MOS管的源极和漏极可以互换。

3.根据权利要求1所述的一种高速比较器，其特征在于，所述第一开关、第二开关和第三开关均为MOS管，其中，所述第一开关和第二开关的栅极连接比较器低复位信号RSTN_CMP，所述第三开关的栅极连接比较器高复位信号RST_CMP，所述第一开关的源极连接节点A，所述第一开关的漏极连接第一MOS管的栅极，所述第二开关的源极连接节点B，所述第二开关的漏极连接第二MOS管的栅极，所述第三开关的源极连接第三电容的第一极板，所述第三开关的漏极连接第七MOS管的栅极。

4.根据权利要求3所述的一种高速比较器，其特征在于，所述第一开关、第二开关和第三开关的源极和漏极可以互换。

5.一种模数转换器，其特征在于，包括权利要求1所述的高速比较器和计数器，其中，所述高速比较器的输出端连接所述计数器的输入端。

6.一种图像传感器读出电路，其特征在于，包括权利要求1所述的高速比较器，还包括像素阵列，行选驱动单元、斜波发生器、计数器、时序控制单元和输出信号处理单元，

所述行选驱动单元连接像素阵列，所述像素阵列包括N列像素单元，一列像素单元中的各个像素单元的输出端连接同一个高速比较器，所述斜波发生器同时连接N个高速比较器，所述时序控制单元连接斜波发生器、高速比较器、计数器、行选驱动单元和输出信号处理单元，用于控制读出电路的时序，所述比较器的输出端连接所述计数器的输入端，所述计数器的输出端连接所述输出信号处理单元。

7.根据权利要求6所述的一种图像传感器读出电路，其特征在于，所述像素单元为四管像素单元。

8.根据权利要求6所述的一种图像传感器读出电路，其特征在于，所述斜波发生器发出斜波信号RAMP，连接至高速比较器中第一电容的第一极板；所述像素阵列输出信号PIX_OUT连接至高速比较器中第二电容的第一极板，所述高速比较器的输出端输出信号CMP_OUT，连接至所述计数器。