[发明专利]用于基准稳定的系统和方法

说明书

本发明题为“用于基准稳定的系统和方法”。一种成像系统可包括图像传感器。该图像传感器可具有成行和列布置的图像像素阵列。每一列图像像素均可经由对应的列线耦接至列读出电路。该列读出电路可包括模拟‑数字转换电路。该模拟‑数字转换电路可包括分裂式MSB和LSB电容器组。该MSB电容器组可包括电容器，该电容器选择性地耦接至粗略基准电压或精细基准电压。该LSB电容器组可包括电容器，该电容器选择性地耦接至该粗略基准电压。

技术领域

本发明整体涉及电路中的基准稳定，并且可适用于在图像传感器中的模拟-数字转换器内实现的数字-模拟转换器。

背景技术

现代电子设备(诸如蜂窝电话、相机和计算机)常常使用图像传感器。图像传感器可由二维图像像素阵列形成。图像像素阵列通常成行和列布置。每个图像像素均包括光敏层，该光敏层接收入射光子(即，光)并且将光子转换为电荷。列读出电路通常耦接至每一列图像像素以便从图像像素中读出图像信号。

常规的图像传感器通常包括模拟-数字转换器以将从图像像素生成的模拟信号转换为数字信号。在具有大阵列的图像传感器中，大多数类型的这些模拟-数字转换器对于完全转换循环的每次位迭代均需要电容式数字-模拟转换器中的基准稳定。提供用于基准稳定的基准电压的典型基准缓冲器可导致基准稳定缓慢，从而不期望地限制转换时间和带宽。

因此，可期望提供基准缓冲器以支持高转换速率并支持具有变化的电容负荷的高带宽并提供具有其他期望特性的电路。本文的实施方案就是在这种背景下出现的。

附图说明

图1是根据一些实施方案的示例性电子设备的示意图。

图2是根据一些实施方案的图像传感器中的示例性图像像素阵列的示意图。

图3是根据一些实施方案的示例性模拟-数字转换器(ADC)的示意图。

图4是根据一些实施方案的示例性数字-模拟转换器(DAC)的示意图。

图5是根据一些实施方案的用于操作信号转换电路的示例性时序图。

图6A至图6C是根据一些实施方案的示例性基准信号生成电路的示意图。

具体实施方式

本发明的实施方案涉及电路中的基准稳定，并且更具体地涉及成像系统内的信号转换电路(例如，用于图像传感器的ADC中的DAC)。如果需要，信号转换电路可在任何合适的系统中实现。本领域技术人员应该认识到，本发明的示例性实施方案可在缺少一些或所有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本发明的实施方案，未详细描述公知的电路和操作。

为了提供高转换速率并支持具有变化的电容负荷的高带宽，基准信号生成电路可提供粗略基准电压信号(例如，粗略基准)和精细基准电压信号(例如，精细基准)。可使用分裂式SAR(逐次逼近寄存器)DAC的MSB(一个或多个最高有效位)组中的粗略基准电压信号来提供转换(例如，高转换速率)。相同的粗略基准电压信号可用作分裂式SAR DAC的LSB(一个或多个最低有效位)组的基准，因为LSB组的基准准确度要求可放宽至m(即，最低有效位的数量)+1位准确度。此外，可将精细基准电压信号(和粗略基准电压信号)提供给分裂式SARDAC的MSB组。精细基准电压信号可在使用粗略基准电压信号进行转换之后提供微调的最终设置。例如，SAR DAC可设置在ADC中。本文更详细地描述了本发明的这些示例性特征。