[发明专利]具有比较器的列放大器复位电路

说明书

本申请涉及具有比较器的列放大器复位电路。一种用于在图像传感器中使用的具有比较器的列放大器包含放大器，所述放大器被耦接以从所述图像传感器的像素单元接收表示图像电荷的输入信号。放大器自动调零开关耦接在所述放大器的输入与所述放大器的输出之间。反馈电容器耦接到所述放大器的输入。放大器输出开关耦接在所述放大器的所述输出与所述反馈电容器之间。比较器包含耦接到所述放大器输出开关的第一输入。比较器自动调零开关耦接在所述比较器的所述第一输入与所述比较器的输出之间。

技术领域

本公开总体上涉及图像传感器，并且具体地但非排他地涉及用于与图像传感器中的模数转换电路系统一起使用的列放大器电路。

背景技术

图像传感器已经变得普遍存在。其广泛应用于数字静态相机、蜂窝电话、安全相机以及医疗、汽车和其它应用中。用于制造图像传感器的技术持续高速发展。例如，对更高分辨率和更低功耗的需求促进了进一步小型化和集成这些装置。

传感器通常在像素阵列上接收光，所述像素阵列在像素中产生电荷。像素阵列通常被布置成多行和多列。光的强度可能影响在每个像素中产生的电荷量，其中强度越更，产生的电荷量越高。通常通过列位线从像素阵列中读出电荷信息。模数转换器(ADC)通常用于CMOS图像传感器(CIS)中以将通过列放大器接收到的像素的电荷信息转换为图像传感器对电荷的数字表示。一些ADC包含比较器，所述比较器将图像电荷信号与参考电压信号进行比较以生成电荷的数字表示。参考电压信号通常可以是由斜坡发生器提供的斜坡信号，并且比较器提供可以与计数器一起使用以由像素生成对图像电荷的数字表示的输出。

发明内容

一方面，本申请提供了一种用于在图像传感器中使用的具有比较器的列放大器，所述列放大器包括：放大器，所述放大器被耦接以从所述图像传感器的像素单元接收表示图像电荷的输入信号；放大器自动调零开关，所述放大器自动调零开关耦接在所述放大器的输入与所述放大器的输出之间；反馈电容器，所述反馈电容器耦接到所述放大器的输入；放大器输出开关，所述放大器输出开关耦接在所述放大器的所述输出与所述反馈电容器之间；比较器，所述比较器具有耦接到所述放大器输出开关的第一输入；以及比较器自动调零开关，所述比较器自动调零开关耦接在所述比较器的所述第一输入与所述比较器的输出之间。

另一方面，本申请提供了一种成像系统，所述成像系统包括：像素阵列，所述像素阵列包含多个像素单元；具有比较器的列放大器，具有比较器的所述列放大器耦接到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像电荷信息，其中具有比较器的所述列放大器包括：放大器，所述放大器被耦接以从所述像素阵列的所述像素单元之一接收表示图像电荷的输入信号；放大器自动调零开关，所述放大器自动调零开关耦接在所述放大器的输入与所述放大器的输出之间；反馈电容器，所述反馈电容器耦接到所述放大器的输入；放大器输出开关，所述放大器输出开关耦接在所述放大器的所述输出与所述反馈电容器之间；比较器，所述比较器具有耦接到所述放大器输出开关的第一输入；以及比较器自动调零开关，所述比较器自动调零开关耦接在所述比较器的所述第一输入与所述比较器的输出之间。

附图说明

参考以下附图描述了本发明的非限制性和非详尽的实施例，在附图中，除非另有说明，否则贯穿各个附图，相似的附图标记指代相似的部分。

图1展示了根据本发明的教导的成像系统的一个实例。

图2展示了用于在图像传感器中使用的具有比较器的列放大器的示例示意图。

图3展示了根据本发明的教导的用于在图像传感器中使用的具有比较器的列放大器的示例示意图。

图4展示了根据本发明的教导的示出了在自动调零序列期间在用于在图像传感器中使用的具有比较器的示例列放大器中发现的信号的实例的示例时序图。

图5展示了根据本发明的教导的用于在图像传感器中使用的具有比较器的列放大器的另一个示例示意图。

图6A展示了根据本发明的教导的具有电平移位器的列放大器的示例示意图。