[发明专利]图像传感器像素电源噪声抵消装置及抵消方法

权利要求书

1.一种图像传感器像素电源噪声抵消装置，其特征在于，包括：像素电源噪声调整电路（1）、像素电路（2）、模数转换器（3）、比较器（4）、恒流源D1、电容C4和电容C5；所述像素电源噪声调整电路（1）的输入端连接像素电源，输出端依次连接所述模数转换器（3）和所述电容C4后，与所述比较器（4）的比较基准信号输入端连接；所述像素电路（2）的输入端连接像素电源，输出端连接所述恒流源D1后接地；所述电容C5的一端连接在所述像素电路（2）和所述恒流源D1之间，另一端与所述比较器（4）的像素电压传输信号输入端连接；所述像素电源噪声调整电路（1）包括：第一调整电路（11）和第二调整电路（12）；所述第一调整电路（11）和所述第二调整电路（12）并联后与所述模数转换器（3）连接；所述第一调整电路（11）包括：晶体管MN0、MN1、MN2、MP0、MP1、MP2和MP3，电容C0和C1，电阻R0，以及开关SW0；晶体管MN0的漏极为电流基准信号输入端，源极接地，栅极和漏极之间通过导线连接；晶体管MP0的源极连接像素电源，漏极连接晶体管MN1的漏极，源极和栅极之间通过导线连接；晶体管MN1的源极接地，栅极与晶体管MN0的栅极连接；晶体管MP1的栅极与晶体管MP0的栅极连接，源极连接像素电源，漏极与晶体管MN2的漏极连接；晶体管MN2的源极连接电阻R0后接地，栅极与晶体管MN1的栅极连接；开关SW0设置在晶体管MN1和MN2之间；电容C0的一端连接在开关SW0和晶体管MN2之间，另一端连接像素电源；晶体管MP2的源极连接像素电源，漏极连接在晶体管MN2的源极和电阻R0之间，栅极与晶体管MP1的漏极连接；电容C1的一端连接像素电源，另一端连接在晶体管MP1的漏极和MP2的栅极之间；晶体管MP3的源极连接像素电源，漏极连接模数转换器（3），栅极与晶体管MP2的栅极连接；电容C1可调，晶体管MP2和MP3中MOS管的并联个数均可调。

2.根据权利要求1所述的一种图像传感器像素电源噪声抵消装置，其特征在于，所述第二调整电路（12）包括：晶体管MN3、MN4、MN5、MP4、MP5、MP6和MP7，电容C2和C3，电阻R1和R2，以及开关SW1；晶体管MN3的漏极为电流基准信号输入端，源极接地，栅极连接晶体管MN4的栅极，栅极和漏极之间通过导线连接；晶体管MN4源极接地，漏极连接晶体管MP4的漏极；晶体管MP4的源极连接像素电源，栅极连接晶体管MP5的栅极，栅极和源极之间通过导线连接；晶体管MP5的源极连接像素电源，漏极连接晶体管MN5的漏极；晶体管MN5的栅极连接晶体管MN4的栅极，源极连接电阻R1后接地；开关SW1设置在晶体管MN4和MN5之间；电容C2的一端连接在开关SW1和晶体管MN5之间，另一端连接像素电源；晶体管MP6的源极连接像素电源，栅极连接在晶体管MP5和MP7之间，漏极连接在晶体管MN5和电阻R1之间；晶体管MP7的源极连接像素电源，栅极与晶体管MP6的栅极连接，漏极连接电阻R2后接地；电容C3的一端连接在晶体管MP7和电阻R2之间，另一端连接模数转换器（3）。

3.根据权利要求1或2所述的一种图像传感器像素电源噪声抵消装置，其特征在于，所述模数转换器（3）包括：恒流源D2和电阻R3，电阻R3的一端连接恒流源D2，另一端接地；像素噪声调整电路（1）连接在恒流源D2和电阻R3之间；比较器（4）的比较基准信号输入端连接在恒流源D2和电阻R3之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种图像传感器像素电源噪声抵消装置，其特征在于，所述像素电路（2）包括晶体管M1和晶体管M2；晶体管M1的漏极连接像素电源，源极与晶体管M2的漏极连接，栅极为AMP端；晶体管M2的栅极为SEL端，源极与恒流源D1连接后接地。

5.一种图像传感器像素电源噪声抵消方法，基于权利要求2所述的像素电源噪声抵消装置，其特征在于，包括以下步骤：S1：像素电路输出像素信号；S2：像素电源噪声调整电路引入像素电源上的噪声信号，对像素电源中的电源噪声进行相位调整和增益调节；S3：经过步骤S2调整后的噪声信号输入基准信号中，基准信号由所述模数转换器产生；S4：将步骤S1的输出信号与步骤S3的输出信号同时输入比较器，所述像素电源噪声与基准信号电源噪声的相位和增益相同，实现电源噪声相互抵消。