[发明专利]用于检测光传感器矩阵中的光强时变的方法和设备

摘要

本发明涉及用于检测光传感器矩阵中的光强时变的方法和设备，其包括像素矩阵、用于自动调节光电流的放大的块以及判断和事件‑编码块。每个像素包括生成光电流的光传感器、连接至所述光传感器出口的可调增益电流镜、布置于所述电流镜出口处的跨阻放大器、可选地至少一个布置于所述跨阻放大器出口处的放大电路、以及用于确定输出电压是否超过较高阈值或落到低于较低阈值以便在所述像素中生成事件的电容器和阈值检测器。

主权项

1.用于检测光传感器矩阵中的光强时变的设备，其包括：‑像素矩阵(1)，其中每个像素(6)包括：a)光传感器(D1)，其生成与撞击其表面的光成比例的光电流(Iph1)；b)第一可调增益电流镜(8)，其包括输入支流、具有可调的电流增益的第一输出支流以及具有固定增益的第二输出支流，该可调增益电流镜(8)将所述光电流(Iph1)复制到相应输出，并且其中具有固定增益的输出支流连接至以二极管配置连接的第一集电极晶体管(T4c1)，并且其节点连接至所述矩阵(1)的其他像素(6)的第一集电极晶体管(T4c1)；c)第一跨阻放大器(T6a1‑T6d1)，其布置于所述第一可调增益电流镜(8)的输出中，所述第一跨阻放大器(T6a1‑T6d1)包括至少两个以弱反型极化和串联布置的MOS晶体管，每个MOS晶体管处于二极管配置，用于将所述光电流转换为对数电压；d)开关电容器电路(14)，其包括连接至所述第一跨阻放大器(T6a1‑T6d1)的输出的第一电容器(C4)、连接至所述第一电容器(C4)的电压放大器(T10a1‑T10b1)以及与所述第一电容器(C4)串联连接并反馈连接至所述电压放大器(T10a1‑T10b1)的第二电容器(C3)，该第二电容器(C3)并联连接至充当复位键的MOS晶体管(T111)；以及e)用以确定所述电压是否超过较高阈值的第一阈值检测器以及用以确定所述电压是否落到低于较低阈值的第二阈值检测器，这两个检测器连接至第二电压放大器(T10a1‑T10b1)的输出，并且所述较高和较低阈值由用户先前设置，‑连接至所述像素矩阵(1)的输出的判断和事件‑编码块(2)，其特征在于所述设备还包括配置用于调节所述第一可调增益电流镜(8)的放大的自动增益控制电路AGC(3)，其包括：i)第二集电极晶体管(T4c2)，其是所述像素的集电极晶体管(T4c1)的复制物；ii)第二可调增益电流镜(16)，其是所述像素的第一可调增益电流镜(8)的复制物，其中MOS输入晶体管(T4a2)的栅极端连接至电压VG，MOS输出晶体管(T52)具有连接至电压VGA'的栅极端，以及所述第二可调增益电流镜(16)的输出连接至第一电流参考Ib1；iii)第一差分电压放大器(A1)，其负输入连接至所述第二可调增益电流镜(16)的输出，其正输入连接至电压参考，且其输出连接至所述MOS输出晶体管(T52)的栅极端，生成所述电压VGA'；以及，iv)以统一增益配置连接的第二差分电压放大器(A2)，其将所述电压VGA'复制到所述像素的第一可调增益电流镜(8)的输出晶体管(T51)的栅极端，其电压是VGA。