[发明专利]能提高输出信号电压幅度的全局快门像素结构及控制方法

摘要

本发明公开了一种能提高输出信号电压幅度的全局快门像素结构，所述全局快门像素结构对采样开关的电气结构进行了创新，使得两个采样电容可以单独管理，保证了读出过程中电荷转换时采样电容大小不变；另外，本发明还公开了基于前述结构的信号控制方法；本发明的有益技术效果是可以提高像素结构输出信号的电压幅度，扩展像素的动态范围，提高图像灰度质量；同时，不改变典型8T结构的CVF、PLS、噪声等指针。

主权项

一种能提高输出信号电压幅度的全局快门像素结构，其特征在于：所述全局快门像素结构由：光电二极管(1)、传输管(2)、复位开关(3)、源极跟随器一(4)、主采样开关(5)、负载电流源(6)、复位信号采样开关(7)、光信号采样开关(8)、采样电容一(9)、采样电容二(10)、源极跟随器二(11)和行选开关(12)组成；所述传输管(2)、复位开关(3)、源极跟随器一(4)、主采样开关(5)、负载电流源(6)、复位信号采样开关(7)、光信号采样开关(8)、源极跟随器二(11)和行选开关(12)均采用NMOS场效应管；光电二极管(1)的阳极接地，光电二极管(1)的阴极与传输管(2)的源极连接，传输管(2)的栅极与控制端一(TX)连接，传输管(2)的漏极与FD节点连接；复位开关(3)的源极与FD节点连接，复位开关(3)的栅极与控制端二(RST)连接，复位开关(3)的漏极与电压源一(VDD1)连接；源极跟随器一(4)的栅极与FD节点连接，源极跟随器一(4)的源极与主采样开关(5)的源极连接，源极跟随器一(4)的漏极与电压源二(VDD2)连接；主采样开关(5)的栅极与控制端三(Sample)连接，主采样开关(5)的漏极与A节点连接；负载电流源(6)的漏极与主采样开关(5)的源极连接，负载电流源(6)的栅极与控制端四(PC)连接，负载电流源(6)的源极接地；复位信号采样开关(7)的漏极与A节点连接，复位信号采样开关(7)的栅极与控制端五(Sreset)连接，复位信号采样开关(7)的源极与采样电容一(9)的一端连接，采样电容一(9)的另一端接地；光信号采样开关(8)的漏极与A节点连接，光信号采样开关(8)的栅极与控制端六(Spho)连接，光信号采样开关(8)的源极与采样电容二(10)的一端连接，采样电容二(10)的另一端接地；源极跟随器二(11)的栅极与A节点连接，源极跟随器二(11)的漏极与电压源三(VDD3)连接，源极跟随器二(11)的源极与行选开关(12)的漏极连接；行选开关(12)的栅极与控制端七(SEL)连接，行选开关(12)的源极与列级总线COL_BUS连接；所述A节点用于连接主采样开关(5)、复位信号采样开关(7)、光信号采样开关(8)和源极跟随器二(11)。