[发明专利]CMOS图像传感器用列模数转换电路

摘要

一种CMOS图像传感器用列模数转换电路，其创新在于：所述列模数转换电路由比较环节、第一反相器、测试环节、第二反相器和数字转换器组成；本发明的有益技术效果是：提供了一种列模数转换电路，该列模数转换电路能在采样过程中将像素和列电路的固定模式噪声去除，提高图像传感器的成像质量，降低了列级处理电路的复杂程度，同时，列模数转换电路还具备测试功能，能对时序控制和数字转换器进行测试。

主权项

1.一种CMOS图像传感器用列模数转换电路，其特征在于：所述列模数转换电路由比较环节、第一反相器(2)、测试环节、第二反相器(5)和数字转换器组成；所述比较环节由第一开关(CK1)、第二开关(CK2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)和比较器(1)组成；第一开关(CK1)的一端与CMOS图像传感器的像素输出端连接，第一开关(CK1)的另一端与第一电容(C1)的左端连接，第一电容(C1)的右端与比较器(1)的负输入端连接，比较器(1)的正输入端与一斜坡信号输出端(ramp)连接，比较器(1)的输出端与第一反相器(2)的输入端连接；第二电容(C2)的一端接地，第二电容(C2)的另一端与第一电容(C1)的左端连接；第二开关(CK2)的一端与第一电容(C1)的右端连接，第二开关(CK2)的另一端与比较器(1)的输出端连接；第一反相器(2)的控制部与一使能控制端(CK3)连接；所述测试环节由与非门(3)和与门(4)组成，与非门(3)的第一输入端与第一反相器(2)的输出端连接，与非门(3)的第二输入端与一使能信号端(TEST_EN)连接，与非门(3)的输出端与与门(4)的第一输入端连接，与门(4)的第二输入端与一测试信号端(TEST_IN)连接，与门(4)的输出端与第二反相器(5)的输入端连接；所述数字转换器由多个数字转换单元组成，单个数字转换单元由前级锁存器(6)、后级锁存器(7)、第三反相器(8)、第一MOS管(M1)、第二MOS管(M2)和计数器(Count)组成；前级锁存器(6)的输入端与计数器(Count)连接，前级锁存器(6)的正相控制端与与门(4)的输出端连接，前级锁存器(6)的反相控制端与第二反相器(5)的输出端连接，前级锁存器(6)的反相输出端与后级锁存器(7)的输入端连接，后级锁存器(7)的正相控制端与自身的正相锁存读出控制信号端(CP)连接，后级锁存器(7)的反相控制端与自身的负相锁存读出控制信号端(CN)连接，后级锁存器(7)的正相输出端与第三反相器(8)的输入端连接，第三反相器(8)的输出端与第一MOS管(M1)的栅极连接，第一MOS管(M1)的源极接地，第一MOS管(M1)的漏极与第二MOS管(M2)的源极连接，第二MOS管(M2)的栅极与选行信号端(SEL)连接，第二MOS管(M2)的漏极形成数字转换单元的信号输出端；在测试状态下，通过使能信号端(TEST_EN)向与非门(3)输入低电平，从而使比较器(1)与后级电路隔离；在模数转换的时段区间内，通过测试信号端(TEST_IN)向与门(4)输入一下降沿脉冲信号，下降沿脉冲信号经第二反相器(5)处理后产生一反相信号，下降沿脉冲信号和反相信号对前级锁存器(6)起到控制作用，使前级锁存器(6)将对应计数器(Count)在下降沿时刻的计数值锁存，然后再由后级锁存器(7)将前级锁存器(6)锁存到的计数器信号锁存住，然后，通过第三反相器(8)和对应的读出电路，在锁存读出信号和列选信号的控制下，将后级锁存器(7)锁存到的数字信号向外读出，从而获得多位数字输出。