[发明专利]一种用于CMOS图像传感器的高速RAMPADC

摘要

本发明公开了一种用于CMOS图像传感器的高速RAMP ADC，包括：三输入端比较器413、高位锁存器414、电平选择器404、计数器412和Ramp产生器415；所述高位锁存器414还与电平选择器404相连；所述三输入端比较器413分别与高位锁存器414、电平选择器404、计数器412和Ramp产生器415相连，通过三输入端比较器，比较像素输出信号(Pix_Out)与高位选择参考电平产生的电平和Ramp信号产生的电平之间差异，进而进行后续控制，该方法提供的高速RAMP ADC理论可缩短一半量化周期，从而提高帧率。

主权项

1.一种用于CMOS图像传感器的高速RAMP ADC，其特征在于，包括：三输入端比较器(413)、高位锁存器(414)、电平选择器(404)、计数器(412)和Ramp产生器(415)；/n所述三输入端比较器(413)包括：第一电容(401)、第二电容(402)、第三电容(403)、第一开关(407)、第二开关(408)，以及差分放大器(411)；/n像素输出信号Pix_Out(110)与第一电容(401)一端连接，第一电容(401)另一端与第一节点(405)连接；电平选择器(404)输出VREF信号与第二电容(402)一端连接，第二电容(402)另一端与第一节点(405)连接；Ramp产生器(415)输出的Ramp信号与第三电容(403)一端连接，第三电容(403)另一端与第二节点(406)连接；第一节点(405)连接第一开关(407)一端，第一开关(407)另一端与第三节点(409)连接；第二节点(406)连接第二开关(408)一端，第二开关(408)另一端与第四节点(410)连接；/n控制信号S1控制第一开关(407)与第二开关(408)的断开或闭合；第一节点(405)与差分放大器(411)负输入端连接，第二节点(406)与差分放大器(411)正输入端连接，第三节点(409)与差分放大器(411)正输出端连接，第四节点(410)与差分放大器(411)负输出端连接；/n第三节点(409)与计数器(412)以及高位锁存器(414)的输入端连接；高位锁存器(414)的输出端与电平选择器(404)的控制端连接，Ramp产生器产生的两个固定电压Vramp_max和Vramp_min还输入至电平选择器(404)中；/n所述三输入端比较器(413)的第一输入端接电平选择器(404)的输出信号VREF，第二输入端接像素输出信号Pix_Out，这两个信号生成信号Pix_Out+VREF，第三输入端接Ramp产生器(415)的输出端信号Ramp；三输入端比较器(413)比较信号Ramp和信号Pix_Out+VREF的大小，当Ramp-(Pix_Out+VREF)>0，三端输入比较器输出高电平，当Ramp-(Pix_Out+VREF)<0，三端输入比较器输出低电平；VREF信号由电平选择器(404)和高位锁存器(414)共同产生；当Pix_Out小于量化量程0.5*ADC_RANGE一半时，高位锁存器输出为低，VREF等于0，那么Pix_Out+VREF为Pix_Out，计数器(412)输出N-1bit，与高位锁存器输出合成N bit数据送出，此时输出数据最高位为0；当Pix_Out大于量化量程0.5*ADC_RANGE一半时，高位锁存器输出为高，VREF等于负0.5*ADC_RANGE，那么Pix_Out+VREF为Pix_Out减去一半的量化量程，计数器(412)输出N-1bit，与高位锁存器输出合成N bit数据送出，此时输出数据最高位为1。/n