[发明专利]一种应用于CMOS图像传感器的列读出电路

摘要

本发明公开了一种应用于CMOS图像传感器的列读出电路，其包含单端单极性信号转双端双极性信号的可编程增益放大器和差分输入两步式逐次逼近模数转换器，该电路利用具有分时分块采样和开关电容电平平移技术的可编程增益放大器将像素点输出电压转换成更大幅值的双端双极性信号，提高信号的动态范围；利用小面积差分输入两步式逐次逼近模数转换器将可编程放大器输出的双端双极性模拟信号转换成数字信号，提供给成像装置。因此，本发明列读出电路应用于CMOS图像传感器，可以实现大动态范围和高帧频的特点。

主权项

1.一种应用于CMOS图像传感器的列读出电路，包括可编程增益放大器和模数转换器，其特征在于：所述可编程增益放大器用于接收图像传感器中像素点电路输出的用于反映其电路中光检测器所接受光强大小的单端单极性电压信号V_PIXEL，进而利用分时分块采样技术和开关电容电平移位技术将单端单极性电压信号V_PIXEL通过全差分放大器转换成双端双极性的差分电压信号，该差分电压信号反映了单端单极性电压信号V_PIXEL的变化量；所述模数转换器用于将双端双极性的差分电压信号转换成数字信号，以提供给成像设备；所述可编程增益放大器包括十个开关S₁～S₁₀、四个采样电容C₁～C₄、两个可变放大电容C₅～C₆和一个全差分放大器；其中，开关S₁的一端与开关S₆的一端相连并接单端单极性电压信号V_PIXEL，开关S₁的另一端与电容C₁的一端、电容C₂的一端以及开关S₄的一端相连，电容C₁的另一端接地，电容C₂的另一端与开关S₂的一端以及开关S₃的一端相连，开关S₂的另一端接地，开关S₃的另一端接外部基准电压信号V_REFBOT，开关S₆的另一端与电容C₃的一端、电容C₄的一端以及开关S₉的一端相连，电容C₃的另一端接地，电容C₄的另一端与开关S₇的一端以及开关S₈的一端相连，开关S₇的另一端接地，开关S₈的另一端接外部基准电压信号V_REFTOP，开关S₄的另一端与开关S₅的一端、电容C₅的一端以及全差分放大器的反相输入端相连，开关S₉的另一端与开关S₁₀的一端、电容C₆的一端以及全差分放大器的正相输入端相连，开关S₅的另一端与电容C₅的另一端以及全差分放大器的正相输出端相连并输出其中一路差分电压信号，开关S₁₀的另一端与电容C₆的另一端以及全差分放大器的反相输出端相连并输出另一路差分电压信号。