[发明专利]电容可选择电荷泵

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及电源，且特定来说(但非排他性地)涉及用于图像传感器的电源。

背景技术

图像传感器已变得无所不在。其广泛地用于数码静物相机、蜂窝式电话及安全摄像机以及医疗、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器且特定来说互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器的技术已不断快速地进步。举例来说，图像传感器为越来越高的分辨率、越来越低的功率且具有更佳的光敏感度。

在图像传感器中且在许多其它种类的电子装置中，既稳定且又有效的电源为有利的。另外，具有低噪声的电源在具有传感器(包含图像传感器)的电子装置中可尤其有利。在图像传感器中，由图像传感器产生的图像的图像质量可尤其取决于低噪声电源。特定来说，具有较低噪声电源的图像传感器可具有较佳动态范围，此可辅助摄影师在低光环境中捕获图像。此外，低噪声电源减少对设计者及制造商的包含用以滤除由电源引入的噪声的复杂滤波电路的负担。由于图像传感器在具有有限电源的移动装置中也为普遍存在的，因此图像传感器及包含在所述图像传感器中或向所述图像传感器供应的电源的效率对于保存移动装置中的电池寿命越来越重要。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种图像传感器。所述图像传感器包括：电容可选择电荷泵，其包含：泵输入，其耦合到图像传感器电压输入；泵输出，其经耦合以输出经升压电压；以及电容电荷泵阵列，其经耦合以将所述泵输入上的输入电压升压到所述泵输出上的所述经升压电压；电压调节器，其耦合到所述泵输出且经耦合以输出像素电压；像素阵列，其经耦合以从所述电压调节器接收所述像素电压；以及控制模块，其经耦合以响应于所述像素阵列的电流汲取而分别选择所述阵列中的所述电容电荷泵中的每一者以对所述输入电压进行升压，其中所述控制模块经配置而以相同的实质上固定频率运行所述阵列中的所述选定电容电荷泵中的所述每一者。

另一实施例涉及一种升压转换器。所述升压转换器包括：输入，其经耦合以接收第一电压电位；输出，其经耦合以输出高于所述第一电压电位的第二电压电位；电容电荷泵阵列，其中所述阵列中的所述电容电荷泵中的每一者包含通过将所述电容电荷泵中的每一者选择性地连接到所述输入及所述输出而经调制为个别地运行所述电容电荷泵中的每一者的开关；以及控制模块，其耦合到所述电容电荷泵中的每一者的所述开关且经配置而以实质上固定频率调制所述开关，其中所述控制模块响应于所述输出上的电流汲取而调制所述阵列中的选定电容电荷泵的所述开关。

另一实施例涉及一种调节电源的方法。所述方法包括：从电容可选择电荷泵(“CSCP”)的输出取样输出电压，其中所述CSCP包含电容器电荷泵阵列；以及响应于所述输出电压而激活或解除激活所述电容器电荷泵阵列中的电容器电荷泵，其中所述电容器电荷泵阵列中的每一电容器电荷泵经配置以耦合到所述CSCP的输入且经配置以耦合到所述CSCP的所述输出；以及以相同的实质上固定频率运行所述经激活电容器电荷泵。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非详尽实施例，其中在所有各视图中相似参考编号指代相似部件，除非另有规定。

图1A展示耦合到电压调节器的常规电荷泵的混合框图/电路图解。

图1B图解说明施加到电荷泵的常规时序序列及由图1A中的电荷泵及电压调节器产生的电压的实例性电压电平。

图2A展示常规电荷泵及用于产生时序信号以控制电荷泵的常规逻辑的框图。

图2B展示与常规电荷泵的不同电流输出相关联的常规时序序列及电压电平。

图3A及3B展示根据本发明的实施例的电容可选择电荷泵及控制模块的混合框图/电路图解。

图3C展示根据本发明的实施例的与电容可选择电荷泵的不同电流输出相关联的实例性时序序列及电压电平。

图4图解说明根据本发明的实施例的实例性电容可选择电荷泵、控制模块及电压调节器。

图5展示包含一像素阵列及两个电压输入的实例性图像传感器。

图6展示根据本发明的实施例的在数字控制环路中包含电容可选择电荷泵的实例性图像传感器。

具体实施方式

本文中描述用于调节包含电容可选择电荷泵的电源的设备及方法的实施例。在以下描述中，阐述众多特定细节以提供对所述实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可在无所述特定细节中的一者或一者以上的情况下或借助其它方法、组件、材料等来实践本文中所描述的技术。在其它实例中，为避免使某些方面模糊，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作。