[发明专利]用于可见光传感器的光电转换电路

权利要求书

1.一种用于可见光传感器的光电转换电路，包括：光电二极管阵列（1），暗电流二极管阵列（2），其特征在于：还包括滤噪电路（3）

所述光电二极管阵列（1），其正极接地电位，负极连接滤噪电路（3）的第一输入端；

所述暗电流二极管阵列（2），其正极接地电位，负极连接滤噪电路（3）的第二输入端；

所述滤噪电路（3），用于将光电二极管阵列（1）输出的光电流I₁与暗电流二极管阵列（2）输出的暗电流I₂相减，输出不含暗电流的环境光电流I₃。

2.根据权利要求书1所述的光电转换电路，其特征在于光电二极管阵列（1），包含64个并联的光电二极管，这些光电二极管上方均设有光学镀膜，其光学响应类似照度计，该64个并联的光电二极管按照控制逻辑选择接入滤噪电路(3)的第一输入端，每个光电二极管输出含有暗电流的光电流I₁₀，I₁₀=I₁/n₁，I₁为光电二极管阵列（1）输出的光电流，n₁为光电二极管阵列（1）接入滤噪电路（3）的第一输入端的光电二极管数目。

3.根据权利要求书1所述的光电转换电路，其特征在于暗电流二极管阵列（2），包含64个设有金属屏蔽层的并联光电二极管，这些光电二极管通过控制逻辑选择接入滤噪电路（3）的第二输入端，且每个光电二极管的输出仅包含暗电流I₂₀，I₂₀=I₂/n₂，I₂为暗电流二极管阵列（2）输出的暗电流，n₂为暗电流二极管阵列（2）接入滤噪电路（3）的第二输入端的光电二极管数目。

4.根据权利要求书1所述的光电转换电路,其特征在于滤噪电路（3），包含失配校正单元（4）、运算放大器OP、四个NMOS管和六个PMOS管，即第一NMOS管M₁,第二NMOS管M₂，第三NMOS管M₃，第四NMOS管M₄；第一PMOS管M₅，第二PMOS管M₆，第三PMOS管M₇，第四PMOS管M₈，第五PMOS管M₁₃，第六PMOS管M₁₄；

所述运算放大器OP，其同相端接基准电压VREF，反相端与自身输出端相接，并接到第三NMOS管M₃与第二PMOS管M₆的漏端；

所述第五PMOS管M₁₃和第六PMOS管M₁₄的源极接高电位VDD，其栅极相连并接于第三PMOS管M₇的漏极，第五PMOS管M₁₃的漏级接失配校正单元（4）的第一输入端,第六PMOS管M₁₄的漏级接失配校正单元（4）的第二输入端；

所述第三PMOS管M₇和第四PMOS管M₈，其栅极相连并接于偏置电压Vbias，第三PMOS管M₇的漏极接第一NMOS管M₁的漏极，第三PMOS管M₇的源极接失配校正单元（4）的第一输出端，第四PMOS管M₈的漏极接第一PMOS管M₅和第二PMOS管M₆的漏极，第四PMOS管M₈的源极接失配校正单元（4）的第二输出端；

所述第一PMOS管M₅和第二PMOS管M₆，其源极相连并接到失配校正单元（4）的第二输出端；第一PMOS管M₅的栅极与来自于外部数字逻辑的控制信号M连接，其漏极接第二NMOS管M₂与第四NMOS管M₄的漏极；第二PMOS管M₆的栅极与来自于外部数字逻辑的控制信号M的反相信号XM连接；

所述第一NMOS管M₁和第二NMOS管M₂，其源极相连并接到暗电流二极管阵列（2）的输出端；第一NMOS管M₁的栅极与来自于外部数字逻辑的控制信号M的反相信号XM连接，其漏极接第三PMOS管M₇的漏极；第二NMOS管M₂的栅极与来自于外部数字逻辑的控制信号M连接，其漏极接第四NMOS管M₄和第二PMOS管M₆的漏极；

所述第三NMOS管M₃和第四NMOS管M₄，其源极相连并接到光电二极管阵列（1）的输出端；第三NMOS管M₃的栅极与来自于外部数字逻辑的控制信号M连接，其漏极接第二PMOS管M₆的漏极；第四NMOS管M₄的栅极与外部数字逻辑的控制信号M的反相信号XM连接，其漏极接第二NMOS管M₂与第一PMOS管M₅的漏极。

5.根据权利要求书4所述光电转换电路，其特征在于失配校正单元（4），包括四个PMOS管，即第七PMOS管M₉，第八PMOS管M₁₀，第九PMOS管M₁₁，第十PMOS管M₁₂；

所述第七PMOS管M₉和第九PMOS管M₁₁，其栅极与外部数字逻辑的控制信号N连接，该信号N为周期是可见光电流检测周期n^-1倍的方波，n为正整数，占空比为50%；第七PMOS管M₉的源极接第八PMOS管M₁₀的源极，并作为失配校正单元（4）的第一输入端，第七PMOS管M₉的漏极接第十PMOS管M₁₂的漏极，作为失配校正单元（4）的第一输出端；第九PMOS管M₁₁的源极接第十PMOS管M₁₂源极，作为失配校正单元（4）的第二输入端，第九PMOS管M₁₁的漏极与第八PMOS管M₁₀的漏极相连作为失配校正单元（4）的第二输出端；

所述第八PMOS管M₁₀和第十PMOS管M₁₂，其栅极与外部数字逻辑的控制信号N的反相信号XN连接。