[发明专利]大动态范围线性-对数响应CMOS图像传感器

权利要求书

1.一种大动态范围线性-对数响应CMOS图像传感器，其特征是，复位开关SRST连接复位电压Vrst和光电二极管PD，用于对PD进行复位；传输开关STX连接PD和浮空节点FD，以实现像素的双采样；设置有两个串联的对数NMOS晶体管MLOG1、MLOG2，MLOG1漏极接电源电压，MLOG1栅极接参考电压VLOG，MLOG1源级与MLOG2漏极相连，MLOG2栅极与MLOG2漏极相连，MLOG1源级连接到FD；设置有基准电流源Ical和校准开关Scal，Scal连接FD与Ical，Ical另一端接地，用于固定模式噪声的消除；FD接输出MOS管栅极，输出MOS管漏极接电源电压，输出MOS管源级通过开关Ssel进行输出。

2.如权利要求1所述的大动态范围线性-对数响应CMOS图像传感器其特征是，复位期间，复位开关SRST和传输开关STX闭合，对光电二极管和浮空节点进行复位，复位电平Vrst＝VDD；曝光期间，复位开关SRST关断、传输开关STX闭合，光电二极管产生的光电流大小为Iph；当光照较低时，VFD电压较高，对数管处于截止状态，在一定积分时间内，VFD随着Iph线性下降；当光照较高时，FD点电压VFD持续下降，当VFD<VLOG-2VTH，其中VTH为对数管阈值电压，此时对数管导通，并且工作在亚阈值状态。

3.如权利要求1所述的大动态范围线性-对数响应CMOS图像传感器其特征是，在双采样期间，STX关断，校准开关Scal闭合，将基准电流源Ical接入浮空节点，采样得到校准电平VFD2。

4.如权利要求1所述的大动态范围线性-对数响应CMOS图像传感器其特征是，复位开关采用两个串联PMOS晶体管实现，其中一个晶体管源级和漏极相连，用于削弱电荷注入效应；传输开关采用传输门，传输门为一个NMOS晶体管和一个PMOS晶体管并联；校准开关和行选各用一个NMOS晶体管组成。