[发明专利]CMOS图像传感器及其复位噪声评估方法

权利要求书

1.CMOS图像传感器，包括：像元电路、差分电路、模数转换电路以及存储器，所述像元电路采样采光信号以及复位电平信号并输出至所述差分电路，通过所述差分电路得到像元的实际信号值，并将所述实际信号值输出至所述模数转换电路，所述模数转换电路对所述实际信号值进行模数转换后输出数字信号至所述存储器；

其特征在于：

在采样采光信号前后的多个时间点采样所述复位电平信号；

所述像元电路包括光电二极管、传输晶体管、复位晶体管、存储电容、第一缓冲放大电路和第二缓冲放大电路；所述传输晶体管的输出端与所述第一缓冲放大电路的输入端连接于一节点，所述节点的节点电平信号经过第一缓冲放大电路放大后储存在所述存储电容中，放大后的所述节点电平信号经过第二缓冲放大电路输出至列输出线；

所述第一缓冲放大电路包括第一放大晶体管和采样晶体管，所述第一放大晶体管的源极及漏极中的一个与所述采样晶体管的源极及漏极中的一个连接；

所述第二缓冲放大电路包括第二放大晶体管和行选晶体管，所述第二放大晶体管的源极及漏极中的一个与所述行选晶体管的源极及漏极中的一个连接；

所述采样晶体管和所述复位晶体管同时闭合使所述存储电放电至低电平，所述复位晶体管再断开；采光信号通过所述第一放大晶体管进行缓冲放大输出，然后所述采样晶体管断开，所述采光信号储存至所述存储电容；

在逐行读出所述采光信号时，所述行选晶体管闭合，在所述存储电容中储存的采光信号通过所述第二放大晶体管缓冲放大输出，通过列输出线读出；

当所述复位晶体管闭合时，敏感电压节点复位得到复位电平；在基于行读出采光信号时，当该行的采光信号读出后，该行的所述采样晶体管和所述行选晶体管闭合，复位电平经过所述第一放大晶体管和所述第二放大晶体管的两极缓冲放大后，通过列输出线读出。

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：

所述节点电平信号为所述采光信号或者所述复位电平信号。

3.根据权利要求2所述的CMOS图像传感器，其特征在于：

所述采光信号上附加了所述复位电平信号。

4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：

所述实际信号值为所述复位电平信号与所述采光信号的差值。

5.根据权利要求1至4任一项所述的CMOS图像传感器，其特征在于：

所述像元电路还包括抗光晕复位晶体管，所述抗光晕复位晶体管的源极及漏极中的一个接电源端，另一个接光电二极管的阴极。

6.CMOS图像传感器复位噪声评估方法，其特征在于，包括：

采样步骤，在采样采光信号前后的多个时间点采样复位电平信号；

分析步骤，采样完复位电平信号后，分析复位电平在时域和频域的变化分布；

评估步骤，所述复位电平信号的变化分布用于评估复位噪声，从而定量地确定实际信号值的差异，所述实际信号值的差异是通过相关双采样得到的第一实际信号值和通过双采样得到的第二实际信号值之差；

其中，所述第一实际信号值Va=Vrst（t）- Vsig（t+△T）；

其中，所述第二实际信号值Vb=Vrst（t+△t+△T）- Vsig（t+△t）；

其中，所述第一实际信号值和第二实际信号值分别工作在相关双采样模式和双采样模式；

其中，所述复位噪声评估方法时的工作模式仅为在采样采光信号前后的多个时间点采样复位电平信号；

其中，t和t+△t+△T分别为所述采样前后复位电平时间点，t+△t为所述采样采光信号时间点，△t 为所述采样前复位电平时间点到采样采光信号时间点之间的时间差值，△T为采样采光信号的时间点到采样后复位电平时间点之间的时间差值，Vrst（t）、Vrst（t+△t+△T）为采样复位电平，Vsig（t+△t）、Vsig（t+△T）为采样采光信号。

7.根据权利要求6所述的CMOS图像传感器复位噪声评估方法，其特征在于：

所述评估步骤包括在VDD馈电网络放置去耦电容的步骤。

8.根据权利要求6所述的CMOS图像传感器复位噪声评估方法，其特征在于：

所述评估步骤包括监控步骤，所述监控步骤包括监视像元电路的复位晶体管偏置电压的步骤以及稳定复位晶体管偏置电压的步骤。