[发明专利]一种用于CMOS图像传感器的RAMPADC

权利要求书

1.一种用于CMOS图像传感器的RAMP ADC，其特征在于，包括：四输入端比较器(413)、计数器(412)和差分Ramp产生器；所述四输入端比较器(413)的第一输入端接像素输出信号Pix_Out，第二输入端接差分Ramp产生器的负输出端，第三输入端接差分Ramp产生器的正输出端，第四输入端接参考电平信号VREF；四输入端比较器(413)的输出端与计数器(412)连接；

所述四输入端比较器(413)包括：第一电容(401)、第二电容(402)、第三电容(403)、第四电容(404)、第一开关(407)、第二开关(408)以及差分放大器(411)；其中：

像素输出信号Pix_Out与第一电容(401)一端连接，第一电容(401)另一端与第一节点(405)连接；差分Ramp产生器输出的负差分Ramp信号Rampn接第二电容(402)的一端，第二电容(402)另一端与第一节点(405)连接；差分Ramp产生器输出的正差分Ramp信号Rampp接第三电容(403)的一端，第三电容(403)的另一端与第二节点(406)连接；参考电平信号VREF与第四电容(404)一端连接，第四电容(404)另一端与第二节点(406)连接；

第一节点(405)连接第一开关(407)一端，第一开关(407)另一端与第三节点(409)连接；第二节点(406)连接第二开关(408)一端，第二开关(408)另一端与第四节点(410)连接；由控制信号S1控制第一开关(407)与第二开关(408)断开或闭合；

第一节点(405)还与差分放大器(411)的负输入端连接，第二节点(406)还与差分放大器(411)的正输入端连接；第三节点(409)与差分放大器(411)的正输出端连接，还与计数器（ 412） 输入端连接；第四节点(410)与差分放大器(411)的负输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于CMOS图像传感器的RAMP ADC，其特征在于，所述第二电容(402)与第三电容(403)的电容值相等。

3.根据权利要求1所述的一种用于CMOS图像传感器的RAMP ADC，其特征在于，所述四输入端比较器(413)中的差分放大器(411)利用差分五管放大器实现，其中：

第一PMOS管(511)和第二PMOS管(512)组成差分五管放大器的负载管；第一NMOS管(516)作为尾电流源；第二NMOS管(513)的栅极连接到第二节点(406)，成为差分放大器(411)的正输入端，第三NMOS管(514)的栅极连接到第一节点(405)成为差分放大器(411)的负输入端；

第二NMOS管(513)与第三NMOS管(514)的源极连到第五节点(515)，第五节点(515)与第一NMOS管(516)的漏极连接；

第二NMOS管(513)的漏极，与第一PMOS管(511)的漏极及栅极连接，成为差分放大器的负输出端并连接第四节点(410)；

第三NMOS管(514)的漏极与第二PMOS管(512)漏极连接，成为差分放大器的正输出端，并连接第三节点(409)。

4.根据权利要求1所述的一种用于CMOS图像传感器的RAMP ADC，其特征在于，所述差分Ramp产生器利用电流舵DAC(600)实现；所述电流舵DAC(600)包括：电流源阵列(610)、第一电阻(605)与第二电阻(606)；

所述电流源阵列(610)包含若干个带开关的电流源单元(609)，所有电流源单元(609)OP输出端并联，并与电阻第一电阻(605)连接，作为差分Ramp信号正端，其输出正差分Ramp信号Rampp；所有电流源单元(609)ON输出端并联，并与第二电阻(606)连接作为差分Ramp信号负端，其输出负差分Ramp信号Rampn；

每一电流源单元(609)均包括：电流源(601)、第三开关(602)与第四开关(603)；第三开关(602)与第四开关(603)由CTL信号控制，电流源(601)输出端与第三开关(602)以及第四开关(603)的一端连接；第三开关(602)另一端作为电流源单元(609)的OP端，第四开关(603)另一端作为电流源单元(609)的ON端。

5.根据权利要求1所述的一种用于CMOS图像传感器的RAMP ADC，其特征在于，所述参考电平信号VREF为固定电平或者地电平。