[发明专利]一种兼容两种曝光模式的CMOS图像传感器读出电路

权利要求书

1.一种兼容两种曝光模式的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，包括像元(1)、增益放大器(2)、相关双采样电路(3)、切换电路(4)、斜坡发生电路(5)、模拟数字转换器(6)和计数锁存电路(7)；像元(1)输出端连接增益放大器(2)的第一输入端；增益放大器(2)的第二输入端连接切换电路(4)的第一输出端，增益放大器(2)的输出端连接相关双采样电路(3)的输入端，相关双采样电路(3)的输出端连接模拟数字转换器(6)的第一输入端，模拟数字转换器(6)的第二输入端连接斜坡发生电路(5)的输出端，斜坡发生电路(5)的输入端连接切换电路(4)的第二输出端；计数锁存电路(7)包括计数器和锁存器，模拟数字转换器(6)的输出端连接计数器的输入端，计数器的输出端连接锁存器的输入端；

增益放大器(2)用于增益像元(1)发送的复位信号和曝光信号，得到增益复位信号和增益曝光信号；

相关双采样电路(3)用于采样增益放大器(2)发送的增益复位信号和增益曝光信号，得到采样复位信号和采样曝光信号并发送至模拟数字转换器(6)的第一输入端；

切换电路(4)用于两种曝光模式下增益放大器(2)和斜坡发生电路(5)的共模电平切换；

斜坡发生电路(5)用于生成由高到低的斜坡信号或由低到高的斜坡信号并发送至模拟数字转换器(6)的第二输入端；

模拟数字转换器(6)用于通过由高到低的斜坡信号或由低到高的斜坡信号依次将采样复位信号和采样曝光信号量化，得到复位时钟脉冲和曝光时钟脉冲；当采样曝光信号量化完成时生成翻转信号并发送至锁存器；

计数器用于计数曝光时钟脉冲和复位时钟脉冲的差值，得到计数结果并输出至锁存器；

锁存器用于当接收到翻转信号时，锁存计数结果并输出；

所述切换电路(4)包括四个开关和两个输出端；

第一开关(401)和第二开关(402)的一端均连接切换电路(4)的第一输出端，另一端分别为第一共模电平输入端和第二共模电平输入端；

第三开关(403)和第四开关(404)的一端均连接切换电路(4)的第二输出端，另一端分别为第三共模电平输入端和第四共模电平输入端；

所述斜坡发生电路(5)包括第一电流源(501)、电流沉(502)、第一运算放大器(507)、第一电容(506)和三个开关；

第一运算放大器(507)的第一输入端连接切换电路(4)的第二输出端；第一运算放大器(507)的输出端连接模拟数字转换器(6)的第二输入端；

第一电容(506)一端连接第一运算放大器(507)的第二输入端，另一端连接第一运算放大器(507)的输出端；

第一电流源(501)通过第五开关(503)与第一运算放大器(507)的第二输入端连接；

电流沉(502)通过第六开关(504)与第一运算放大器(507)的第二输入端连接；

第七开关(505)与第一电容(506)并联；

第五开关(503)和第六开关(504)分别与第三开关(403)和第四开关(404)时序一致。

2.根据权利要求1所述的兼容两种曝光模式的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，所述第一共模电平输入端和第二共模电平输入端连接，第三共模电平输入端和第四共模电平输入端连接。

3.根据权利要求1所述的兼容两种曝光模式的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，所述相关双采样电路(3)包括四个开关和两个电容；

四个开关依次串联，第七开关(301)和第九开关(303)之间连接增益放大器(2)的输出端；第八开关(302)和第十开关(304)之间连接模拟数字转换器(6)的第一输入端；第二电容(305)一端连接第七开关(301)和第八开关(302)之间的连接线，另一端接地；第三电容(306)一端连接第九开关(303)和第十开关(304)之间的连接线，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的兼容两种曝光模式的CMOS图像传感器读出电路，其特征在于，还包括LVDS接口电路(8)；

LVDS接口电路(8)输入端与锁存器输出端连接，LVDS接口电路(8)用于将锁存器锁存的计数结果输出。