[发明专利]一种输出通道数可变的模拟信号读出电路阵列及读取方法

说明书

本发明公开了一种输出通道数可变的模拟信号读出电路阵列及读取方法，所述电路阵列为对第四电路阵列的工作模式切换信号输入总线合并连接得到的电路阵列，将第四电路阵列中的第三电路阵列分为不同的集合，将每个集合中的第三电路阵列的工作模式切换信号输入端连在一起，作为所述模拟信号读出电路阵列的对应集合的工作模式切换信号输入端；通过在模拟信号通路的关键节点上增加缓冲器，从而增加模拟信号在各输出通道间流动时的驱动能力，受物理导线寄生参数影响更低；所述电路阵列之间及对外的信号连接方式满足拼接工艺的要求。

技术领域

本发明涉及电路系统中的信号读出电路，尤其涉及一种应用于模拟信号输出的信号读出电路阵列及读取方法。

背景技术

对于需要进行高速阵列采集并最终输出数字信号，而内部因物理面积、内部干扰等因素而无法搭建适应于高速输出的模数转换模块的电路系统而言(例如部分高帧频图像传感器)，通过列方向读出电路输出模拟信号至系统外，再交由外部模数转换器转换成数字信号是一种可行的方案。另外，根据应用场合的不同，对此类电路系统的信号输出的通道数需求亦有差异：多通道输出可实现相对更高的信号输出频率，相对较少的输出通道更有利于更大型电路系统的集成化，降低开发难度(例如利用图像传感器的相机开发)，故若能实现对输出通道数的灵活选择的功能，则更能提高电路系统的适应性。

对于物理面积较大的上述系统而言，若需实现相对较少的总输出通道数，则需要将更多数量的最小单位输出电路(例如图像传感器中的单列读出电路)合并输出，从而导致部分最小单位输出电路离输出通道的距离较远，此时必须考虑该部分最小单位输出电路与输出通道之间的模拟信号驱动能力，即抵御导线寄生参数与其他添加负载的影响的能力。通常由于面积与功耗限制，仅使用最小单位输出电路的驱动无法满足上述需求，影响信号传输质量和/或输出信号频率。

另外，特别是对于基于硅基集成电路的上述电路系统而言，由于掩膜版的物理大小限制，某些大面积芯片无法一次成型，需要在晶圆的一部分区域上透过相同或不同的掩膜版进行多次曝光成型，该工艺被称为拼接工艺。此种工艺涉及掩膜版的重复使用，若掩膜版的重复使用率越高，则越能节约制版成本，但传统电路系统中读出电路不具备完全相同的电路结构，因此需要对电路进行针对性的特别设计。

综上传统的模拟信号读出电路阵列存在总输出通道数选择不灵活，在较低通道数下输出信号的质量和速度无法保证，电路结构对集成电路拼接工艺要求高等问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，提出一种输出通道数可变的模拟信号读出电路阵列及读出方法，可以实现总输出通道数的灵活选择，保证在较低通道数下输出信号的质量和速度，整体电路结构能够适应集成电路拼接工艺的需要。

根据本发明的一个方面，提供一种输出通道数可变的模拟信号读出电路阵列，所述模拟信号读出电路阵列，由第四电路阵列组成，将第四电路阵列中的m组第三电路阵列分为不同的集合，将每个集合中的第三电路阵列的工作模式切换信号输入端连在一起，作为所述模拟信号读出电路阵列的对应集合的工作模式切换信号输入端；

所述第四电路阵列，由m组第三电路阵列组成，其中第1至第m组第三电路阵列中各工作模式切换信号输入端作为第四电路阵列工作模式切换信号输入总线，第1至第m组第三电路阵列中前一组的数字控制时序信号传递输出端和数字控制时序信号输入端依次连接，第m组至第1组第三电路阵列中前一组的模拟信号传递输出端与后一组的模拟信号传递输入端依次连接；

所述第三电路阵列，由第二电路阵列连接单端输入输出的模拟信号第一缓冲器、第二缓冲器，连接可由电信号控制开合的第四开关、第五开关、与第四开关控制极性相反的第六开关组成，其中第三电路阵列的工作模式切换信号输入端连接第二电路阵列的读出电路阵列的工作模式切换信号输入端及第四开关与第六开关的控制端，第五开关的输入端连接第一缓冲器的输出端，第一缓冲器的输入端作为第三电路阵列的模拟信号传递输入端，第六开关的输出端连接第二缓冲器的输入端，第二缓冲器的输出端作为第三电路阵列的模拟信号最终输出端；