[实用新型]像素电路、图像传感器和电子设备

说明书

本申请实施例提供了一种像素电路、图像传感器和电子设备，能够使光电二极管工作在器件性能优秀的状态。该像素电路包括：光电二极管、积分电路、第一电容器和第一开关；其中，第一电容器的两端分别连接至光电二极管的负端和积分电路的输入端；第一开关设置于光电二极管的负端与电压源之间；光电二极管的正端接地。

技术领域

本申请实施例涉及像素电路技术领域，并且更具体地，涉及一种像素电路、图像传感器和电子设备。

背景技术

图像传感器是一种将光信号转换成电信号的装置。图像传感器通常包括像素电路、读出电路、模数转换电路和数字处理电路，其中，像素电路可以将感受到的光信号转换成电信号后，输入到读出电路中，读出电路可以将像素电路输出的电信号放大和读出，模数转换电路可以将读出电路输出的模拟信号转换为数字信号，数字处理电路可以对模数转换电路输出的数字信号进行算法处理。

像素电路中包括光电二极管，其中，光电二极管的器件性能与图像传感器的性能紧密相关，光电二极管的器件性能越好，则图像传感器的性能上限越好。因此，设计好一个光电二极管之后，如何使它工作在器件性能优秀的状态，是一项亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种像素电路、图像传感器和电子设备，能够使光电二极管工作在器件性能优秀的状态。

第一方面，提供了一种像素电路，包括：光电二极管、积分电路、第一电容器和第一开关；其中，所述第一电容器的两端分别连接至所述光电二极管的负端和所述积分电路的输入端；所述第一开关设置于所述光电二极管的负端与电压源之间；所述光电二极管的正端接地。

在一些可能的实施例中，在所述第一开关导通时，所述电压源对所述第一电容器进行充电；在所述第一开关断开时，所述第一电容器用于维持所述光电二极管的负端电压。

在一些可能的实施例中，所述第一电容器的电容大于预设电容，所述预设电容用于保证所述光电二极管的负端电压的变化量在目标范围内。

在一些可能的实施例中，所述第一电容器和所述光电二极管的寄生电容器的电容之和大于预设电容，所述预设电容用于保证所述光电二极管的负端电压的变化量在目标范围内。

在一些可能的实施例中，所述积分电路包括：运算放大器、第一积分电容器和第二开关；其中，所述第一积分电容器的两个极板分别连接至所述运算放大器的输入端和输出端，所述第二开关的两端分别连接至所述第一积分电容器的两个极板。

在一些可能的实施例中，所述像素电路的输出电压满足：

其中，V_OUT为所述像素电路的输出电压，I_PD和I_D分别为所述光电二极管的光电流和暗电流，C_p为所述光电二极管的寄生电容器的电容，C₁为所述第一电容器的电容，C_F为所述第一积分电容器的电容，V_CM为所述运算放大器的共模电压。

在一些可能的实施例中，所述第一开关和所述第二开关的开关状态相同。

在一些可能的实施例中，所述积分电路包括：第一金属-氧化物-半导体MOS管、第二MOS管、第二积分电容器、第三开关、第四开关和第五开关；

其中，所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的源极连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的栅极和所述第二积分电容器的左极板分别与所述第一电容器的右极板连接，所述第四开关的两端分别连接至所述第二MOS管的漏极和所述第三开关的右端，所述第三开关的两端分别连接至所述第二积分电容器的右极板和所述像素电路的输出端，所述第五开关的两端分别连接至所述第二积分电容器的左极板和所述第三开关的右端。