[实用新型]数据转换器

说明书

本实用新型提供了一种数据转换器，该数据转换器包括：比较器，该比较器被配置为接收输入信号；电荷共享数模转换器，该电荷共享数模转换器被配置为输出比较器所接收的信号；和控制逻辑，该控制逻辑被配置为接收来自比较器的信号并且将信号输出至电荷共享数模转换器，其中该电荷共享数模转换器包括使用子基数‑2缩放方案确定尺寸的电容器。

相关申请的交叉引用

本申请是申请日为2019年03月29日，申请号为“201920426522.6”的题为“图像传感器和数据转换器”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型整体涉及数据转换器，具体地涉及模数转换器，并且更具体地讲，涉及大规模并行模数转换器。大规模并行模数转换器可包括在图像传感器内。

背景技术

现代电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用数字图像传感器。图像传感器(有时称为成像器)可由二维图像感测像素阵列形成。图像感测像素的阵列通常被布置成像素行和列。每个像素包括光敏层，该光敏层接收入射光子(光)并将光子转变为电荷。列感测电路通常耦接到每个像素列以便从图像像素读出图像信号。

常规图像传感器通常包括模数转换电路以将从图像像素生成的模拟信号转换为数字信号。在一种配置中，图像传感器设置有电荷共享逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。“电荷共享”SAR ADC具有反馈数模转换器(DAC)，该DAC被配置为基于比较器的输出并联地逐次添加预充电电容器。这与更传统的“电荷重新分配”SAR ADC不同，其中反馈DAC的所有电容最初在转换开始时连接，并且基于比较器的输出将各个电容器切换到不同的基准电压电平。

如上所述，电荷共享ADC中反馈DAC的电容每个周期都会改变。逐次添加电容器将改变对应的输入电荷。由于不理想性，比较器将表现出一些非零比较器偏移，这将影响每个操作周期中的等效输入电压。换句话讲，电荷共享SARADC对比较器偏移非常敏感，这可能将电荷共享SAR架构的使用限制为小于10位。

本文的实施方案就是在这种背景下出现的。

实用新型内容

根据本实用新型的一个实施方式，提供一种数据转换器，该数据转换器包括：比较器，该比较器被配置为接收输入信号；电荷共享数模转换器，该电荷共享数模转换器被配置为输出比较器所接收的信号；和控制逻辑，该控制逻辑被配置为接收来自比较器的信号并且将信号输出至电荷共享数模转换器，其中该电荷共享数模转换器包括使用子基数-2缩放方案确定尺寸的电容器。

根据本实用新型的另一个实施方式，提供一种数据转换器，该数据转换器包括：比较器，该比较器具有输入端口；数模转换器，该数模转换器具有与比较器的输入端口选择性地并联耦接的多个电容器，其中通过在1.5至1.9999之间的缩放因子使得每个电容器的电容值与至少一个其他电容器的电容值不同；和控制逻辑，该控制逻辑被配置为接收来自比较器的信号并且将信号输出到数模转换器。

根据本实用新型的又一个实施方式，提供一种数据转换器，该数据转换器包括：比较器，该比较器被配置为接收输入信号；电荷共享数模转换器，该电荷共享数模转换器被配置为产生模拟信号，其中，比较器还被配置为比较所述输入信号与所述模拟信号；和逐次逼近寄存器控制逻辑，该逐次逼近寄存器控制逻辑被配置为接收来自比较器的信号，并且将信号输出至电荷共享数模转换器，其中，数据转换器的分辨率为至少9位比较器。

附图说明

图1为根据一个实施方案的示例性电子设备的图示。

图2为根据一个实施方案的图像传感器中的示例性图像像素阵列的图示。

图3为根据一个实施方案的可包括在图像传感器中的示例性模数转换器(ADC)的示意图。

图4为根据本实用新型的一个实施方案的示出示例性逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)的操作的曲线图。