[发明专利]双转换增益图像传感器

权利要求书

1.一种双转换增益图像传感器，其特征在于，包括：

像素电路，像素电源电压的噪声经所述像素电路传递到位线；所述像素电路包括低转换增益和高转换增益两种模式；

电源噪声消除电路，其输入端的电压为所述像素电源电压；

所述电源噪声消除电路通过低转换增益路径，模拟产生第一传递函数，所述第一传递函数与所述低转换增益模式下所述像素电路中所述像素电源电压到位线电压的传递函数趋近；

所述电源噪声消除电路通过高转换增益路径，模拟产生第二传递函数，所述第二传递函数与所述高转换增益模式下所述像素电路中所述像素电源电压到所述位线电压的传递函数趋近；

所述第一传递函数和所述第二传递函数均是从所述电源噪声消除电路的输入端到输出端的传递函数；且所述电源噪声消除电路产生斜波电压信号；

比较器，所述比较器一输入端与所述位线连接，所述比较器的另一输入端与所述电源噪声消除电路的输出端连接。

2.如权利要求1所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述电源噪声消除电路包括：滤波器运放和积分运放；

所述积分运放包括：第一正输入端、第二正输入端和负输入端，所述滤波器运放的输出端经所述高转换增益路径接到所述第一正输入端，所述滤波器运放的输出端经所述低转换增益路径接到所述第二正输入端。

3.如权利要求2所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述滤波器运放的正输入端输入所述像素电源电压，所述滤波器运放的负输入端和输出端并列连接可变电阻和可变电容。

4.如权利要求3所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述积分运放的所述负输入端与输出端之间并列连接积分电容和积分使能开关；所述积分运放的内部电路包括：低选择开关和高选择开关。

5.如权利要求4所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述滤波器运放的输出端经第一电容和第二电容接地，所述第一电容和所述第二电容之间的节点连接高路径开关的一端，所述高路径开关的另一端连接所述第一正输入端。

6.如权利要求4所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述滤波器运放的输出端经第三电容和第四电容接地，所述第三电容和所述第四电容之间的节点连接低路径开关的一端，所述低路径开关的另一端连接所述第二正输入端。

7.如权利要求2所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述积分运放的内部电路包括：第一晶体管至第六晶体管；

所述负输入端的路径中，第五晶体管的第一级连接所述第六晶体管的第二级，所述第六晶体管的栅极电压为偏置电压；

所述第一正输入端的路径中，第二晶体管的第一级连接第四晶体管的第二级，所述第四晶体管的栅极电压为高转换增益偏置电压；

所述第二正输入端的路径中，所述第一晶体管的第一级连接第三晶体管的第二级，所述第三晶体管的栅极电压为低转换增益偏置，所述第三晶体管的第一级与所述第四晶体管的第一级接同一节点。

8.如权利要求7所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述第一晶体管的栅极电压为所述第二正输入端的电压，所述第二晶体管的栅极电压为所述第一正输入端的电压，所述第五晶体管的栅极电压为所述负输入端的电压，所述第一晶体管的第二级、所述第二晶体管的第二级以及所述第五晶体管的第二级均通过尾电流源接地。

9.如权利要求7所述的双转换增益图像传感器，其特征在于，所述积分运放的内部电路还包括：第七晶体管和第八晶体管；

所述第四晶体管的栅极连接所述第七晶体管的第一级，所述第七晶体管的栅极电压为所述高选择开关的控制信号电压，所述第七晶体管的第二级连接所述第八晶体管的第一级，所述第八晶体管的第二级接地，第八晶体管的栅极电压为所述低选择开关的控制信号电压，所述第七晶体管的第二级与所述第八晶体管的第一级之间的节点连接所述第六晶体管的栅极；所述高选择开关接通，所述低选择开关断开时，所述高转换增益偏置电压等于所述偏置电压；所述高选择开关断开，所述低选择开关接通时，所述高转换增益偏置电压等于零。