[發明專利]采樣保持電路及CCD圖像傳感器

無效

• 申請號: 200910128858.5
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101540200A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 原口能純
• 申請（專利權）人: 恩益禧電子股份有限公司
• 主分類號: G11C27/02
• 分類號: G11C27/02;H04N5/217
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫志湧;李 亞

技術領域

本發明涉及一種采樣保持電路及使用該采樣保持電路的CCD圖 像傳感器。

背景技術

采樣保持電路是將輸入信號用MOS晶體管等開關元件進行采樣， 并保持在保持用電容元件上的電路，采樣保持電路被廣泛使用。在這 種簡單結構的采樣保持電路中，存在采樣時的雜音變大且S/N比差的 缺點。并且，還存在采樣脈沖信號與保持信號串擾的缺點。

因此，提出了并聯連接2組用于采樣的開關元件、并使各開關元 件導通的時序不同的采樣保持電路。例如，在專利文獻1中，記載了 如下采樣保持電路，通過時序控制電路的控制，在信號抽取期間切換 時間常數切換單元的時間常數。更具體地講，在第1采樣期間和與之 連續的第2采樣期間，改變串聯連接在開關元件上的電阻值(即，控 制兩組開關元件的切換，以改變電阻值)而進行采樣，從而降低噪聲。

并且，在專利文獻2中，記載了如下結構的采樣保持電路，其具 有：采樣所涉及的第1及第2傳輸柵；和延遲電路，延遲施加在第1 傳輸柵的控制輸入端子上的信號，從而向第2傳輸柵的控制輸入端子 輸入，其中，第2傳輸柵開關用MOS晶體管的柵極寬度比第1傳輸柵 開關用MOS晶體管的柵極寬度窄。根據這種采樣保持電路，由柵極寬 度窄的MOS晶體管構成的傳輸柵，在由柵極寬度大的MOS晶體管構 成的傳輸柵截止的瞬間導通，能夠通過降低保持電容器端子的阻抗， 減少采樣脈沖信號的串擾。

專利文獻1：日本特開昭61-008799號公報

專利文獻2：日本特開平2-302999號公報

在本發明中給出以下分析。

近幾年，在CCD圖像傳感器中，隨著受光像素的小像素化及讀取 速度的高速化，產生了應對像素信號的小信號輸出化的必要。因此采 用在CCD芯片上內置有電壓放大電路而應對小信號輸出的方法。并且， 在使用CCD圖像傳感器的一部分圖像讀取裝置(復印機等)中，隨著 讀取速度的高速化，對應電壓放大電路的高速化成為緊急任務。作為 其方法中的一個，有通過采樣保持來延長信號的輸出期間而對應高速 化的方法。但若使用高速采樣保持電路，則伴隨信號輸出的熱噪聲等 高頻噪聲成分也被帶入，從而產生畫質的劣化。因此，要求降低該噪 聲成分。

但是，使用CCD圖像傳感器的圖像讀取裝置，根據種類存在高速 到較低速的裝置。因此，將對應高速的CCD圖像傳感器使用在低速的 圖像讀取裝置時，還會帶入不必要的高頻噪聲。因此，為了在低速機 中提高畫質，有必要進行CCD芯片上的電壓放大電路的低速化(開發 用于低速的其他產品)，或者通過增加濾波電路等而除去高頻成分。

關于這種用于CCD圖像傳感器的采樣保持電路，在現有例中，只 能切換為與特定驅動頻率對應的時間常數。因此，將對應高速用而設 計的電路在中速或低速中驅動時，只能限制與高速時相同的高頻波段， 在噪聲降低上產生界限，而不能充分地降低噪聲。

發明內容

本發明的一個方面(側面)所涉及的采樣保持電路構成為，根據 采樣的速度，能夠按兩個以上的階段切換采樣保持時用于采樣的開關 元件的導通電阻。

根據本發明，根據采樣的速度，能夠按兩個以上的階段切換用于 采樣的開關元件的導通電阻，因此沒有與采樣速度對應的波段限制， 能夠通過一個電路更有效地降低噪聲。

本發明的實施方式所涉及的一種采樣保持電路構成為，根據采樣 的速度，能夠按兩個以上的階段切換采樣保持時用于采樣的MOS晶體 管等開關元件的導通電阻。其中，也可以包括調整電路，其產生能夠 改變電壓的采樣保持脈沖信號，并將該信號傳遞給MOS晶體管的柵極， 以能夠切換MOS晶體管的導通電阻。

在本發明的采樣保持電路中，具有至少兩個MOS晶體管，電平調 整電路分別控制各MOS晶體管的柵極電壓。

在本發明的采樣保持電路中，電平調整電路產生具有與所劃分的 采樣的速度分別對應的電平和振幅的采樣保持脈沖信號。

在本發明的采樣保持電路中，電平調整電路對第1及第2時序脈 沖信號分別進行電平移位，并且衰減或保持振幅，作為所述采樣保持 脈沖信號，并能夠根據所劃分的采樣的速度，變更所述采樣保持脈沖 信號的電平位移量及/或振幅衰減量。

在本發明的采樣保持電路中，電平調整電路將第1及第2時序脈 沖信號設定為相同的信號。

在本發明的采樣保持電路中，電平調整電路將第1及第2時序脈 沖信號設定為以相同的時序激活的脈沖寬度不同的信號。