[發(fā)明專利]偏移消除電路、采樣電路以及圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110391616.2
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102547151A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭運(yùn)基;柳貴成;權(quán)敏浩;金載宏;林承賢;樸儒珍
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/341
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;苑軍茹

本申請要求于2010年11月29日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)的第2010-0119676號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用完整地包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

示例實(shí)施例涉及偏移消除電路、采樣電路以及圖像傳感器。更具體地講，示例實(shí)施例涉及能夠消除單位單元(unit?cell)的偏移的偏移消除電路、采樣電路以及圖像傳感器。

背景技術(shù)

在包括通過感測有效的物理量(例如，光強(qiáng)、溫度、質(zhì)量、時(shí)間等)輸出電信號的單位單元陣列的傳感器裝置中，由于環(huán)境條件的差異(例如，工藝變化、電壓變化、溫度變化等)導(dǎo)致在單位單元之間會(huì)存在偏移。因?yàn)檫@樣的偏移，傳感器裝置的精度會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)示例實(shí)施例，一種偏移消除電路包括去耦電容器、緩沖器和反饋電路。去耦電容器具有第一電極和第二電極，第一電極連接到單位單元，單位單元基于單位單元的狀態(tài)輸出復(fù)位電壓和數(shù)據(jù)電壓之一。緩沖器連接到第二電極。反饋電路連接到第二電極和緩沖器的輸出端。反饋電路接收參考電壓，將參考電壓提供給第二電極以將與第一電壓相應(yīng)的電荷存儲(chǔ)到去耦電容器。第一電壓與復(fù)位電壓和參考電壓之間的電壓差相應(yīng)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)單位單元輸出數(shù)據(jù)電壓時(shí)，緩沖器可輸出與數(shù)據(jù)電壓和第一電壓之間的電壓差相應(yīng)的第二電壓。

在一些實(shí)施例中，緩沖器可包括：晶體管，具有連接到第二電極的柵極、連接到第一供電電壓的漏極、連接到緩沖器的輸出端的源極；電流源，連接在緩沖器的輸出端和第二供電電壓之間。

在一些實(shí)施例中，緩沖器可包括：放大器，具有連接到第二電極的非反相輸入端、連接到緩沖器的輸出端的反相輸入端。

在一些實(shí)施例中，反饋電路可包括：放大器，具有被施加參考電壓的非反相輸入端、連接到緩沖器的輸出端的反相輸入端；第一開關(guān)，被構(gòu)造為控制第二電極和所述放大器之間的連接。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)單位單元輸出復(fù)位電壓時(shí)，第一開關(guān)可在預(yù)定時(shí)間段期間將第二電極連接到所述放大器。

在一些實(shí)施例中，反饋電路還可包括：放大器偏移電容器，具有連接到所述放大器的反相輸入端的第三電極和第四電極；第二開關(guān)，被構(gòu)造為控制第四電極和緩沖器的輸出端之間的連接；第三開關(guān)，被構(gòu)造為控制第四電極和所述放大器的非反相輸入端之間的連接；第四開關(guān)，被構(gòu)造為控制所述放大器的反相輸入端和所述放大器的輸出端之間的連接。

在一些實(shí)施例中，放大器偏移電容器可存儲(chǔ)與第三電壓相應(yīng)的電荷，第三電壓可與所述放大器的輸出電壓和參考電壓之間的電壓差相應(yīng)。

在一些實(shí)施例中，第一開關(guān)和第二開關(guān)可由第一開關(guān)信號控制，第三開關(guān)和第四開關(guān)可由第二開關(guān)信號控制。

根據(jù)示例實(shí)施例，一種采樣電路包括偏移消除電路和模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器。偏移消除電路基于單位單元的狀態(tài)從單位單元接收復(fù)位電壓和數(shù)據(jù)電壓之一，接收參考電壓，并且包括去耦電容器，去耦電容器存儲(chǔ)與第一電壓相應(yīng)的電荷。第一電壓與復(fù)位電壓和參考電壓之間的電壓差相應(yīng)。偏移消除電路基于數(shù)據(jù)電壓和第一電壓產(chǎn)生第二電壓。模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為執(zhí)行信號轉(zhuǎn)換操作，信號轉(zhuǎn)換操作將第二電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出信號。

在一些實(shí)施例中，模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器還可被構(gòu)造為執(zhí)行參考轉(zhuǎn)換操作，參考轉(zhuǎn)換操作將參考電壓轉(zhuǎn)換為參考數(shù)字輸出信號。

在一些實(shí)施例中，去耦電容器可具有第一電極和第二電極，第一電極連接到單位單元。偏移消除電路還可包括：緩沖器，連接到第二電極；反饋電路，連接到第二電極和緩沖器的輸出端。反饋電路可接收參考電壓，可將參考電壓提供給第二電極以將與第一電壓相應(yīng)的電荷存儲(chǔ)到去耦電容器。

在一些實(shí)施例中，偏移消除電路和模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器可共享放大器。

在一些實(shí)施例中，偏移消除電路還可包括放大器偏移電容器以存儲(chǔ)所述放大器的偏移。

根據(jù)示例實(shí)施例，一種圖像傳感器包括多個(gè)單位像素、多個(gè)偏移消除電路、模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元。所述多個(gè)單位像素以具有多個(gè)行和多個(gè)列的矩陣形式被布置。所述多個(gè)單位像素基于所述多個(gè)單位像素的狀態(tài)輸出多個(gè)復(fù)位電壓和多個(gè)數(shù)據(jù)電壓。所述多個(gè)偏移消除電路連接到所述多個(gè)單位像素。所述多個(gè)偏移消除電路接收參考電壓，并包括分別存儲(chǔ)與多個(gè)第一電壓相應(yīng)的電荷的多個(gè)去耦電容器。每個(gè)第一電壓與多個(gè)復(fù)位電壓中相應(yīng)的一個(gè)和參考電壓之間的電壓差相應(yīng)。所述多個(gè)偏移消除電路分別基于多個(gè)數(shù)據(jù)電壓和所述多個(gè)第一電壓產(chǎn)生多個(gè)第二電壓。模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元將所述多個(gè)第二電壓轉(zhuǎn)換為多個(gè)數(shù)字輸出信號。