[發明專利]圖像傳感器的列并行單斜率ADC的數字校準的自動偏移調整

有效

• 申請號: 201210087581.8
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102811059B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 杰夫·雷辛斯基;王洪規;一兵·米歇爾·王;李湘洙
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10;H04N5/365;H04N5/3745
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 郭放,許偉群

1.一種使用模數轉換器的方法，包括以下步驟：

在校準周期期間，在自動歸零時間段期間將自動歸零電壓施加到所述模數轉換器中的比較器的第一輸入和第二輸入；

在所述自動歸零時間段結束時，將第一校準電壓增加到所述第二輸入；

確定在所述自動歸零時間段結束時所述第二輸入處的電壓與能夠在所述模數轉換器的校準階段期間在所述第二輸入處確定的最大電壓差之間的差值電壓；

確定大于所述差值電壓的校準偏移電壓；以及

通過將所述第一校準電壓減少所述校準偏移電壓來產生第二校準電壓，其中，在轉換周期期間施加所述第二校準電壓到所述第二輸入。

2.如權利要求1所述的方法，包括以下步驟：以穩定的速率減小所述第二輸入處的電壓長達預定的校準時間。

3.如權利要求2所述的方法，包括以下步驟：在所述預定的校準時間期間，驗證比較器輸出邏輯電平保持恒定，其中，該恒定的比較器輸出邏輯電平指示所述第二輸入處的電壓大于所述第一輸入處的電壓。

4.如權利要求1所述的方法，包括以下步驟：在轉換周期的轉換階段和每個校準階段的所述自動歸零時間段結束時將所述校準偏移電壓施加到所述第二輸入。

5.如權利要求4所述的方法，包括以下步驟：以穩定的速率減小所述第二輸入處的電壓長達預定的校準時間和預定的轉換時間。

6.如權利要求5所述的方法，其中，所述預定的校準時間小于所述預定的轉換時間。

7.如權利要求5所述的方法，包括以下步驟：在所述轉換周期的校準階段期間，對用于將所述第二輸入處的電壓減小為小于所述第一輸入處的電壓所需的時鐘周期的偏移計數進行計數。

8.如權利要求7所述的方法，其中，計數是向上計數。

9.如權利要求7所述的方法，其中，所述偏移計數是比用于將所述第二輸入處的電壓減小為小于所述第一輸入處的電壓所需的時鐘周期的數目小的計數。

10.如權利要求7所述的方法，包括以下步驟：儲存所述偏移計數用于所述轉換階段。

11.如權利要求10所述的方法，包括以下步驟：將所儲存的用于所述轉換周期的轉換階段的所述偏移計數的反相值加載于計數器，其中，通過使所述計數器從所存儲的所述偏移計數的反相值開始向上計數到0來消除所述模數轉換器中的電壓誤差，并且所述計數器在所述比較器改變其輸出邏輯電平時計數到最終計數，即所述第一輸入處的電壓的數字等效值。

12.如權利要求11所述的方法，包括以下步驟：在所述轉換周期的校準階段期間，對用于將所述第二輸入處的電壓減小為小于所述第一輸入處的電壓所需的時鐘周期的偏移計數進行向下計數。

13.如權利要求12所述的方法，包括以下步驟：在所述轉換周期的轉換階段向上計數，其中，所述計數器向上計數到0來消除在所述校準階段檢測到的所述模數轉換器中的電壓誤差，并且所述計數器在所述比較器改變其輸出邏輯電平時計數到最終計數，即所述第一輸入處的電壓的數字等效值。

14.一種模數轉換器，包括：

所述模數轉換器中的比較器，其中，在校準周期的自動歸零時間段期間，施加自動歸零電壓到所述比較器的第一輸入和第二輸入；

用于在所述自動歸零時間段結束時將第一校準電壓增加到所述第二輸入的電路；

用于確定在所述自動歸零時間段結束時在所述第二輸入處的電壓與能夠在所述模數轉換器的校準階段期間在所述第二輸入處確定的最大電壓差之間的差值電壓的電路；

用于確定大于所述差值電壓的校準偏移電壓的電路；以及

用于通過將所述第一校準電壓減少所述校準偏移電壓來產生第二校準電壓的電路，其中，在轉換周期期間施加所述第二校準電壓到所述第二輸入。

15.如權利要求14所述的模數轉換器，其中，所述第二輸入處的電壓以穩定的速率減小長達預定的校準時間。

16.如權利要求15所述的模數轉換器，包括：用于在所述預定的校準時間期間驗證比較器輸出邏輯電平保持恒定的電路，其中，該恒定的比較器輸出邏輯電平指示所述第二輸入處的電壓大于所述第一輸入處的電壓。