[發明專利]偏置控制

有效

• 申請號: 201310097361.8
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103905749B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 周國煜;趙亦平
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明總的來說涉及半導體領域，更具體地，涉及用于偏置控制的方法或系統。

背景技術

通常，圖像傳感器(諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器)包括一個或多個像素。例如，像素通常與一個或多個晶體管相關聯，諸如復位晶體管、源極跟隨器(SF)晶體管或轉移晶體管。然而，當與傳感器相關的負載增加時，通常增加了建立時間(settling time)，并且像素操作范圍可能變差。

發明內容

提供本發明內容來以簡化的形式介紹在以下詳細描述中進一步描述的許多概念。本發明內容并不是所要求主題的完整綜述、所要求主題的關鍵因素或必要特征，也不用于限制所要求主題的范圍。

本文提供了一種或多種用于控制偏置的技術或者系統。例如，偏置控制涉及對圖像傳感器的一個或多個像素的列進行偏置。在一些實施例中，第一偏置晶體管被配置為在第一時間向列施加第一偏置。在一些實施例中，第二偏置晶體管被配置為在第一時間向列施加第二偏置。以這種方式，從列中得到更大的偏置電流，因此，通過基于增加的偏置電流減少與圖像傳感器相關的建立時間而減少了相關的相關雙采樣(CDS)時間。在一些實施例中，連接至第二偏置晶體管的開關被配置為在第二時間從該列去除第二偏置。這樣，在第二時間減少了偏置電流，從而增強像素操作。

根據本發明的一個方面，提供了一種電路，包括：復位晶體管，包括復位柵極、復位源極和復位漏極；源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極；第一轉移晶體管，包括第一轉移柵極、第一轉移源極和第一轉移漏極，復位源極連接至SF柵極和第一轉移漏極；第一偏置控制部分，包括具有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管；以及第二偏置控制部分，包括開關和第二偏置晶體管，第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極，開關連接至所述第二偏置漏極，SF源極連接至所述開關或第一偏置漏極中的至少一個。

優選地，復位漏極連接至復位電壓。

優選地，第一轉移源極連接至第一傳感器，第一傳感器接地。

優選地，第一傳感器包括光電二極管。

優選地，SF源極、開關或第一偏置漏極中的至少一個連接至輸出節點。

優選地，復位源極、SF柵極或第一轉移漏極中的至少一個連接至浮置擴散(FD)節點。

優選地，該電路包括：第二轉移晶體管，包括第二轉移柵極、第二轉移源極和第二轉移漏極，第二轉移漏極連接至FD節點；第三轉移晶體管，包括第三轉移柵極、第三轉移源極和第三轉移漏極，第三轉移漏極連接至FD節點；以及第四轉移晶體管，包括第四轉移柵極、第四轉移源極和第四轉移漏極，第四轉移漏極連接至FD節點。

優選地，第二轉移源極連接至第二傳感器，第二傳感器接地；第三轉移源極連接至第三傳感器，第三傳感器接地；以及第四轉移源極連接至第四傳感器，第四傳感器接地。

優選地，復位晶體管包括n型金屬氧化物半導體(NMOS)晶體管。

優選地，第一轉移晶體管包括n型金屬氧化物半導體(NMOS)晶體管。

優選地，SF晶體管包括n型金屬氧化物半導體(NMOS)晶體管。

優選地，第一偏置晶體管包括n型金屬氧化物半導體(NMOS)晶體管。

優選地，第二偏置晶體管包括n型金屬氧化物半導體(NMOS)晶體管。

優選地，開關被配置為基于與所述電路相關聯的讀出建立而閉合。

根據本發明的另一方面，提供了一種圖像傳感器，包括一個或多個像素的列或者一個或多個像素的行中的至少一個，第一像素包括：復位晶體管，包括復位柵極、復位源極和復位漏極；源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極；和一個或多個轉移晶體管，第一轉移晶體管包括第一轉移柵極、第一轉移源極和第一轉移漏極，復位源極連接至SF柵極、第一轉移漏極或者一個或多個附加轉移漏極中的至少一個。該圖像傳感器還包括兩個或多個偏置控制部分：第一偏置控制部分，包括具有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管；和第二偏置控制部分，包括開關和第二偏置晶體管，第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極，開關連接至第二偏置漏極，SF源極連接至開關或第一偏置漏極中的至少一個。

優選地，復位源極、SF柵極或第一轉移漏極中的至少一個連接至浮置擴散(FD)節點。