[發(fā)明專利]一種用于CMOS圖像傳感器的高精度DAC

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810267549.5
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108401122B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 郭仲杰;汪西虎;吳龍勝
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378;H04N5/357
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種用于CMOS圖像傳感器的高精度DAC，其特征在于，包括分離設置的M位高位轉換和(K-M)位低位轉換，以及高位高參考輸出緩沖和高位低參考輸出緩沖；

M位高位轉換輸出端提供2^K個區(qū)間的高參考輸出和低參考輸出，每個區(qū)間的高參考輸出和低參考輸出通過對應的高位高參考輸出緩沖和高位低參考輸出緩沖分別接到低位轉換的模擬參考端提供模擬參考電壓，低位轉換后的輸出為最終的模擬輸出；

高位高參考輸出緩沖和高位低參考輸出緩沖的兩端分別通過切換開關與M位高位轉換和(K-M)位低位轉換連接；

所述的切換開關包括八個開關；

M位高位轉換輸出端的高參考輸出依次經(jīng)第一開關(50)、高位高參考輸出緩沖和第五開關(90)連接到(K-M)位低位轉換的高壓模擬參考端；

M位高位轉換輸出端的高參考輸出依次經(jīng)第三開關(80)、高位低參考輸出緩沖和第六開關(100)連接到(K-M)位低位轉換的高壓模擬參考端；

M位高位轉換輸出端的低參考輸出依次經(jīng)第四開關(70)、高位低參考輸出緩沖和第八開關(110)連接到(K-M)位低位轉換的低壓模擬參考端；

M位高位轉換輸出端的低參考輸出依次經(jīng)第二開關(60)、高位高參考輸出緩沖和第八開關(120)連接到(K-M)位低位轉換的低壓模擬參考端；

在第一個高位區(qū)間，第四開關(70)與第八開關(110)導通，將高位轉換輸出的低模擬參考電壓送至低位轉換的低參考端，第一開關(50)與第五開關(90)導通，將高位轉換輸出的高模擬參考電壓送至低位轉換的高參考端；第二開關(60)、第六開關(100)、第三開關(80)與第七開關(120)均斷開；

在第二個高位區(qū)間，第二開關(60)與第七開關(120)導通，將高位轉換輸出的低模擬參考電壓送至低位轉換的低參考端，第三開關(80)與第六開關(100)導通，將高位轉換輸出的高模擬參考電壓送至低位轉換的高參考端，第一開關(50)、第五開關(90)、第四開關(70)與第八開關(110)均斷開；

在第三個高位區(qū)間，與第一個高位區(qū)間相同，第四開關(70)與第八開關(110)導通，將高位轉換輸出的低模擬參考電壓送至低位轉換的低參考端，第一開關(50)與第五開關(90)導通，將高位轉換輸出的高模擬參考電壓送至低位轉換的高參考端；第二開關(60)、第六開關(100)、第三開關(80)與第七開關(120)均斷開；

在第四個高位區(qū)間，與第二個高位區(qū)間相同，第二開關(60)與第七開關(120)導通，將高位轉換輸出的低模擬參考電壓送至低位轉換的低參考端，第三開關(80)與第六開關(100)導通，將高位轉換輸出的高模擬參考電壓送至低位轉換的高參考端，第一開關(50)、第五開關(90)、第四開關(70)與第八開關(110)均斷開；

如此重復動作，完成整個DAC的轉換，最終實現(xiàn)高低位無縫切換。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于CMOS圖像傳感器的高精度DAC，其特征在于，M位高位轉換位于DAC的全局單元中，(K-M)位低位轉換位于DAC的讀出電路的各通道中。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于CMOS圖像傳感器的高精度DAC，其特征在于，M位高位轉換包括第一譯碼器(10)和由2^M個電阻串聯(lián)構成的M位轉換，第一譯碼器(10)根據(jù)輸入的M位數(shù)字碼D₀、D₁、……D_M選通相應的參考區(qū)間，每個區(qū)間對應高位M位轉換的一個LSB；

其中，總的模擬量化區(qū)間是(V_T-V_B)，則高位轉換的LSB＝(V_T-V_B)/2^M，即輸出的高低電壓為某一電阻的上下兩端電壓。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于CMOS圖像傳感器的高精度DAC，其特征在于，(K-M)位低位轉換包括第二譯碼器(20)和由2^(K-M)個電阻串聯(lián)構成(K-M)位轉換，第二譯碼器(40)根據(jù)輸入的(K-M)位數(shù)字碼D_(M-1)、D_(M-2)、……D_K選通相應的參考電壓輸出，低位轉換的LSB即為整個DAC的LSB＝(V_TL-V_B)/2^K。