[發明專利]用于雙重斜波模/數轉換器的比較器

有效

• 申請號: 202010127093.X
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN111327849B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 海老原弘知;楊征
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H04N5/374;H04N5/369;H04N5/341;H03M1/08;H03K5/24
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

1.一種比較器，其包括：

第一級，其經耦合以將參考電壓與圖像電荷電壓信號進行比較且作為響應而提供第一輸出，所述第一級包含：

第一及第二NMOS輸入晶體管，其耦合在啟用晶體管與相應第一及第二共源共柵裝置之間，其中所述第一及第二NMOS輸入晶體管的柵極經耦合以分別接收所述參考電壓及所述圖像電荷電壓信號；

第一自動歸零開關，其耦合在所述第一NMOS輸入晶體管的所述柵極與第一節點之間，所述第一節點形成于所述第一NMOS輸入晶體管與所述第一共源共柵裝置之間；及

第二自動歸零開關，其耦合在所述第二NMOS輸入晶體管的所述柵極與第二節點之間，所述第二節點形成于第二共源共柵裝置與第二PMOS晶體管之間，其中所述第二節點為所述第一級的輸出，

其中所述第一及第二NMOS輸入晶體管在所述比較器的自動歸零操作周期期間所耦合的所述第一及第二節點之間的電壓差減少在所述比較器的ADC操作周期期間發生的回掃量。

2.根據權利要求1所述的比較器，其進一步包括經耦合以接收所述第一輸出且作為響應而提供第二輸出的第二級，所述第二級包含：

PMOS輸入晶體管，其經耦合以在柵極處接收所述第一輸出；

第一電容器，其經耦合以存儲第二級參考電壓；

參考電壓輸入，其在漏極處耦合到所述PMOS輸入晶體管，且進一步在柵極處耦合到所述第一電容器；及

第一控制開關，其耦合在所述PMOS輸入晶體管的所述柵極與所述第一級的第三節點之間，其中所述第一級的所述第三節點形成于所述第一共源共柵裝置與第一PMOS晶體管之間，且

其中所述第一電容器響應于所述第一控制開關經啟用而被充電到基于所述第一級的所述第三節點上的電壓的電壓。

3.根據權利要求1所述的比較器，其中所述第一及第二共源共柵裝置包含NMOS晶體管，所述NMOS晶體管通過其源極及漏極耦合到PMOS晶體管，且其中所述NMOS晶體管的柵極耦合在一起，且其中所述PMOS晶體管的柵極經耦合以接收第一控制信號。

4.根據權利要求3所述的比較器，其中所述NMOS晶體管的所述柵極耦合到高參考電壓。

5.根據權利要求3所述的比較器，其中所述NMOS晶體管的所述柵極通過局部取樣電路耦合到共源共柵偏壓電壓，所述局部取樣電路可控制以在模/數操作期間將所述NMOS晶體管的所述柵極與所述共源共柵偏壓電壓解耦。

6.根據權利要求1所述的比較器，其中所述第一及第二共源共柵裝置經耦合以響應于所述比較器具有低模擬增益而被停用。

7.根據權利要求1所述的比較器，其中所述第一及第二共源共柵裝置經耦合以響應于所述比較器具有高模擬增益而被啟用。

8.一種成像系統，其包括：

像素陣列，其用以接收圖像光且作為響應而產生圖像電荷電壓信號；

讀出電路，其經耦合以從所述像素陣列接收所述圖像電荷電壓信號且作為響應而提供所述圖像電荷電壓信號的數字表示，所述讀出電路包含比較器以接收所述圖像電荷電壓信號、將所述圖像電荷電壓信號與參考電壓進行比較且作為響應而提供所述圖像電荷電壓信號的所述數字表示，其中所述比較器包括：

第一級，其經耦合以接收所述圖像電荷電壓信號及所述參考電壓且作為響應而提供第一輸出；及

第二級，其經耦合以接收所述第一輸出且作為響應而提供所述圖像電荷電壓信號的所述數字表示，所述第二級包括：

輸入，其經耦合以接收所述第一輸出；

第一電容器，其經耦合以存儲第二級參考電壓；

參考電壓輸入，其耦合到所述輸入，且進一步在柵極處耦合到所述第一電容器；及

第一控制開關，其耦合在所述輸入與所述第一級的第三節點之間，且

其中所述第一電容器響應于所述第一控制開關經啟用而被充電到基于所述第一級的所述第三節點上的電壓的電壓。