[發明專利]一種電壓轉換電路及一種讀出電路

在審

• 申請號: 202011018417.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112073053A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 張琦;韓磊
• 申請（專利權）人: 銳芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

一種讀出電路，適用于圖像傳感器，所述圖像傳感器包括位線輸出端，輸出位線信號，所述讀出電路包括：斜坡信號產生電路，適于提供第一斜坡信號和第二斜坡信號，所述第一斜坡信號和第二斜坡信號幅度相同、極性相反；轉換電路，適于根據位線信號和參考信號進行運算，獲得第一差分信號和第二差分信號，所述第一差分信號和第二差分信號的幅度相同、極性相反，所述第一差分信號和第二差分信號的差分幅度與所述位線信號和參考信號的差分幅度成比例；差值比較器，適于對所述轉換電路輸出的第一差分信號和第二差分信號、以及所述斜坡信號產生電路輸出的第一斜坡信號和第二斜坡信號進行比較，輸出差分比較信號。

技術領域

本發明涉及圖像傳感器技術領域，特別涉及一種電壓轉換電路以及一種讀出電路。

背景技術

CMOS圖像傳感器所產生的圖像質量，取決于圖像信號的信號噪聲比。信號強度取決于光強，曝光時間，光電轉化效率等；而噪聲主要有兩種類型：固形噪聲和隨機噪聲。而對于圖像處理來說，能獲取有效圖像信息需要的信噪比存在一個最低值，如果信噪比低于此，將無法獲取圖像信息。因此，芯片所能達到的噪聲指標決定了傳感器的最低照度。

CMOS圖像傳感器的噪聲水平決定了其能探測的最低亮度的場景，而圖像傳感器還存在一個在同一幀畫面上所能達到的最高亮度的上限。在同一幀畫面中，最高的亮度信號水平與噪聲水平的比值定義為動態范圍。因此，動態范圍不僅要求傳感器的噪聲水平低，更需要能接受較大的信號擺幅。

現有技術中，普遍采用單斜模數轉換器作CMOS圖像傳感器的讀出電路，容易受到噪聲信號的影響。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種電壓轉換電路和CMOS圖像傳感器的讀出電路，以提高CMOS圖像傳感器的讀出電路的抗干擾能力。

為解決上述問題，本發明實施例提供了一種電壓轉換電路，適于將輸入的兩個信號轉變為差分信號，所述電壓轉換電路包括：第一輸入端和第二輸入端，分別適于輸入第一輸入信號和第二輸入信號；轉換電路，適于根據第一輸入信號和第二輸入信號進行轉換，獲得第一輸出信號和第二輸出信號，所述第一輸出信號和第二輸出信號的幅度相同、極性相反，所述第一輸出信號和第二輸出信號的差分幅度與所述第一輸入信號和第二輸入信號的差分幅度成比例；第一輸出端和第二輸出端，適于輸出第一輸出信號和第二輸出信號。

可選地，所述轉換電路包括：第一加乘運算模塊，適于根據所述第一輸入信號和第二輸入信號獲得第一加乘信號，所述第一加乘信號為第一輸入信號和第二輸入信號之和的-0.5A倍，其中A為常數；第二加乘運算模塊，適于根據所述第一加乘信號和第一輸入信號獲得第一輸出信號，所述第一輸出信號為所述第一輸入信號和第二輸入信號之差的0.5A/(1+A)倍；第三加乘運算模塊，適于根據所述第一加乘信號和第二輸入信號獲得第二輸出信號，所述第二輸出信號為所述第二輸入信號和第一輸入信號之差的0.5A/(1+A)倍。

可選地，所述第一輸入信號為直流電平。

可選地，所述第一加乘運算模塊包括第一運算放大器、第一電容、第二電容以及第三電容，其中：第一電容的一端和所述第一輸入端耦接，另一端和所述第一運算放大器的負極輸入端耦接；第二電容的一端和所述第二輸入端耦接，另一端和所述第一運算放大器的負極輸入端耦接；第三電容的一端和所述第一運算放大器的負極輸入端耦接，另一端和所述第一運算放大器的輸出端耦接；所述第一電容和第二電容的電容值相同，第三電容的電容值為所述第一電容的電容值的2/A倍。

可選地，所述第二加乘運算模塊包括第四電容和第五電容，所述第四電容的電容值為所述第五電容的電容值的A倍，其中：所述第四電容的一端和第一輸入端耦接，所述第五電容的一端和所述第一加乘運算模塊的輸出端耦接，所述第四電容、第五電容的另一端耦接在一起作為所述第二加乘運算模塊的輸出端，輸出所述第一輸出信號。