[發(fā)明專利]一種雙斜率模擬數(shù)字轉換器及模擬數(shù)字轉換的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211615471.4
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116054831A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊建明;夏昌盛;張韻東;呂堅;闕隆成
• 申請（專利權）人: 重慶中星微人工智能芯片技術有限公司;中星微技術股份有限公司;中星電子股份有限公司
• 主分類號: H03M1/34
• 分類號: H03M1/34;H03M1/66
• 代理公司: 北京布瑞知識產(chǎn)權代理有限公司 11505
• 代理人: 宗廣靜

本發(fā)明提供了一種雙斜率模擬數(shù)字轉換器及模擬數(shù)字轉換的方法，其中，雙斜率模擬數(shù)字轉換器包括：數(shù)字模擬轉換器，所述數(shù)字模擬轉換器用于輸出斜坡信號；比較器，所述比較器的正輸入端與所述數(shù)字模擬轉換器的輸出端連接，所述比較器的負輸入端與光電傳感器連接；其中，所述光生電流積分信號由所述光電傳感器輸入；鎖存器，所述鎖存器與所述數(shù)字模擬轉換器、所述比較器連接，所述鎖存器用于當所述比較器的對比結果表示所述光生電流積分信號和所述斜坡信號相等時，鎖存當前所述數(shù)字模擬轉換器的輸入端的數(shù)字信號，以所述數(shù)字信號作為模擬數(shù)字轉換器的輸出信號。本發(fā)明可以提高模擬數(shù)字轉換器的轉換效果。

技術領域

本發(fā)明涉及數(shù)模轉換技術領域，具體涉及一種雙斜率模擬數(shù)字轉換器及模擬數(shù)字轉換的方法。

背景技術

數(shù)字像素的基礎技術之一是在有限的像素空間內完成光電信號數(shù)模轉換。傳統(tǒng)數(shù)模轉換的模擬數(shù)字轉換器需要的晶體管數(shù)量多面積大，無法集成到有限的像素空間內，因此需要設計像素級數(shù)模轉換器。現(xiàn)有的像素級數(shù)模轉換器需要多次比較斜坡信號與光電信號，容易降低光電傳感器幀率，并且轉換效率較低。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明實施例致力于提供一種雙斜率模擬數(shù)字轉換器及模擬數(shù)字轉換的方法，可以提高模擬數(shù)字轉換器的轉換效果。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明一實施例提供的雙斜率模擬數(shù)字轉換器，包括：數(shù)字模擬轉換器，所述數(shù)字模擬轉換器用于輸出斜坡信號；比較器，所述比較器的正輸入端與所述數(shù)字模擬轉換器的輸出端連接，所述比較器的負輸入端與光電傳感器連接，所述比較器用于對比所述斜坡信號和光生電流積分信號；其中，所述光生電流積分信號由所述光電傳感器輸入；所述光生電流積分信號的斜率與光照強度正相關，所述光生電流積分信號隨積分時間單調下降，所述斜坡信號包括單調上升的單斜電壓；鎖存器，所述鎖存器與所述數(shù)字模擬轉換器、所述比較器連接，所述鎖存器用于當所述比較器的對比結果表示所述光生電流積分信號和所述斜坡信號相等時，鎖存當前所述數(shù)字模擬轉換器的輸入端的數(shù)字信號，以所述數(shù)字信號作為模擬數(shù)字轉換器的輸出信號。

在一實施例中，所述雙斜率模擬數(shù)字轉換器用于像素空間內光電信號數(shù)模轉換，所述鎖存器包括外置鎖存器或內置鎖存器；所述外置鎖存器位于所述像素空間外；或所述內置鎖存器位于所述像素空間內。

在一實施例中，所述鎖存器包括外置鎖存器，多個所述比較器的輸出端接入列總線上，所述列總線與多個對應的所述外置鎖存器連接；所述數(shù)字模擬轉換器位于所述像素空間外、所述比較器位于所述像素空間內。

在一實施例中，所述雙斜率模擬數(shù)字轉換器還包括：復位開關，所述復位開關與所述比較器的負輸入端連接。

在一實施例中，所述復位開關與所述光電傳感器并聯(lián)，所述復位開關、所述光電傳感器分別與所述比較器串聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明一實施例提供一種雙斜率模擬數(shù)字轉換的方法，適用于上述任一項實施例所述的雙斜率模擬數(shù)字轉換器，所述雙斜率模擬數(shù)字轉換的方法包括：獲取光生電流積分信號及斜坡信號；對比所述光生電流積分信號和所述斜坡信號，獲得對比結果；當對比結果表示所述光生電流積分信號和所述斜坡信號相等時，以當前所述斜坡信號對應的數(shù)字信號作為模擬數(shù)字轉換器的輸出信號。

在一實施例中，所述當對比結果表示所述光生電流積分信號和所述斜坡信號相等時，以當前所述斜坡信號對應的數(shù)字信號作為模擬數(shù)字轉換器的輸出信號包括：當對比結果表示所述光生電流積分信號和所述斜坡信號相等時，鎖存當前所述數(shù)字模擬轉換器的輸入端的數(shù)字信號；將鎖存的所述數(shù)字信號作為所述數(shù)字模擬轉換器的輸出信號。

在一實施例中，在所述獲取光生電流積分信號及斜坡信號之前，所述雙斜率模擬數(shù)字轉換的方法還包括：獲取復位信號；根據(jù)所述復位信號，將所述光生電流積分信號調整至復位電壓信號。