用于CMOS图像传感器的模拟读出预处理电路及其控制方法

摘要

本发明公开了一种用于CMOS图像传感器的模拟读出预处理电路及其控制方法。该模拟读出预处理电路包括：扩展计数型积分循环-逐次逼近混合型模数转换电容网络，用于实现CMOS图像传感器输出信号的读出和模数转换；运算放大器，用于利用运算放大器两输入端“虚短”及电荷守恒原理，实现扩展计数型积分循环-逐次逼近混合型模数转换的功能，扩展计数型积分可有效降低图像传感器内部的热噪声和闪烁噪声；比较器，用于比较两端电压的大小，完成信号量化功能；以及控制信号发生器，用于提供控制信号。

主权项

一种用于固态CMOS图像传感器的模拟读出预处理电路，其特征在于，包括：扩展计数型积分循环‑逐次逼近混合型模数转换电容网络(1)，用于采集信号并对采集的信号进行预处理，实现信号的扩展计数型积分和模数转换；运算放大器(2)，其正输入端(V_ip)和负输入端(V_in)连接于扩展计数型积分循环‑逐次逼近混合型模数转换电容网络(1)的输出端，用于利用运算放大器两输入端“虚短”及电荷守恒原理，实现扩展计数型积分循环‑逐次逼近混合型模数转换；电压比较器(3)，其正输入端(V_ip，cmp)连接于运算放大器(2)的正输出端，负输入端(V_in，cmp)连接于运算放大器(2)的负输出端，其输出端连接于扩展计数型积分循环‑逐次逼近混合型模数转换电容网络(1)，用于实现电压比较功能，并控制扩展计数型积分循环‑逐次逼近混合型模数转换电容网络(1)内的开关；控制信号发生器(4)，用于为扩展计数型积分循环‑逐次逼近混合型模数转换电容网络(1)提供控制信号；累加器(5)，用于在扩展计数型积分过程中对电压比较器(3)的输出进行累加；第一锁存器(6)，用于对第一次循环‑逐次逼近混合型模数转换的输出结果进行暂存；第二锁存器(7)，用于对第二次循环‑逐次逼近混合型模数转换的输出结果进行暂存；数字处理器(8)，用于对累加器(5)、第一锁存器(6)、第二锁存器(7)输出的数字信号进行合成处理，得到最终的图像传感器输出的有效光强信号对应的数字信号。