| 主权项 |
1.一类比前级(analog front end)电路,用以将由图像感 测元件(image sensor)输出之一类比信号转换成一数 位信号,该类比信号包含一第一电压位准信号及一 第一参考信号,该电路包含有: 一取样保持电路(sample and hold),该取样保持电路包 含有: 一可变增益放大电路,该可变增益放大电路包含一 第一输入端、一第二输入端及至少一输出端,该第 一输入端系用以接收该第一电压位准信号,该第二 输入端系用以接收该第一参考信号,该输出端系用 以输出至少一放大信号; 一第一取样开关,系安置于该第一输入端之前端; 一第二取样开关,系安置于该第二输入端之前端; 以及 一保持开关,该保持开关系连接该第一输入端及该 第二输入端; 其中,当该第一取样开关呈现一第一导通状态(on) 时,该第一输入端接收该第一电压位准信号,以及 该第二取样开关呈现该第一导通状态(on)时该第二 输入端接收该第一参考信号,并且当该保持开关呈 现一第二导通状态(on)时,该输出端即输出该放大 信号;以及 一类比数位转换装置,该类比数位转换装置接收该 放大信号,并将该放大信号转换为该数位信号。 2.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该第一取 样开关及该第二取样开关系受一取样时脉信号控 制。 3.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该保持开 关系受一保持时脉信号控制。 4.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该取样保 持电路进一步包含一第一缓冲器,该第一缓冲器系 用以接收一电偶合装置信号,并将该电偶合装置信 号中之一第二电压位准信号(voltage level)位移(shift) 至该第一电压位准信号。 5.如申请专利范围第4项所述之电路,其中该第一缓 冲器包含: 一第一P通道金属氧化半导体(PMOS),该第一P通道金 属氧化半导体具有一第一源极(source)、第一闸极( gate)及一第一汲极(drain); 一第二P通道金属氧化半导体,该第二P通道金属氧 化半导体具有一第二源极(source)、第二闸极(gate) 及一第二汲极(drain);以及 一第一缓冲器输出端; 其中,该第一源极接电源,该第二汲极接地,一第一 偏压讯号输入该第一闸极,该电偶合装置信号则输 入该第二闸极,该第一汲极、该第二源极与该第一 缓冲器输出端相连接。 6.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该取样保 持电路进一步包含一第二缓冲器,该第二缓冲器系 接收一控制信号以产生该第一参考信号。 7.如申请专利范围第6项所述之电路,其中该第二缓 冲器包含: 一第三P通道金属氧化半导体(PMOS),该第三P通道金 属氧化半导体具有一第三源极(source)、第三闸极( gate)及一第三汲极(drain); 一第四P通道金属氧化半导体,该第四P通道金属氧 化半导体具有一第四源极(source)、第四闸极(gate) 及一第四汲极(drain);以及 一第二缓冲器输出端; 其中,该第三源极接电源,该第四汲极接地,一第三 偏压讯号输入该第三闸极,该第一参考信号则输入 该第四闸极,该第三汲极、该第四源极与该第二缓 冲器输出端相连接。 8.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该可变增 益放大电路进一步包含: 一运算放大器,该运算放大器包含一第一差动输入 端、一第二差动输入端、一第一差动输出端以及 一第二差动输出端; 一第一电容器,系连接该第一输入端及该第一差动 输入端,其中该第一电容器之电容値为C1; 一第二电容器,系连接该第二输入端及该第二差动 输入端,其中该第二电容器之电容値为C2; 一第三电容器及一第三取样开关,系各自连接该第 一差动输入端及该第一差动输出端,其中该第三电 容器之电容値为C3;以及 一第四电容器及一第四取样开关,系各自连接该第 二差动输入端及该第二差动输出端,其中该第四电 容器之电容値为C4。 9.如申请专利范围第8项所述之电路,其中该放大信 号包含一第一放大信号及一第二放大信号,该第一 放大信号及第二放大信号之差値系由该第一电压 位准信号及第一参考信号之差値乘以该可变增益 放大电路之一增益値(G)而得其中该增益値经由下 列公式计算而得: G=C1/C3;C1:C3=C2:C4。 10.如申请专利范围第9项所述之电路,其中该输出 端包含该第一差动输出端及该第二差动输出端,该 第一差动输出端系用以输出该第一放大信号,该第 二差动输出端系用以输出该第二放大信号。 11.如申请专利范围第1项所述之电路,其中类比数 位转换装置进一步包含: 一类比加法器,该类比加法器系用以接收一直流信 号及该放大信号,并将该放大信号及该直流信号相 加后,输出一转换电压信号;以及 一类比数位转换器,用以接收该转换电压信号,并 将该转换电压信号转换为该数位信号。 12.一类比前级(analog front end)讯号处理方法,用以将 由图像感测元件(image sensor)输出之一类比信号转 换成一数位信号,该类比信号包含一第一电压位准 信号及一第一参考信号,该方法包含有下列步骤: (a)当安置于一第一输入端之前端之一第一取样开 关呈现一第一导通状态(on)时,则该第一输入端接 收该第一电压位准信号; (b)当安置于一第二输入端之前端之一第二取样开 关呈现该第一导通状态(on)时,则该第二输入端接 收该第一参考信号; (c)当连接该第一输入端及该第二输入端之一保持 开关呈现一第二导通状态(on)时,则一可变增益放 大电路以一输出端输出至少一放大信号;以及 (d)将该放大信号转换成该数位信号。 13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第一 取样开关及该第二取样开关系受一取样时脉信号 控制。 14.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该保持 开关系受一保持时脉信号控制。 15.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第一 电压位准信号系由一第一缓冲器提供,该第一缓冲 器系用以接收一电偶合装置信号,并将该电偶合装 置信号中之一第二电压位准信号(voltage level)位移( shift)至该第一电压位准信号。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该第一 缓冲器包含: 一第一P通道金属氧化半导体(PMOS),该第一P通道金 属氧化半导体具有一第一源极(source)、第一闸极( gate)及一第一汲极(drain); 一第二P通道金属氧化半导体,该第二P通道金属氧 化半导体具有一第二源极(source)、第二闸极(gate) 及一第二汲极(drain);以及 一第一缓冲器输出端; 其中,该第一源极接电源,该第二汲极接地,一第一 偏压讯号输入该第一闸极,该电偶合装置信号则输 入该第二闸极,该第一汲极、该第二源极与该第一 缓冲器输出端相连接。 17.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第一 参考信号系由一第二缓冲器提供,该第二缓冲器系 接收一控制信号以产生该第一参考信号。 18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中该第二 缓冲器包含: 一第三P通道金属氧化半导体(PMOS),该第三P通道金 属氧化半导体具有一第三源极(source)、第三闸极( gate)及一第三汲极(drain); 一第四P通道金属氧化半导体,该第四P通道金属氧 化半导体具有一第四源极(source)、第四闸极(gate) 及一第四汲极(drain);以及 一第二缓冲器输出端; 其中,该第三源极接电源,该第四汲极接地,一第三 偏压讯号输入该第三闸极,该第一参考信号则输入 该第四闸极,该第三汲极、该第四源极与该第二缓 冲器输出端相连接。 19.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该可变 增益放大电路进一步包含: 一运算放大器,该运算放大器包含一第一差动输入 端、一第二差动输入端、一第一差动输出端以及 一第二差动输出端; 一第一电容器,系连接该第一输入端及该第一差动 输入端,其中该第一电容器之电容値为C1; 一第二电容器,系连接该第二输入端及该第二差动 输入端,其中该第二电容器之电容値为C2; 一第三电容器及一第三取样开关,系各自连接该第 一差动输入端及该第一差动输出端,其中该第三电 容器之电容値为C3;以及 一第四电容器及一第四取样开关,系各自连接该第 二差动输入端及该第二差动输出端,其中该第四电 容器之电容値为C4。 20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该放大 信号包含一第一放大信号及一第二放大信号,该第 一放大信号及第二放大信号之差値系由该第一电 压位准信号及第一参考信号之差値乘以该可变增 益放大电路之一增益値(G)而得其中该增益値经由 下列公式计算而得: G=C1∕C3;C1:C3=C2:C4。 21.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该输出 端包含该第一差动输出端及该第二差动输出端,该 第一差动输出端系用以输出该第一放大信号,该第 二差动输出端系用以输出该第二放大信号。 22.如申请专利范围第12项所述之方法,其中步骤(d) 进一步包含下列步骤: (d1)将该放大信号与一直流信号相加,并转换为一 转换电压信号;以及 (d2)将该转换电压信号转换成该数位信号。 图式简单说明: 图一系习知影像撷取装置之示意图。 图二为习知类比前级电路中之取样保持电路示意 图。 图三为习知电偶合装置信号、取样时脉信号及保 持时脉信号之时序图。 图四为本发明类比前级电路之示意图。 图五为本发明电偶合装置信号、取样时脉信号及 保持时脉信号之时序图。 图六A为图四中第一缓冲器之示意图。 图六B为图四中第二缓冲器之示意图。 图七为本发明之另一具体实施例之类比前级电路 示意图。 图八为本发明之另一具体实施例之类比前级电路 示意图。 图九为本发明类比前级讯号处理方法示意图。 |
