[发明专利]电源门电路，固态成像器件，和相机系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种电源门电路以及利用电源门电路的固态成像器件和相机系统。

背景技术

为了降低功耗的目的，被称为电源门电路(power gate circuit)的门控电路被布置在电源和接地之间，以通过经由开关控制将处于待机状态下的未使用的电路与电源断开，抑制来自该电路的漏电流。

图1是示出通常的电源门的示意性的示例配置。

在图1中示出的电源门电路中，感兴趣的电路2连接到电源电位VDD，并且由NMOS晶体管构成的电源门开关3连接在电路2的虚拟接地VGND和地GND之间。

图1示出了电路与地GND隔离的示例，可替换地，电源门开关3可以插入在电源VDD和感兴趣的电路2之间。

当电路2处于待机状态时，如果不提供电源门，则漏电流可能流动并且待机电流可能增加。在待机状态下，通过使用电源门控制电路4来关断电源门电路以便将电路2与电源和地GND电隔离来抑制漏电流。

图2是示出在导通图1的电源门电路的电源时，流动的电流的模型的曲线图。

当电源门开关3从关断到导通时，如图2所示，浪涌电流(rush current)流动，并且该电流可能超过流经电路2的电流的上限。

抑制这种浪涌电流的方法是使用多级电源门电路，所述多级电源门电路具有多重被单独控制的电源门等级(参见JP-A-2008-300696和JP-A-2008-34667(专利文件1和2))。

图3是多级电源门电路的图示。

图4是示出当导通多级电源门电路的电源时，流动的电流的模型的曲线图。

为了抑制在如图1所示的系统中的浪涌电流，电源门开关3-1至3-3被分组为多重等级(在这种情况下3个等级)，并且这些等级通过电源门控制电路4独立地进行控制。

如图4所示当实施时序控制使得这种系统中的电源门电路3-1，3-2，3-3被顺序导通时，抑制浪涌电流。

发明内容

在图1和2所示，在使用通常的电源门电路1时，在使用开关实施的控制下，该电路被连接到电源。在开关导通时产生的浪涌电流可能超过用于形成要进行电源门控(power-gated)的电路的一部分的元件中流过的电流的上限，并且可能发生电路的瞬时击穿。在设计电路时，必须注意这样的可能性。

一种已知的解决方案是形成多重电源门开关等级并且单独地控制这些等级使得将抑制浪涌电流。

然而，在采用多重等级的这种方法的情况下，必须注意：预备作为电源门开关的MOS晶体管需要的面积以容纳分离的等级，插入用于独立控制各个等级的功能电路，以及在考虑到各个等级之间的差异时插入所需要的负反馈电路。

取决于等级的数目和晶体管之间的差异，浪涌电流可能超过流过功能电路的电流的上限。

另一种已知的解决方案是向用作电源门电路的开关的MOS晶体管的栅极插入电容器，从而将偏置电压的通过率(through rate)保持为小。

然而，需要大电容器来滤波浪涌电流，并必须为具有这样大量等级的电容器预备足够的面积。

因此，期望提供一种电源门电路、固态成像器件以及一种相机系统，其中可适当抑制在通电时的浪涌电流，而不增加面积和控制的复杂性。

本公开的实施例针对一种电源门电路，其包括：电源门开关，至少连接在要进行电源门控的电路的参考电位端子和参考电位之间或者连接在要进行电源门控的电路的电源端子和电源之间；电容器，连接到电源门开关的栅极；脉冲产生部分，根据控制信号将脉冲信号提供给电源门开关的栅极；以及电源门控制部分，在使电源门开关导通时输出控制信号给脉冲产生部分以向电源门开关的栅极提供脉冲信号，并且在电容器中累积电荷以控制电源门开关的栅极电位，使得电位逐渐接近电源门开关导通时的电位。