[发明专利]一种CMOS图像传感器列缓冲器信号完整性优化电路及其方法

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路，其特征在于：包括列缓冲器，所述列缓冲器包括运算放大器(10)，列选通开关(11)，反馈开关(12)，第一积分信号选通开关(13)和第二信号选通开关(15)，第一参考信号选通开关(14)和第二参考信号选通开关(16)，第一积分信号采样开关(18)和第二积分信号采样开关(19)，第一参考信号采样开关(17)和第二参考信号采样开关(100)，参考信号采样保持电容(101)，及积分信号采样保持电容(102)；

所述运算放大器(10)正输入端与共模电平VCM连接，输出端上连接有列选通开关(11)；

所述反馈开关(12)两端分别接运算放大器(10)输出端和负向输入端；

所述参考信号采样保持电容(101)上极板通过第一参考信号采样开关(17)连接至前级可编程增益放大器输出端，积分信号采样保持电容(102)通过第一积分信号采样开关(18)连接至前级可编程增益放大器输出端；

所述第一积分信号选通开关(13)两端分别接运算放大器(10)输出端和积分信号采样电容(102)的上极板，第二信号选通开关(15)两端分别接运算放大器(10)负输入端和积分信号采样电容(102)的下极板；

第一参考信号选通开关(14)两端分别接运算放大器(10)输出端和参考信号采样电容(101)的上极板，第二参考信号选通开关(16)两端分别接运算放大器(10)负输入端和参考信号采样电容(101)的下极板；

第二参考信号采样开关(100)两端分别接运算放大器(10)正输入端和参考信号采样电容(101)的下极板，第二积分信号采样开关(19)两端分别接运算放大器(10)正输入端和参考信号采样电容(102)的下极板。

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路，其特征在于：所述运算放大器(10)的输出端和负向端输入管之间存在隔离器件。

3.一种如权利要求1所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路的优化方法，其特征在于：包括以下步骤：在采样后读取某列数据时，该列缓冲器需提前一个时钟周期进入使能状态，且将运算放大器(10)连接为单位增益形式，以建立运算放大器(10)工作点，而后列选通开关(11)接通，反馈开关(12)断开，期间积分信号选通开关和参考信号选通开关依次接通，分别输出积分信号和参考信号。

4.如权利要求3所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路的优化方法，其特征在于：所述采样阶段包括以下步骤，第一参考信号采样开关(17)、第一积分信号采样开关(18)、第二积分信号采样开关(19)和第二参考信号采样开关(100)接通，参考信号采样保持电容(101)和积分信号采样保持电容(102)分别完成对参考信号和积分信号的采样，采样完成后第一参考信号采样开关(17)和第一积分信号采样开关(18)断开，而第二积分信号采样开关(19)和第二参考信号采样开关(100)仍处于接通状态，电容处于对采样信号的保持状态，上述处理过程各列列缓冲器并行完成。

5.如权利要求4所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路的优化方法，其特征在于：所述第一参考信号采样开关(17)和第一积分信号采样开关(18)的控制时序受前级可编程增益放大器约束。

6.如权利要求3所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路的优化方法，其特征在于：所述输出积分信号步骤包括以下步骤，第一积分信号选通开关(13)和第二积分信号选通开关(15)接通，积分信号采样电容(102)跨接到运算放大器(10)负向输入端和输出端，第二积分信号采样开关(19)断开。

7.如权利要求3所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路的优化方法，其特征在于：所述输出参考信号步骤包括以下步骤，第一参考信号选通开关(14)和第二参考信号选通开关(16)接通，参考信号采样电容(101)跨接到运算放大器(10)负向输入端和输出端，同时，参考信号采样开关(100)断开。

8.如权利要求3所述的CMOS图像传感器读出电路中列缓冲器信号完整性优化电路的优化方法，其特征在于：所述建立运算放大器(10)工作点时，需要适当的共模电平VCM使得运放工作在合理的电压范围。