[发明专利]一种基于跨导单元的低噪声像素电路结构

说明书

本发明公开一种基于跨导单元的低噪声像素电路结构，包括晶体管M1‑M4，晶体管M1漏端与晶体管M2源端相接，晶体管M1源端与光电二极管PPD一端相接，晶体管M2漏端接FD节点复位电平V_res，晶体管M3栅极接在FD节点而源端接在电源V_DD上形成一Gm单元；晶体管M1为TG管，控制曝光电荷向FD节点的转移，晶体管M2为FD节点的复位晶体管，晶体管M3漏端接晶体管M4源端，晶体管M4为行选管SEL，栅极接开关信号，晶体管M4漏端接开关SH的一端，开关SH的另一端接采样保持电容C_s的一端，采样保持电容C_s另一端接地，并通过开关RST接电容复位电平V_RST，通过开关READ接电压输出V_pix。本发明一方面实现像素级放大，可降低输入参考噪声，另一方面还可实现增益调控。

技术领域

本发明涉及CMOS图像传感器集成电路技术领域，具体涉及一种基于跨导单元的低噪声像素电路结构。

背景技术

在CMOS图像传感器领域，像素的源级跟随器(source follower，SF)、列级相关双采样(correlated double sampling，CDS)、列级模数转换器对整体噪声有很大贡献，因此会限制传感器的成像性能。为了解决这个问题，现在主要使用高增益列级放大器或者最小化像素中浮动扩散(floating diffusion，FD)节点的电容来实现。然而在电压域或电荷域中使用固定的高增益放大器不可避免地导致动态范围的劣化。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中CMOS图像传感器存在的输入参考噪声，而提供一种基于跨导单元的低噪声像素电路结构。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种基于跨导单元的低噪声像素电路结构，包括：

晶体管M1，晶体管M2，晶体管M3，晶体管M4，晶体管M1的漏端与晶体管M2的源端相接，晶体管M1的源端与光电二极管PPD的一端相接，光电二极管PPD另一端接地，晶体管M2的漏端接FD节点复位电平V_res，晶体管M3的栅极接在FD节点而源端接在电源V_DD上，形成一个Gm单元；晶体管M1为TG管，控制曝光电荷向FD节点的转移，晶体管M2为FD节点的复位晶体管，晶体管M3的漏端接在晶体管M4的源端，晶体管M4为行选管SEL，栅极接开关信号，晶体管M4漏端接在开关SH的一端，开关SH的另一端接采样保持电容C_s的一端，，采样保持电容C_s的另一端接地，并且通过开关RST接电容复位电平V_RST，通过开关READ接电压输出V_pix。

所述的晶体管M1与晶体管M2为NMOS管，所述晶体管M3与晶体管M4为PMOS管。

本发明提出的基于跨导单元的低噪声像素电路结构，采用像素内放大方法来降低其输入参考噪声，并且还可以实现可变增益。

本发明提出的低噪声像素结构，一方面实现像素级放大，可降低输入参考噪声，另一方面还可实现增益调控。

附图说明

图1是基于跨导单元的低噪声像素电路结构的原理图；

图2是基于Gm单元的低噪声像素结构上集成CDS后的结构原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。