[发明专利]开关驱动器电路及包含其的成像系统

说明书

本公开涉及开关驱动器电路及包含其的成像系统。一种开关驱动器电路包含耦合在电压源和第一输出节点之间的第一晶体管。第二晶体管耦合在第一输出节点和第一放电节点之间。第一斜率控制电路耦合到第一放电节点以使第一放电节点以第一斜率放电。第三晶体管耦合在电压源和第二输出节点之间。第四晶体管耦合在第二输出节点和第二放电节点之间。第二斜率控制电路耦合到第二放电节点以使第二放电节点以第二斜率放电。第一和第二斜率不匹配。

技术领域

本公开总体上涉及图像传感器，并且具体但非排它地涉及用于从图像传感器读出图像数据的采样和保持开关驱动器电路系统。

背景技术

图像传感器已经无处不在。它们广泛用于数字静态相机、蜂窝电话、安全摄像机以及医疗、汽车和其它应用。用于制造图像传感器的技术一直在快速地发展。例如，对更高分辨率和更低功耗的需求已经促进了对这些设备的进一步小型化和集成化。

图像传感器通常在像素阵列上接收光，所述光在像素中生成电荷。光的强度可以影响在每个像素中生成的电荷量，其中较高的强度生成较高的电荷量。相关双采样(CDS)是与CMOS图像传感器(CIS)一起使用的一项技术，它通过从图像传感器采样图像数据并从图像传感器的复位值读数中去除不希望有的偏移来减少从图像传感器读出的图像的噪声。在全局快门CIS设计中，采样和保持开关用于采样和保持信号(SHS)读数以及来自图像传感器的采样和保持复位(SHR)读数。采样和保持电路系统中的SHR和SHS开关被控制为分别采样来自图像传感器的复位电平和信号电平。理想情况下，在全局采样阶段期间，所有采样和保持开关同时切换，以将整个帧从图像传感器采样到存储电容器中。在全局采样完成后，将执行从图像传感器逐行读出，以数字化采样的复位和信号电平。复位和信号电平之间的数字化差异在CDS计算中用于恢复真实图像信号。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种开关驱动器电路，包括：第一晶体管，耦合在电压源和第一输出节点之间；第二晶体管，耦合在所述第一输出节点和第一放电节点之间；第一斜率控制电路，耦合到所述第一放电节点以使所述第一放电节点以第一斜率放电；第三晶体管，耦合在所述电压源和第二输出节点之间；第四晶体管，耦合在所述第二输出节点和第二放电节点之间；以及第二斜率控制电路，耦合到所述第二放电节点以使所述第二放电节点以第二斜率放电，其中所述第一和第二斜率不匹配。

在另一方面，本公开涉及一种开关驱动器电路，包括：多个上拉晶体管，其中所述多个上拉晶体管包含耦合在电压源和第一输出节点之间的第一上拉晶体管；多个下拉晶体管，其中所述多个下拉晶体管包含耦合在所述第一输出节点和接地节点之间的第一下拉晶体管；斜率控制电路，耦合到所述接地节点；以及多个全局连接开关，其中所述多个全局连接开关包含耦合在所述第一输出节点和所述斜率控制电路之间的第一全局连接开关。

在进一步的方面，本公开涉及一种成像系统，包括：像素阵列，包含多个像素；控制电路系统，耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；以及读出电路系统，耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据，其中所述读出电路系统包含：采样和保持电路系统，被耦合以采样和保持来自所述像素阵列的所述图像数据；以及开关驱动器电路，耦合到所述采样和保持电路系统以驱动所述多个采样和保持开关，其中所述开关驱动器电路包含：第一晶体管，耦合在电压源和第一输出节点之间；第二晶体管，耦合在所述第一输出节点和第一放电节点之间；第一斜率控制电路，耦合到所述第一放电节点以使所述第一放电节点以第一斜率放电；第三晶体管，耦合在所述电压源和第二输出节点之间；第四晶体管，耦合在所述第二输出节点和第二放电节点之间；以及第二斜率控制电路，耦合到所述第二放电节点以使所述第二放电节点以第二斜率放电，其中所述第一和第二斜率不匹配。