[发明专利]读出电路及图像传感器

说明书

本发明提供了一种读出电路，包括增益放大器、模拟数字转换器和增益放大调节单元，所述增益放大器包括跨导放大器、采样电容和反馈电容可调单元，所述模拟数字转换器包括比较器和计数器模块，增益放大调节单元根据所述比较器的输出信号调节所述反馈电容可调单元的电容，调节了所述增益放大器的增益，并向所述计数器模块输出所述反馈电容可调单元的调节结果信号，所述计数器模块用于对所述比较器的输出信号进行计数，以得到初始数字信号，并根据所述调节结果信号获取增益倍数，然后将所述初始数字信号与所述增益倍数进行乘逻辑运算，以输出结果数字信号，提高了信号读出的范围。本发明还提供了一种图像传感器。

技术领域

本发明涉及CMOS图像传感器技术领域，尤其涉及一种读出电路及图像传感器。

背景技术

CMOS图像传感器中通常需要在感光单元将光信号转换为电压信号后，用过可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifie，PGA)将电压信号放大，然后在通过模拟数字转换器(Analog Digital Converter，ADC)将模拟电压信号转换为数字信号，最终将转换得到的数字信号输出。但无法在PGA增益较大时提高读出电路的信号读出范围。

因此，有必要提供一种新型的读出电路及图像传感器以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种读出电路及图像传感器，提高信号读出的范围。

为实现上述目的，本发明的所述读出电路，包括：

增益放大器，包括跨导放大器、采样电容和反馈电容可调单元，所述采样电容的一端用于接收输入信号，所述采样电容的另一端与所述跨导放大器的反相输入端连接，所述跨导放大器的正相输入端接共模电压，所述反馈电容可调单元与所述跨导放大器的反相输入端和所述跨导放大器的输出端连接，用于调节所述跨导放大器的反相输入端与所述跨导放大器的输出端之间的电容大小；

模拟数字转换器，包括比较器和计数器模块，所述比较器的正相输入端与所述跨导放大器的输出端连接，所述比较器的反相输入端接参考电压，所述比较器的输出端与所述计数器模块的第一输入端连接；

增益放大调节单元，所述增益放大调节单元的输入端与所述比较器的输出端连接，所述增益放大调节单元的第一输出端与所述计数器模块的第二输入端连接，所述增益放大调节单元的第二输出端与所述反馈电容可调单元的输入端连接，用于根据所述比较器的输出信号调节所述反馈电容可调单元的电容，并向所述计数器模块输出所述反馈电容可调单元的调节结果信号，所述计数器模块用于对所述比较器的输出信号进行计数，以得到初始数字信号，并根据所述调节结果信号获取增益倍数，然后将所述初始数字信号与所述增益倍数进行乘逻辑运算，以输出结果数字信号。

所述读出电路的有益效果在于：增益放大调节单元根据所述比较器的输出信号调节所述反馈电容可调单元的电容，调节了所述增益放大器的增益，并向所述计数器模块输出所述反馈电容可调单元的调节结果信号，所述计数器模块用于对所述比较器的输出信号进行计数，以得到初始数字信号，并根据所述调节结果信号获取增益倍数，然后将所述初始数字信号与所述增益倍数进行乘逻辑运算，以输出结果数字信号，提高了信号读出的范围。

可选地，所述反馈电容可调单元包括初始反馈电容、至少一个电容调节子单元和复位开关，所述初始反馈电容的一端与所述跨导放大器的反相输入端连接，所述初始反馈电容的另一端与所述跨导放大器的输出端连接，所述电容调节子单元和所述复位开关均与所述初始反馈电容并联设置。

可选地，所述电容调节子单元包括调节电容、短路开关和连通开关，所述调节电容的一端与所述短路开关一端和所述初始反馈电容的一端连接，所述调节电容的另一端与所述短路开关的另一端和所述连通开关的一端连接，所述连通开关的另一端与所述初始反馈电容的另一端连接。