[发明专利]第一级放大电路、比较器、读出电路及图像传感器

权利要求书

1.一种第一级放大电路，应用于比较器，其特征在于，包括：

第一级放大单元，用于比较像素信号和斜坡信号，并输出驱动电压；以及

钳位单元，与所述第一级放大单元连接，用于在所述驱动电压到达目标电压时，限制所述驱动电压的上升。

2.根据权利要求1所述的第一级放大电路，其特征在于，所述第一级放大单元包括电流镜电路、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一电容和第二电容，所述第一NMOS管的漏极与所述电流镜电路的第一输出端连接，所述第二NMOS管的漏极与所述电流镜电路的第二输出端连接，作为所述第一级放大单元的输出端，所述第一NMOS管源极和所述第二NMOS管的源极均与所述第三NMOS管的漏极连接，所述第三NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的栅极与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端接所述斜坡信号，所述第二NMOS管的栅极与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接所述像素信号，所述第三NMOS管的栅极接第一控制信号。

3.根据权利要求2所述的第一级放大电路，其特征在于，所述钳位单元包括第一PMOS管，所述第一PMOS管源极与所述第二NMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的漏极与所述第三NMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一NMOS管的漏极连接。

4.根据权利要求2所述的第一级放大电路，其特征在于，所述钳位单元包括第一PMOS管和第四NMOS管，所述第一PMOS管源极与所述第二NMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一NMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的漏极与所述第四NMOS管的漏极连接，所述第四NMOS管的源极与所述第三NMOS管的漏极连接，所述第四NMOS管的栅极接第二控制信号。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的第一级放大电路，其特征在于，还包括复位单元，所述复位单元包括第二PMOS管和第三PMOS管，所述第二PMOS管的源极与所述第一NMOS管的漏极连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的栅极连接，所述第三PMOS管的源极与所述第二NMOS管的漏极连接，所述第三PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的栅极连接，所述第二PMOS管的栅极和所述第三PMOS管的栅极均接第三控制信号。

6.根据权利要求2～4任意一项所述的第一级放大电路，其特征在于，所述电流镜电路包括第四PMOS管和第五PMOS管，所述第四PMOS管的源极和所述第五PMOS管的源极均接电源电压，所述第四PMOS管的漏极与所述第四PMOS管的栅极、所述第五PMOS管的栅极、所述第一NMOS管的漏极连接，所述第五PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极连接。

7.一种比较器，其特征在于，包括：

如权利要求1～6任意一项所述的第一级放大电路；以及

第二级放大电路，包括第六PMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第三电容，所述第六PMOS管的源极接电源电压，所述第六PMOS管的栅极与所述第一级放大电路连接，所述第六PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极、所述第六NMOS管的漏极连接，所述第五NMOS管的源极和所述第六NMOS管的栅极均与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端接地，所述第五NMOS管的栅极接第四控制信号，所述第六NMOS管的源极接地。

8.一种读出电路，其特征在于，包括至少一个读出单元，所述读出单元包括如权利要求7所述的比较器和计数器，所述计数器与所述比较器的输出端连接，用于对所述比较器的输出信号进行计数，以输出数字信号。

9.一种图像传感器，其特征在于，包括：

像素阵列单元，用于感光后输出像素信号；

译码驱动单元，与所述像素阵列单元连接，用于驱动所述像素阵列单元；

斜坡发生单元，用于产生斜坡信号；

如权利要求8所述的读出电路，与所述斜坡发生单元和所述像素阵列单元连接；

输出信号处理单元，与所述读出电路连接，以将所述数字信号转化为图像并输出；

时序控制单元，与所述译码驱动单元、所述斜坡发生单元、所述读出电路以及所述输出信号处理单元连接，用于向所述译码驱动单元、所述斜坡发生单元、所述读出电路以及所述输出信号处理单元发送时钟信号。