[发明专利]选择性增益控制电路

说明书

技术领域

本发明一般来说涉及信号放大，且明确地说(但非排他地)，涉及图像传感器读出电路。

背景技术

图像传感器已变得无所不在。其广泛地用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全摄像机以及医疗、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器且明确地说互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的技术一直持续快速地发展。举例来说，对较高分辨率、高质量图像及较低电力消耗的需求已促使这些CMOS图像传感器的进一步小型化及集成。然而，固定模式噪声(FPN)是CMOS图像传感器的习知问题。FPN是由装置及图像传感器内的互连不匹配所致的在均匀照明下像素输出的空间变化。FPN本身可作为随着在相同温度及曝光下获得的图像而发生的较亮或较暗像素的某一模式存在于所得图像中。

减小图像传感器中的列FPN的常规方法包含相关双取样(CDS)，在所述相关双取样中，在复位像素单元之前对参考信号(或黑色信号电平)进行放大及取样。在后续图像获取期间，复位像素单元暴露到光且经充电以产生图像信号。所述图像信号经放大、取样及与所取样参考信号(即，从所述图像信号减去黑色信号)相比较以达到最后值(即，所得图像信号)。CDS的准确性因列取样电路的非线性及变化而受限。因此，即使在应用例如CDS的方法之后，通常仍留下一定量的列FPN。

FPN的一个来源是电容器不匹配诱发的增益误差。由于像素单元大小在连续几代的图像传感器装置中不断减小，因此电容器不匹配对诱发的增益误差的贡献变得越来越显著。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种电路，其包括：多个支路，其各自耦合到第一节点及第二节点，其中所述多个支路彼此并联，所述多个支路中的每一者包含相应负载及相应开关；放大器，其用以：在所述电路的第一配置期间接收来自所述第一节点的第一信号；在所述电路的第二配置期间接收来自所述第一节点的第二信号；基于所述第一信号及所述第一配置的第一环路增益而在所述第二节点处提供第三信号；及基于所述第二信号及所述第二配置的第二环路增益而在所述第二节点处提供第四信号，其中所述第一环路增益大致等于所述第二环路增益；及控制逻辑，其用以：针对所述第一配置选择所述多个支路的第一组合；基于所述第一组合的选择而设定所述第一配置；针对所述第二配置选择所述多个支路的第二组合；及基于所述第二组合的选择而设定所述第二配置，其中所述第一组合不同于所述第二组合。

本发明的另一实施例涉及一种图像传感器系统，其包括：像素阵列，其用以产生第一信号及第二信号；电路，其耦合到所述像素阵列，所述电路包含：多个支路，其各自耦合到第一节点及第二节点，其中所述多个支路彼此并联，所述多个支路中的每一者包含相应负载及相应开关；放大器，其用以：在所述电路的第一配置期间接收来自所述第一节点的第一信号；在所述电路的第二配置期间接收来自所述第一节点的第二信号；基于所述第一信号及所述第一配置的第一环路增益而在所述第二节点处提供第三信号；及基于所述第二信号及所述第二配置的第二环路增益而在所述第二节点处提供第四信号，其中所述第一环路增益大致等于所述第二环路增益；及控制逻辑，其用以：针对所述第一配置选择所述多个支路的第一组合；基于所述第一组合的选择而设定所述第一配置；针对所述第二配置选择所述多个支路的第二组合；及基于所述第二组合的选择而设定所述第二配置，其中所述第一组合不同于所述第二组合。

本发明的另一实施例涉及一种在第一电路处的方法，所述方法包括：针对所述电路的第一配置选择多个支路的第一组合，所述多个支路各自耦合到第一节点及第二节点，其中所述多个支路彼此并联，所述多个支路中的每一者包含相应负载及相应开关；基于所述第一组合的选择而设定所述第一配置；在所述电路的第一配置期间，在放大器处接收来自所述第一节点的第一信号；基于所述第一信号及所述第一配置的第一环路增益而在所述第二节点处提供第二信号；针对所述电路的第二配置选择所述多个支路的第二组合，其中所述第一组合不同于所述第二组合；基于所述第二组合的选择而设定所述第二配置，其中所述第一组合不同于所述第二组合；在所述电路的第二配置期间，在所述放大器处接收来自所述第一节点的第三信号；及基于所述第三信号及所述第二配置的第二环路增益而在所述第二节点处提供第四信号，其中所述第一环路增益大致等于所述第二环路增益。

附图说明

在附图的各图中，以实例方式而非以限制方式图解说明本发明的各种实施例，且在附图中：

图1是根据实施例的图解说明增益控制电路的元件的电路图。