專利名稱：Cmos圖像傳感器電荷泵的控制電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器，特別涉及互補 金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器電荷泵的控制電路及方法。
背景技術(shù)：
圖像傳感器是用于將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號的半導(dǎo)體器件，包括電荷耦 合器件(CCD, Charge Coupled Device)圖傳—傳感器和互補金屬氧化物半導(dǎo)體
(CMOS)圖像傳感器。
其中，CMOS圖像傳感器讀出圖像的過程是以行為單元，逐行讀出圖像 的數(shù)字信號的。下面以4管像素單元結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器為例，對讀出 圖像過程作簡單說明。
圖1為一種4管像素單元的結(jié)構(gòu)圖。參照圖1所示，所述4管像素單元 包括光敏二極管PD、第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3和第四 晶體管T4。光敏二極管正極接地、負極與第四晶體管T4的源極相連；第一 晶體管Tl的源極與第四晶體管T4的漏極相連、第一晶體管Tl的柵極接收復(fù) 位信號(RESET)、漏極與第二晶體管T2的漏極相連且與外圍電源電路相連 以提供電源電壓VDD;第二晶體管T2的柵極與第一晶體管Tl的源極相連、 源極與第三晶體管T3的漏極相連；第三晶體管T3的柵極接收行選擇信號
(ROW_SEL )、源極與電壓采樣電路1相連；第四晶體管T4的柵極接收電荷 轉(zhuǎn)移驅(qū)動信號(TX)。
其中，第一晶體管Tl的作用是提供復(fù)位功能。第二晶體管T2的作用是 作為跟隨器。第三晶體管T3的作用是接收行選擇信號，以實現(xiàn)像素單元的信 號讀出。第四晶體管T4的作用是作為傳輸管。第一晶體管Tl和第四晶體管T4導(dǎo)通時將電源電壓VDD轉(zhuǎn)移給光敏二極管PD ,第三晶體管T3和第四晶 體管T4導(dǎo)通時將光敏二極管PD上的電荷讀出至電壓采樣電路1 。
圖2為例如上述4管像素單元結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器的行讀出時序圖。 參照圖2所示，其中行選擇信號的第一個高電平可以表示例如CMOS圖像傳 感器中第N行像素單元的讀出起始位置，而第二個高電平表示第N+l行像 素單元的讀出起始位置。
在CMOS圖像傳感器的行讀出過程中，需要用到比電源電壓更高的電壓， 用以驅(qū)動復(fù)位端(例如圖1中第一晶體管Tl的4冊招J或轉(zhuǎn)移端(例如圖1中 第四晶體管T4的柵極)。而這一電壓需要由電荷泵產(chǎn)生。通常CMOS圖像傳 感器所需高壓小于1.5倍的VDD。例如VDD為2.8V, CMOS圖像傳感器所 需高壓一般低于4.2V。
圖3為CMOS圖像傳感器電荷泵及其控制電路構(gòu)成的電荷泵回路圖。參 照圖3所示，所述電荷泵回路包括帶^f吏能端的電荷泵3，由電阻R1、 R2組 成的電阻分壓器以及滯回比較器2構(gòu)成的電荷泵控制電路，以及外接電容 COUT和電流源4。
所述電阻分壓器和滯回比較器2通過控制電荷泵使能來控制電荷泵的工 作，當電荷泵使能為高電平(電荷泵使能為'T，)時，電荷泵工作，而當電 荷泵使能為低電平(電荷泵使能為"0")時，電荷泵停止工作。所述電荷泵 使能由滯回比較器2輸出。
所述電阻分壓器和滯回比較器2的控制過程簡述如下
電荷泵輸出電壓VOUT經(jīng)電阻分壓器分壓后的電壓為，VA = VOUT x R2/ (Rl + R2 )。所述滯回比較器2通過比較電壓VA和標準電壓V0來輸出相應(yīng) 的電荷泵使能。
如果VA〉V0，則所述滯回比較器2輸出低電平的電荷泵使能，使得電荷 泵3停止工作，從而停止升壓；如果VA〈V0，則所述滯回比較器2輸出高電平的電荷泵使能，維持電荷泵3工作，繼續(xù)升壓。因此，電荷泵輸出電壓VOUT 的目標值為VM = V0 x ( Rl + R2 )虹
并且，為了避免所述電荷泵控制電路產(chǎn)生震蕩，其中采用的比較器是滯 回比較器，即帶有一定的滯回效應(yīng)。所述滯回效應(yīng)是指，當VA向上超出VO 一定的量，例如VA〉V0+A1時，所述比較器輸出的電荷泵使能的電平才會 變?yōu)榈停欢擵A向下超出VO—定的量，例如VA〈V0-A2時，所述比4交器 輸出的電荷泵使能的電平才會變?yōu)楦?。所述滯回效?yīng)保證了回路不會產(chǎn)生震 蕩。
圖4為所述控制電路的電荷泵輸出電壓時序圖。參照圖4所示，由于采 用了滯回比較器，因而電荷泵的輸出電壓具有紋波波形。而紋波的幅度(向 上幅度a+向下幅度b)取決于滯回比較器中設(shè)計的滯回量， 一般常采用紋波 幅度有例如10 - 50mv。
結(jié)合圖3和圖4所示，當電荷泵輸出電壓VOUT經(jīng)電阻分壓器分壓后的 電壓VA小于標準電壓VO時，根據(jù)上述的滯回比較器原理，所述滯回比較器 2輸出高電平的電荷泵使能，使得電荷泵3工作，以升高電荷泵輸出電壓 VOUT。當VA隨著VOUT的升高而超過標準電壓VO,且達到電壓高限值(電 壓目標值+向上幅度a)時，所述滯回比較器2輸出低電平的電荷泵使能，使 得電荷泵3停止工作。此時，電荷泵輸出電壓VOUT就會由于例如驅(qū)動用電 或各種漏電而下降。當所述電荷泵輸出電壓VOUT回落至電壓低限值(電壓 目標值-向下幅度b)時，所述滯回比較器2輸出高電平的電荷泵使能，使得 電荷泵3重新開始工作，以升高電荷泵輸出電壓VOUT。
上述過程周而復(fù)始，例如圖4中tl至t2、 t3至t4、 t5至t6、 t7至t8，為 電荷泵3工作，電荷泵輸出電壓VOUT上升的過程；而t2至t3、 t4至t5、 t6 至t7、 t8至t9,為電荷泵3停止工作，電荷泵輸出電壓VOUT下降的過程。
然而，無論是電荷泵輸出電壓上升過程或是下降過程，其都受很多因素的影響，例如電源電壓的高低，驅(qū)動負載的大小，漏電流的大小等。所以，
上升時間或下降時間都是不確定的，即例如圖4中的tl至t2的時間，或t2 至t3的時間等，都是無法預(yù)測的。
根據(jù)前述的，例如驅(qū)動復(fù)位端或轉(zhuǎn)移端的電壓由電荷泵提供。而由于上 述的上升或下降時間無法預(yù)測的原因，繼續(xù)參照圖4所示，第N行像素單元 讀出至第N + 3行像素單元讀出的起始位置所對應(yīng)的電荷泵輸出電壓各不相 同。而由于這種差異，將會形成讀出行噪聲，從而影響CMOS圖像傳感器的 圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是，現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器在行讀出過程中產(chǎn) 生噪聲的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路， 至少包括
電壓高卩艮值比較單元，比較電荷泵的輸出電壓與電壓高限值； 行同步信號提供單元，根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步信
號先于相應(yīng)行選4奪信號而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗娖剑?電荷泵控制單元，在行同步信號為高電平時，且電荷泵的輸出電壓低于
電壓高限值，開啟電荷泵；當電荷泵的輸出電壓大于電壓高限值時，關(guān)閉電荷泵。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種CMOS圖〗象傳感器電荷泵的控制方法，至少 包括
根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步信號先于相應(yīng)行選擇信號 而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗娖剑?br> 在行同步信號為高電平時，當電荷泵的輸出電壓低于電壓高限值，開啟 電荷泵；當電荷泵的輸出電壓大于電壓高卩艮值時，輸出低電平的電荷泵使能。 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，至少
包括在各行像素單元的行選擇信號為高電平之前，對相應(yīng)電荷泵輸出電壓
進行控制，使得各行像素單元的行選擇信號為高電平時，相應(yīng)電荷泵輸出電 壓一致。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案具有以下優(yōu)點在CMOS圖像傳感器的每一 行像素單元的行選擇信號為高電平而開始行讀出之前，先將電荷泵的輸出電 壓升高至電壓高限值，使得CMOS圖像傳感器中各行像素單元行讀出時的電 荷泵輸出電壓相同，從而避免了各行像素單元由于行讀出時電荷泵輸出電壓 不同而形成的讀出行噪聲，改善了 CMOS圖像傳感器的圖像質(zhì)量。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)CMOS圖像傳感器的4管像素單元的一種結(jié)構(gòu)圖； 圖2是圖1所示4管像素單元結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器的行讀出時序圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)的一種電荷泵及其控制電路圖； 圖4是圖3所示控制電路的電荷泵輸出電壓時序圖； 圖5是本發(fā)明CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路的一種實施方式圖； 圖6是本發(fā)明CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法的一種實施方式圖； 圖7是圖6所示方法中行同步信號與行選擇信號時序關(guān)系圖； 圖8是本發(fā)明CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路的一種實施例圖； 圖9是圖8所示電荷泵的控制電3各對應(yīng)電荷泵輸出電壓時序圖；
具體實施例方式
通過對讀出行噪聲的研究可以發(fā)現(xiàn)，造成讀出行噪聲的原因在于CMOS圖像傳感器中各行像素單元在行讀出時，其對應(yīng)的電荷泵輸出電壓不 一致。 因而，若能使得每一行像素單元讀出時，相應(yīng)電荷泵的輸出電壓都保持相同， 就可以解決讀出行噪聲的問題。
基于此，本發(fā)明提供了一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路。參照 圖5所示，所述CMOS圖像傳感器電荷泵控制電路用于控制電荷泵40,所述 電荷泵控制電路的一種實施方式包括
電壓高限值比較單元10，比較電荷泵的輸出電壓與電壓高限值； 行同步信號提供單元20，根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步 信號先于相應(yīng)行選擇信號而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗?br> 平；
電荷泵控制單元30,在行同步信號為高電平時，且電荷泵的輸出電壓低 于電壓高限值，開啟電荷泵40;當電荷泵的輸出電壓大于電壓高限值時，關(guān) 閉電荷泵40。
所述實施方式的電荷泵控制電路的工作過程包括在CMOS圖像傳感器 的每一行像素單元的行選擇信號為高電平而開始行讀出之前，行同步信號提 供單元20根據(jù)行讀出時序提供行同步信號，使得在行讀出開始之前，先進行 電荷泵輸出電壓的控制。
具體地，通過電壓高限值比較單元IO來比較電荷泵的輸出電壓與電壓高 限值。在行同步信號為高電平時，當電荷泵的輸出電壓低于電壓高限值，通 過電荷泵控制單元30輸出高電平的電荷泵使能作為電荷泵控制信號，使得電 荷泵40工作，升高電荷泵輸出電壓。而當電荷泵輸出電壓升高至超過電壓高 限值時，通過電荷泵控制單元30輸出低電平的電荷泵使能作為電荷泵控制信 號，使得電荷泵40停止工作。
從而，在每一行像素單元的行選擇信號為高電平而開始行讀出之前，^是供給該行的電荷泵輸出電壓已被升高至電壓高限值。由于提供給每一行像素 單元的電荷泵輸出電壓都是電壓高限值，因而可以避免各行像素單元對應(yīng)的 電荷泵輸出電壓不同而形成的讀出行噪聲。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法。參
照圖6所示，所述CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法的一種實施方式，包 括
步驟sl,根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步信號先于相應(yīng)行 選擇信號而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗娖剑?br> 步驟s2,在行同步信號為高電平時，當電荷泵的輸出電壓低于電壓高限 值，開啟電荷泵；
步驟s3,當電荷泵的輸出電壓大于電壓高限值時，關(guān)閉電荷泵。
上述實施方式中，在CMOS圖像傳感器的每一行像素單元的行選擇信號 為高電平而開始行讀出之前，通過提供行同步信號，先進行電荷泵輸出電壓 的控制。
通過比較獲得電荷泵的輸出電壓與電壓高限值的比較結(jié)果。在行同步信 號為高電平時，當電荷泵的輸出電壓低于電壓高限值，開啟電荷泵，升高電 荷泵輸出電壓。而當電荷泵輸出電壓升高至超過電壓高限值時，關(guān)閉電荷泵， 使得電荷泵停止工作。
從而，在每一行像素單元的行選擇信號為高電平而開始行讀出之前，提 供給該行的電荷泵輸出電壓已被升高至電壓高限值。由于提供給每一行像素 單元的電荷泵輸出電壓都是電壓高限值，因而可以避免各行像素單元對應(yīng)的 電荷泵輸出電壓不同而形成的讀出行噪聲。
其中，所述行同步信號的控制是為了保證，在每一行像素單元的行選擇 信號為高電平而開始行讀出之前，相應(yīng)的電荷泵輸出電壓已被升高至電壓高
10限值。例如參照圖7所示，第N行像素單元對應(yīng)的行同步信號相對于第N行
像素單元對應(yīng)的行選擇信號提前8-32個電荷泵時鐘周期達至高電平。第N + 1行像素單元對應(yīng)的行同步信號相對于第N+ 1行像素單元對應(yīng)的行選擇信 號提前8 - 32個電荷泵時鐘周期達至高電平。
上述行同步信號相對于行選擇信號的提前量，可以通過仿真獲得。例如 設(shè)置一合適的電壓低限值，仿真獲得電荷泵將電壓從電壓低限值升高至電壓 高限值所需的電荷泵時鐘周期，然后以大于或等于該獲得的電荷泵周期數(shù)作 為行同步信號相對于行選擇信號的提前量。所述內(nèi)容會在下面的具體實例中 進行進一步說明。
下面結(jié)合一些具體的電荷泵輸出電壓的控制實例對于上述的CMOS圖像 傳感器電荷泵的控制電路及方法進行進一步說明。并且為了敘述方便，令高 電平為"1"，低電平為"0"。
圖8所示為本發(fā)明CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路以及電荷泵的一 種實例圖。參照圖8所示，所述控制電路用于控制電荷泵40,包括由電阻 Rl和R2組成的電阻分壓器；作為電壓低限值比較單元的滯回比較器12;由 滯回比較器13以及反相器14組成的電壓高限值比較單元；由與門32、或門 33以及SR觸發(fā)器31組成的電荷泵控制單元；行同步信號提供單元20。另夕卜，
為描述方便，令所述滯回比較器12的低限值參考電壓為VL,提供每一 行像素單元的電荷泵輸出電壓VOUT經(jīng)電阻分壓器分壓后形成分壓VA, VA =VOUT x R2/ (Rl + R2 )。則當VA:VL時，VOUT = VL x (Rl+R2)/R2， 令此時VOUT的值為V0，定義V0為電壓低限值。
令所述滯回比較器13的高限值參考電壓為VH，提供每一行像素單元的 電荷泵輸出電壓VOUT經(jīng)電阻分壓器分壓后形成分壓VA, VA = VOUT x R2/(Rl + R2 )。則當VA = VH時，VOUT = VH x ( Rl + R2 ) /R2,令此時VOUT 的值為Vl,定義V1為電壓高限值。
顯然，VH〉VL, VH和VL的差一4殳可以控制在5 - 20mV,例如10mV, 使得VOUT的紋波控制在10 - 50mV。
所述滯回比較器12在VA〈VL時，輸出高電平的第一超限信號(detLo); VA〉VL時，輸出低電平的第一超限信號。所述滯回比較器13在VA〈VH時， 輸出高電平的第二超限信號( detHi),并經(jīng)反相器14形成低電平的第三超 限信號(detHi);在VA〉VH時，輸出低電平的第二超限信號，并經(jīng)反相器14 形成高電平的第三超限信號。
而與門32將行同步信號和第二超限信號相與，并輸出至所述或門33。所 述或門33將與門32的輸出和第一超限信號相或，并輸出至所述SR觸發(fā)器 31。所述SR觸發(fā)器31的s端接收所述或門33的輸出，r端接收第三超限信 號。當s端為高電平，r端為低電平時，所述SR觸發(fā)器31輸出高電平的電荷 泵使能。
所述控制電路對電荷泵40的輸出電壓的控制過程如下
圖9為本例電荷泵的控制電路對應(yīng)電荷泵輸出電壓時序圖。結(jié)合圖8和 圖9所示，在第N行像素單元對應(yīng)的行選擇信號變?yōu)楦唠娖剑吹贜行像素 單元^皮選中而開始行讀出之前，例如行選擇信號變?yōu)楦唠娖角暗?-32個電 荷泵時鐘周期，第N行像素單元對應(yīng)的行同步信號先變?yōu)楦唠娖?，即所述?同步信號提供單元20根據(jù)該行讀出時序向與門32的一端提供高電平的行同 步信號。
當VA<VL,即VOUT〈V0時，所述滯回比較器12輸出高電平的第一超 限信號。而顯然VA〈VH,即VOUT〈Vl，所述滯回比較器13輸出高電平的第 二超限信號，并經(jīng)反相器14形成低電平的第三超限信號。所述與門32分別接收高電平的行同步信號和高電平的第二超限信號，向
所述或門33輸出'T，。所迷或門33分別接收所述與門32的輸出"1"以及 高電平的第一超限信號，向所述SR觸發(fā)器31的s端輸出"1"。所述SR觸發(fā) 器31分別接收所述或門33的輸出"1"以及低電平的第三超限信號，s端為 "1", r端為"0",所述SR觸發(fā)器被置位，輸出高電平的電荷泵使能(電荷 泵使能為'T，)，使得所述電荷泵40工作，以升高VOUT。
隨著VOUT的升高，當VA>VL，即VOUT〉V0時，所述滯回比較器12 輸出低電平的第一超限信號。假設(shè)此時VA〈VH，即VOUKVl,所述滯回比 較器13輸出高電平的第二超限信號，并經(jīng)反相器14形成低電平的第三超限 信號。
所述與門32分別接收高電平的行同步信號和高電平的第二超限信號，向 所述或門33輸出"1"。所述或門33分別接收所述與門32的輸出'T，以及 低電平的第一超限信號，向所述SR觸發(fā)器31的s端輸出'T，。所述SR觸發(fā) 器31分別接收所述或門33的輸出"1"以及低電平的第三超限信號，s端為 'T，， r端為"0",所述SR觸發(fā)器被置位，輸出高電平的電荷泵使能(電荷 泵使能為"1"),使得所述電荷泵40繼續(xù)工作，以繼續(xù)升高VOUT。
隨著VOUT的進一步升高，當VA>VH,即VOUT>Vl時，所述滯回比 較器13輸出低電平的第二超限信號，并經(jīng)反相器14形成高電平的第三超限 信號。而顯然VA〉VL,即VOUT〉V0，所述滯回比較器12輸出低電平的第一 超限信號。
所述與門32分別接收高電平的行同步信號和低電平的第二超限信號，向 所述或門33輸出"0"。所述或門33分別接收所述與門32的輸出"0"以及 低電平的第一超限信號，向所述SR觸發(fā)器31的s端輸出"0"。所述SR觸發(fā) 器31分別接收所述或門33的輸出"0"以及高電平的第三超限信號，s端為"0"， r端為'T，，所述SR觸發(fā)器被復(fù)位，輸出低電平的電荷泵使能(電荷 泵使能為"0"),使得所述電荷泵40停止工作，則VOUT也停止被升高，并 將開始下降。
而之后，當所述第N行像素單元被選中讀出時，即第N行像素單元對應(yīng) 的行選擇信號變?yōu)楦唠娖綍r，根據(jù)行讀出時序，所述第N行像素單元對應(yīng)的 行同步信號，在所述行選擇信號的高電平上升沿變?yōu)榈碗娖?，以避免電荷?產(chǎn)生噪聲。
此時，提供該行像素單元的電荷泵40的輸出電壓VOUT已被升高至VI, 所述第N行像素單元被讀出時對應(yīng)的電荷泵輸出電壓就為VI。這是由于在行 同步信號為高電平時， 一旦VOUKVl,電荷泵40就會由于高電平的電荷泵 使能而開始工作，以升高VOUT至VI才停止。
而在第N行像素單元被讀出之后，若VOUT下降4交快，至VOUT<V0時， 所述電荷泵控制單元也會開啟電荷泵40,升高VOUT,以避免在下一4亍的行 同步信號階段，VOUT無法升至Vl,而產(chǎn)生讀出行噪聲。因此，上述對電荷 泵40的控制過程是將電荷泵輸出電壓VOUT定在V0和VI的區(qū)間內(nèi)，并使 得VOUT在行選擇信號為高電平時達到VI。
同理，在第N+1行像素單元對應(yīng)的行選擇信號變?yōu)楦唠娖剑吹贜+ 1 行^象素單元^皮選中而開始行讀出之前，第N + 1行像素單元對應(yīng)的行同步信號 先變?yōu)楦唠娖?，即所述行同步信號提供單?0根據(jù)該行讀出時序向所述SR 觸發(fā)器31提供高電平的行同步信號。
接下來，與上述第N行像素單元的電荷泵輸出電壓控制過程相同，當提 供第N + 1行像素單元的電荷泵輸出電壓VOUT<Vl時，所述SR觸發(fā)器被置 位，輸出高電平的電荷泵使能(電荷泵使能為'T，)，使得所述電荷泵40工 作，以升高VOUT。直至VOUT>Vl時，所述SR觸發(fā)器被復(fù)位，輸出低電平的電荷泵使能(電 荷泵使能為"0"),使得所述電荷泵40停止工作，則VOUT也停止被升高， 并將開始下降。
而當所述第N + 1行像素單元被選中讀出時，即第N + 1行像素單元對應(yīng) 的行選擇信號變?yōu)楦唠娖綍r，提供該行像素單元的電荷泵輸出電壓VOUT已 被升高至VI,所述第N+ 1行像素單元被讀出時對應(yīng)的電荷泵輸出電壓就為 VI。
以此類推，第N + 2行像素單元、第N + 3行像素單元…也將經(jīng)過相同的 電荷泵輸出電壓控制過程，從而每一行像素單元被讀出時對應(yīng)的電荷泵輸出 電壓值都是V1。由于CMOS圖像傳感器中各行像素單元對應(yīng)的電荷泵輸出電 壓相同，因而可以避免讀出行噪聲。
本發(fā)明還提供一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，至少包括在 各行像素單元的行選擇信號為高電平之前，對相應(yīng)電荷泵輸出電壓進行控制， 使得各行像素單元的行選^奪信號為高電平時，相應(yīng)電荷泵輸出電壓一致。
其中，所述在各行像素單元的行選擇信號為高電平之前是指在各行像素 單元的行選4奪信號為高電平之前的8-32個電荷泵時鐘周期。
所述相應(yīng)電荷泵輸出電壓一致是指相應(yīng)電荷泵輸出電壓為電壓高限值。
所述對電荷泵輸出電壓的的控制過程可以參照上述舉例說明，此處就不 再累述了。
雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改， 因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1. 一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路，其特征在于，所述電荷泵控制電路至少包括電壓高限值比較單元，比較電荷泵的輸出電壓與電壓高限值；行同步信號提供單元，根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步信號先于相應(yīng)行選擇信號而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗娖?；電荷泵控制單元，在行同步信號為高電平時，且電荷泵的輸出電壓低于電壓高限值，開啟電荷泵；當電荷泵的輸出電壓大于電壓高限值時，關(guān)閉電荷泵。
2. 如權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路，其特征在于， 還包括電壓低限值比較單元，比較電荷泵的輸出電壓與電壓低限值；所述 電荷泵控制單元當電荷泵的輸出電壓低于電壓低限值時，開啟電荷泵。
3. 如權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路，其特征在于， 所述電壓低限值比較單元包括比較電荷泵輸出電壓與低限值參考電壓，并 輸出第 一超限信號的滯回比較器。
4. 如權(quán)利要求3所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路，其特征在于， 所述電壓高限值比較單元包括比較電荷泵輸出電壓與高限值參考電壓，輸 出第二超限信號的滯回比較器，以及對滯回比較器輸出取反，并輸出第三超 限信號的反相器。
5. 如權(quán)利要求4所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制電路，其特征在于， 所述電荷泵控制單元包括接收行同步信號和第二超限信號，并相與的與門；接收與門輸出以及第一超限信號，并相或的或門；s端接收或門輸出，r端接收第三超限信號的SR觸發(fā)器。
6. —種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，其特征在于，至少包括根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步信號先于相應(yīng)行選擇信號 而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗娖?；在行同步信號為高電平時，當電荷泵的輸出電壓低于電壓高限值，開啟 電荷泵；當電荷泵的輸出電壓大于電壓高限值時，關(guān)閉電荷泵。
7. 如權(quán)利要求6所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，其特征在于， 還包括當電荷泵的輸出電壓低于電壓低限值，開啟電荷泵。
8. 如權(quán)利要求6所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，其特征在于， 所述行同步信號先于相應(yīng)選擇信號8-32個電荷泵時鐘周期而達至高電平。
9. 一種CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，其特征在于，至少包括在各 行像素單元的行選擇信號為高電平之前，對相應(yīng)電荷泵輸出電壓進行控制，使得各行像素單元的行選擇信號為高電平時，相應(yīng)電荷泵輸出電壓一致。
10. 如權(quán)利要求9所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，其特征在于， 所述在各行像素單元的行選擇信號為高電平之前是指在各行像素單元的行選 擇信號為高電平之前的8 - 32個電荷泵時鐘周期。
11. 如權(quán)利要求9所述的CMOS圖像傳感器電荷泵的控制方法，其特征在于， 所述相應(yīng)電荷泵輸出電壓一致是指相應(yīng)電荷泵輸出電壓為電壓高限值。
全文摘要
一種CMOS圖像傳感器電荷泵控制電路及方法。所述CMOS圖像傳感器電荷泵控制電路包括電壓高限值比較單元，比較電荷泵的輸出電壓與電壓高限值；行同步信號提供單元，根據(jù)行讀出時序產(chǎn)生行同步信號，所述行同步信號先于相應(yīng)行選擇信號而達至高電平，且在行選擇信號的上升沿變?yōu)榈碗娖剑浑姾杀每刂茊卧?，在行同步信號為高電平時，當電荷泵的輸出電壓低于電壓高限值，開啟電荷泵；當電荷泵的輸出電壓大于電壓高限值時，關(guān)閉電荷泵。所述CMOS圖像傳感器電荷泵控制電路及方法能避免產(chǎn)生讀出行噪聲。
文檔編號H04N5/335GK101478644SQ20081017929
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者羅文哲 申請人:昆山銳芯微電子有限公司