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具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路及其控制方法與流程

文檔序號(hào):11844351閱讀:284來(lái)源:國(guó)知局
具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路及其控制方法與流程

本發(fā)明涉及一種具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路及其控制方法,特別是指一種以差分放大方式過(guò)濾功率噪聲的具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路及其控制方法。



背景技術(shù):

圖1顯示一種典型的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)影像感測(cè)陣列電路1,包含影像感測(cè)陣列2、列(row)電路3、與行(column)電路4;其中,影像感測(cè)陣列2包括多個(gè)影像感測(cè)單元10。如圖所示,多個(gè)影像感測(cè)單元10排列成矩陣,以類似數(shù)字記憶電路的讀取方式操作,即利用列電路3譯碼影像感測(cè)單元10的位置;并利用行電路4譯碼影像感測(cè)單元10位置并進(jìn)行放大訊號(hào)操作,而產(chǎn)生模擬影像訊號(hào),并以其中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(未示出)轉(zhuǎn)換模擬影像訊號(hào)為數(shù)字影像訊號(hào)DIS1。在行電路4中,每行會(huì)有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(analog-to-digital converter circuit,ADC),以將模擬影像訊號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS1。

在現(xiàn)有的技術(shù)中,計(jì)數(shù)訊號(hào)經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(ADC),轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS1之后,才會(huì)以數(shù)字方式進(jìn)行放大操作,這使得分辨率受到限制;另外,電路中的功率噪聲與暗電流也是以數(shù)字影像訊號(hào)DIS1運(yùn)算處理,這使得影像播放電路(未示出),根據(jù)數(shù)字影像訊號(hào)DIS1播放后的影像,質(zhì)量受到限制。

有鑒于此,本發(fā)明即針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路及其控制方法,并以差分放大方式對(duì) 模擬影像感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,以于數(shù)字影像訊號(hào)DIS1產(chǎn)生的前過(guò)濾功率噪聲。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷,提出一種具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路及其控制方法,并以差分放大方式對(duì)模擬影像感測(cè)訊號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,以于數(shù)字影像訊號(hào)DIS1產(chǎn)生的前過(guò)濾功率噪聲。

為達(dá)上述目的,就其中一個(gè)觀點(diǎn)言,本發(fā)明提供了一種具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路,包含:一影像感測(cè)單元,用以感測(cè)影像,以產(chǎn)生一影像感測(cè)訊號(hào);一功率噪聲感測(cè)單元,用以感測(cè)功率噪聲,以產(chǎn)生一功率噪聲訊號(hào);一差分放大電路,分別與該影像感測(cè)單元及該功率噪聲感測(cè)單元耦接,以接收該影像感測(cè)訊號(hào)及該功率噪聲訊號(hào),并以差分放大方式而產(chǎn)生一差分過(guò)濾訊號(hào);以及一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路,與該差分放大電路耦接,以接收該差分過(guò)濾訊號(hào),而產(chǎn)生一數(shù)字影像訊號(hào),該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路包括:一比較器,與該差分放大電路耦接,以接收該差分過(guò)濾訊號(hào),而產(chǎn)生一計(jì)數(shù)訊號(hào);以及一計(jì)數(shù)電路,與該比較器耦接,以將該計(jì)數(shù)訊號(hào)轉(zhuǎn)換為一數(shù)字影像訊號(hào)。

在其中一種較佳的實(shí)施型態(tài)中,該差分放大電路包括:一第一取樣保持電路,與該影像感測(cè)單元耦接,用以取樣并儲(chǔ)存該影像感測(cè)訊號(hào);一第二取樣保持電路,與該功率噪聲感測(cè)單元耦接,用以取樣并儲(chǔ)存該功率噪聲訊號(hào);一差分放大器,具有:兩差分輸入端,分別用以接收該影像感測(cè)訊號(hào)與該功率噪聲訊號(hào);以及兩差分輸出端,該兩差分輸出端間的壓差ΔV作為該差分過(guò)濾訊號(hào);一第三取樣保持電路,連接于接收該影像感測(cè)訊號(hào)的該差分輸入端與其中一該差分輸出端之間;以及一第四取樣保持電路,連接于接收該功率噪聲訊號(hào)的該差分輸入端與另一該差分輸出端之間。

在前述實(shí)施型態(tài)中,該第一取樣保持電路與該第二取樣保持電路較佳地分別具有一第一電容,其具有第一電容值C1,該第三取樣保持電路與該第四取樣保持電路分別具有一第二電容,其具有第二容值C2,該壓差ΔV的值為:

<mrow> <mi>&Delta;V</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Vip</mi> <mo>-</mo> <mi>Vin</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中該影像感測(cè)訊號(hào)具有電壓Vin,且該功率噪聲訊號(hào)具有電壓Vip。

在其中一種較佳的實(shí)施型態(tài)中,該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路較佳地包括一磁滯比較器,具有兩磁滯輸入端,分別耦接于該兩差分輸出端,并根據(jù)該壓差ΔV與一斜坡電壓及一參考電壓,產(chǎn)生該計(jì)數(shù)訊號(hào)。

在其中一種較佳的實(shí)施型態(tài)中,該功率噪聲感測(cè)單元利用遮光方式或不導(dǎo)通其中一轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)方式,以產(chǎn)生該功率噪聲訊號(hào)。

為達(dá)上述目的,就另一個(gè)觀點(diǎn)言,本發(fā)明提供了一種有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路的控制方法,包含:感測(cè)影像,以產(chǎn)生一影像感測(cè)訊號(hào);感測(cè)功率噪聲,以產(chǎn)生一功率噪聲訊號(hào);接收該影像感測(cè)訊號(hào)及該功率噪聲訊號(hào),以差分放大方式而產(chǎn)生一差分過(guò)濾訊號(hào);接收該差分過(guò)濾訊號(hào),而產(chǎn)生一計(jì)數(shù)訊號(hào);以及將該計(jì)數(shù)訊號(hào)轉(zhuǎn)換為一數(shù)字影像訊號(hào)。

在前述實(shí)施型態(tài)中,該接收該影像感測(cè)訊號(hào)及該功率噪聲訊號(hào),以差分放大方式而產(chǎn)生該差分過(guò)濾訊號(hào)的步驟較佳地包括:利用一第一電容,具有第一電容值C1,取樣并儲(chǔ)存該影像感測(cè)訊號(hào);利用另一第一電容,具有第一電容值C1,取樣并儲(chǔ)存該功率噪聲訊號(hào);利用一差分放大器的兩差分輸入端,分別接收該影像感測(cè)訊號(hào)與該功率噪聲訊號(hào);以及利用該差分放大器的兩差分輸出端間的壓差ΔV作為該差分過(guò)濾訊號(hào);其中,一第二電容,其具有第二容值C2,耦接于接收該影像取樣訊號(hào)的該差分輸入端與其中一該差分輸出端之間;其中,另一 第二電容,其具有第二容值C2,連接于接收該功率噪聲訊號(hào)的該差分輸入端與另一該差分輸出端之間;其中,該壓差ΔV的值為:

<mrow> <mi>&Delta;V</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Vip</mi> <mo>-</mo> <mi>Vin</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中該影像感測(cè)訊號(hào)具有電壓Vin,且該功率噪聲訊號(hào)具有電壓Vip。

在其中一種較佳的實(shí)施型態(tài)中,該接收該差分過(guò)濾訊號(hào),而產(chǎn)生一計(jì)數(shù)訊號(hào)的步驟包括利用一磁滯比較器,具有兩磁滯輸入端,分別耦接于該兩差分輸出端,并根據(jù)該壓差ΔV與一斜坡電壓及一參考電壓,產(chǎn)生該計(jì)數(shù)訊號(hào)。

在其中一種較佳的實(shí)施型態(tài)中,該感測(cè)功率噪聲,以產(chǎn)生該功率噪聲訊號(hào)的步驟包括:利用遮光方式或不導(dǎo)通一轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)方式,以產(chǎn)生該功率噪聲訊號(hào)。

下面通過(guò)具體實(shí)施例詳加說(shuō)明,當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。

附圖說(shuō)明

圖1顯示一種典型的CMOS影像感測(cè)陣列電路1示意圖;

圖2顯示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例;

圖3顯示本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例;

圖4說(shuō)明第二個(gè)實(shí)施例中差分放大器A1對(duì)影像感測(cè)訊號(hào)ISS及功率噪聲訊號(hào)PNS操作運(yùn)算的方式;

圖5說(shuō)明第二個(gè)實(shí)施例中比較器41操作運(yùn)算的方式;

圖6顯示本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。

圖中符號(hào)說(shuō)明

1 CMOS影像感測(cè)陣列電路

2 影像感測(cè)陣列

3 列(row)電路

4 行(column)電路

10 影像感測(cè)單元

20 功率噪聲感測(cè)單元

30 差分放大電路

40 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路

41 比較器

43 計(jì)數(shù)電路

100 具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路

A1 差分放大器

A2 磁滯比較器

C1,C2 電容值

CS 計(jì)數(shù)訊號(hào)

DIS1,DIS2 數(shù)字影像訊號(hào)

Fd 浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)

ISS 影像感測(cè)訊號(hào)

Pd 光偵測(cè)單元

PNS 功率噪聲訊號(hào)

RSEL 列選擇開(kāi)關(guān)

RST 重置開(kāi)關(guān)

SF 源極隨耦器

SH1,SH2,SH3,SH4 取樣保持電路

TG 轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)

VDAC 斜坡電壓

Vdd 內(nèi)部電壓

Vin,Vip,Von,Vop 電壓

VREF 參考電壓

ΔV 壓差

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖2,顯示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。如圖2所示,具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路100包含影像感測(cè)單元10、功率噪聲感測(cè)單元20、差分放大電路30、以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路40;其中數(shù)字轉(zhuǎn)換電路40包括比較器41以及計(jì)數(shù)電路43。影像感測(cè)單元10用以接收影像,以產(chǎn)生影像感測(cè)訊號(hào)ISS。功率噪聲感測(cè)單元20用以感測(cè)功率噪聲,以產(chǎn)生功率噪聲訊號(hào)PNS。差分放大電路30分別與影像感測(cè)單元10及功率噪聲感測(cè)單元20耦接,以接收影像感測(cè)訊號(hào)ISS及功率噪聲訊號(hào)PNS,并以差分放大方式而產(chǎn)生差分過(guò)濾訊號(hào)。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路40與差分放大電路30耦接,以接收差分過(guò)濾訊號(hào),而產(chǎn)生數(shù)字影像訊號(hào)DIS2。比較器41與差分放大電路30耦接,以接收差分過(guò)濾訊號(hào),而產(chǎn)生計(jì)數(shù)訊號(hào)。計(jì)數(shù)電路43與比較器41耦接,以將計(jì)數(shù)訊號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS2。

在本實(shí)施例中,差分放大電路30與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路40例如可以應(yīng)用于典型的CMOS影像感測(cè)陣列電路1中的行電路4,而影像感測(cè)單元10與功率噪聲感測(cè)單元20例如可以應(yīng)用于典型的CMOS影像感測(cè)陣列電路1中的影像感測(cè)陣列2。其中,功率噪聲感測(cè)單元20例如在影像感測(cè)陣列2中的每一行設(shè)置一個(gè)即可。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是,在應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例中,影像感測(cè)訊號(hào)ISS先經(jīng)過(guò)差分放大電路30,再轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS2。此種架構(gòu)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)之處,其中之一在于影像感測(cè)訊號(hào)ISS在轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS2之前,先經(jīng)過(guò)差分放大電路30與比較器41,也就是在轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS2之前,先通過(guò)差分放大方式過(guò)濾功率噪聲并放大訊號(hào)。如此一來(lái),可以降低后續(xù)電路在設(shè)計(jì)上,例如精密度、分辨率的限制。也就是說(shuō),將影像感測(cè)訊號(hào)ISS去除至少部分的功率噪聲PNS之后放大,可使訊號(hào)在固定的預(yù)設(shè)范圍內(nèi),分辨率增加,降低后續(xù)處理數(shù)字訊號(hào)的電路在設(shè)計(jì)上的復(fù)雜度,提高訊號(hào)的分辨率。此外,根據(jù)本發(fā)明,功率噪聲感測(cè)單元20例如但不限于為利用遮光方式將影像遮蔽,或是將影像感測(cè)單元中的轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)不導(dǎo)通,只傳遞功率噪聲的影像感測(cè)單元。以4-開(kāi)關(guān)(4T)影像感測(cè)元件為例,例如將其影像感測(cè)單元遮光,或使其中的轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)恒不 導(dǎo)通即可。將此功率噪聲感測(cè)單元20所產(chǎn)生的代表功率噪聲的功率噪聲訊號(hào)PNS與前述影像感測(cè)訊號(hào)ISS執(zhí)行差分放大的運(yùn)算。另外,將影像感測(cè)單元遮光的方式可以進(jìn)一步在差分放大方式的處理程序中,使功率噪聲包含至少部分的暗電流,以于影像感測(cè)訊號(hào)ISS轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS2之前,過(guò)濾包含至少部分的暗電流的功率噪聲。

圖3顯示本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例顯示具有功率噪聲過(guò)濾功能的影像感測(cè)電路100一種較具體的實(shí)施例。如圖3所示,影像感測(cè)單元10包括:影像感測(cè)元件pd,其例如但不限于為光二極管、光柵極、或光導(dǎo)體,用以接收影像以產(chǎn)生感測(cè)電荷;轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG,耦接于影像感測(cè)元件pd與浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)fd之間,以轉(zhuǎn)移上述感測(cè)電荷為浮動(dòng)擴(kuò)散電荷,并將浮動(dòng)擴(kuò)散電荷儲(chǔ)存于浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)fd;重置開(kāi)關(guān)RST,在本實(shí)施例中,重置開(kāi)關(guān)RST與浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)fd耦接,重置開(kāi)關(guān)RST用以重置浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)fd的位準(zhǔn)至預(yù)設(shè)電位,例如但不限于為內(nèi)部電壓Vdd;源極隨耦器SF,耦接至浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)fd,以將浮動(dòng)擴(kuò)散電荷轉(zhuǎn)換為一像素訊號(hào),以代表該影像感測(cè)元件所感測(cè)的影像;以及列選擇開(kāi)關(guān)RSEL,耦接于源極隨耦器SF,列選擇開(kāi)關(guān)RSEL由列選擇訊號(hào)控制,以致能該列選擇開(kāi)關(guān)RSEL并接收訊號(hào),而將前述像素訊號(hào)轉(zhuǎn)換為影像感測(cè)訊號(hào)ISS。

如圖3所示,功率噪聲感測(cè)單元20例如具有與影像感測(cè)單元10相同的結(jié)構(gòu),但其中的轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG在操作時(shí)保持不導(dǎo)通的狀態(tài);或是以屏蔽的方式,為影像感測(cè)元件pd遮光,例如在半導(dǎo)體制程中,以金屬或遮光的材料覆蓋影像感測(cè)元件pd,使影像不會(huì)被影像感測(cè)元件pd接收。另一種實(shí)施方式,即轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG于操作時(shí)保持不導(dǎo)通,如此一來(lái),功率噪聲感測(cè)單元20所產(chǎn)生的功率噪聲訊號(hào)PNS只有功率噪聲。另一種實(shí)施方式,即轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG在操作時(shí)保持導(dǎo)通,但是以屏蔽方式,使影像不會(huì)被影像感測(cè)元件pd接收,如此一來(lái),功率噪聲進(jìn)一步包含暗電流(dark current),使影像感測(cè)訊號(hào)ISS可以連暗電流所產(chǎn)生的噪聲一起扣除。

如圖3所示,差分放大電路30包括差分放大器A1與取樣保持電路SH1、SH2、SH3、及SH4。取樣保持電路SH1與影像感測(cè)單元10耦接,用以取樣并儲(chǔ)存影像感測(cè)訊號(hào)ISS。取樣保持電路SH2與功率噪聲感測(cè)單元20耦接,用以取樣并儲(chǔ)存功率噪聲訊號(hào)PNS。差分放大器A1具有兩差分輸入端及兩差分輸出端。其中兩差分輸入端分別用以接收影像感測(cè)訊號(hào)ISS與功率噪聲訊號(hào)PNS。兩差分輸出端間的壓差ΔV作為差分過(guò)濾訊號(hào)。取樣保持電路SH3連接于接收影像感測(cè)訊號(hào)ISS的差分輸入端與其中一差分輸出端之間。取樣保持電路SH4連接于接收功率噪聲訊號(hào)PNS的差分輸入端與另一差分輸出端之間。

其中,取樣保持電路SH1、SH2、SH3、及SH4例如但不限于包含如圖所示的電容。在取樣保持電路SH1、SH2、SH3、及SH4中,除了電容的外,亦可以包括重置開(kāi)關(guān)與重置電容等,以作為重置暫存訊號(hào)之用,此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不予贅述。簡(jiǎn)言之,取樣保持電路的操作,在于取樣并保持影像感測(cè)訊號(hào)ISS或功率噪聲訊號(hào)PNS,使差分放大器A1可以對(duì)影像感測(cè)訊號(hào)ISS及功率噪聲訊號(hào)PNS操作運(yùn)算。

詳言之,請(qǐng)參閱圖4,說(shuō)明本實(shí)施例中差分放大器A1對(duì)影像感測(cè)訊號(hào)ISS及功率噪聲訊號(hào)PNS操作運(yùn)算的方式。如圖所示,取樣保持電路SH1與取樣保持電路SH2分別具有電容,例如具有電容值C1,取樣保持電路SH3與取樣保持電路SH4分別具有電容,例如具有電容值C2,則壓差ΔV的值為:

<mrow> <mi>&Delta;V</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Vip</mi> <mo>-</mo> <mi>Vin</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中影像感測(cè)訊號(hào)ISS具有電壓Vin,且功率噪聲訊號(hào)PNS具有電壓Vip。在此差分放大器A1用意在于以負(fù)回授的控制方式,建立偏壓點(diǎn),使差分過(guò)濾訊號(hào)(在此為ΔV)為影像感測(cè)訊號(hào)ISS與功率噪聲訊號(hào)PNS的差值以電容值C1與C2比例放大。影像感測(cè)訊號(hào)ISS與功率噪聲訊號(hào)PNS初始的相位的訊號(hào)值可視為儲(chǔ)存于輸入側(cè)電容中,等到影像感測(cè)訊 號(hào)ISS與功率噪聲訊號(hào)PNS下一個(gè)的相位的訊號(hào)值產(chǎn)生時(shí),初始的訊號(hào)值儲(chǔ)存于輸出側(cè)的電容中;因此,利用電容值C1與C2的比例,造成影像感測(cè)訊號(hào)ISS與功率噪聲訊號(hào)PNS差分放大的比例。需說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,差分放大器A1的雙輸入端與雙輸出端的正負(fù)號(hào)可以互換,但需要保持對(duì)應(yīng)的關(guān)系,也就是說(shuō),要保持如圖中所示的壓差ΔV=Vop-Von,并符合前述壓差ΔV的值的計(jì)算式。其中,差分放大器A1的正輸出端與負(fù)輸出端的電壓值分別為電壓Vop與Von;而差分放大器A1的正輸入端與負(fù)輸入端的電壓值分別為取樣保持后的電壓Vip與Vin。

如圖5所示,差分過(guò)濾訊號(hào)(在本實(shí)施例中為壓差ΔV)為雙端的訊號(hào),由比較器41所接收。其中,比較器41例如但不限于包括磁滯比較器A2,其具有兩磁滯輸入端,分別耦接于兩差分輸出端,并根據(jù)壓差ΔV與斜坡電壓VDAC及參考電壓VREF,產(chǎn)生計(jì)數(shù)訊號(hào)CS。其中,比較器41例如還包括如圖所示的電容與開(kāi)關(guān),其中的電容分別用以作為磁滯比較器A2兩輸入端的并聯(lián)分壓關(guān)系的應(yīng)用元件;而開(kāi)關(guān)用以決定負(fù)回授操作的時(shí)間點(diǎn),使得于磁滯比較器A2可將雙端的輸入點(diǎn)的壓差,根據(jù)斜坡電壓VDAC及參考電壓VREF,計(jì)量操作算出計(jì)數(shù)訊號(hào)AIS。

詳言之,考慮電壓Vop與Von分別為:

<mrow> <mi>Vop</mi> <mo>=</mo> <mi>Vaz</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mi>&Delta;V</mi> </mrow>

<mrow> <mi>Von</mi> <mo>=</mo> <mi>Vaz</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mi>&Delta;V</mi> </mrow>

其中電壓Vaz為相對(duì)位準(zhǔn),可視為零電位校正(auto-zero)電位,也就是平衡時(shí)磁滯比較器A2兩輸入端的位準(zhǔn)。由于在本實(shí)施例中,電壓Vaz僅用于方便說(shuō)明運(yùn)算,其實(shí)際的值并不需要加以特別的說(shuō)明。因此主要的重點(diǎn)在于,比較器41需要將壓差ΔV所代表的雙端差分過(guò)濾訊號(hào),量化并轉(zhuǎn)換為單端計(jì)數(shù)訊號(hào)CS。利用斜坡電壓VDAC及參考電壓VREF分別與電壓Vop與Von比較,例如在磁滯比較器A2的正輸入端,由斜坡電壓VDAC往下計(jì)數(shù)至電壓Vop,也就是電壓而在 在磁滯比較器A2的負(fù)輸入端,由參考電壓VREF往上計(jì)數(shù)至電壓Von也就是電壓舉例而言,參考電壓VREF為固定的位準(zhǔn),而斜坡電壓VDAC具有單斜率的逐漸改變(例如逐漸下降)的位準(zhǔn),如此一來(lái),利用兩輸入端電容分壓的關(guān)系,磁滯比較器A2單輸出端所產(chǎn)生的計(jì)數(shù)訊號(hào)CS即可代表壓差ΔV所代表的雙端差分過(guò)濾訊號(hào)的計(jì)量值。計(jì)數(shù)訊號(hào)CS經(jīng)過(guò)圖2所示的計(jì)數(shù)電路43即可轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像訊號(hào)DIS2。其中,計(jì)數(shù)電路43于磁滯比較器A2根據(jù)斜坡電壓VDAC與參考電壓VREF在上下數(shù)的程序中,計(jì)算其時(shí)間或上下計(jì)數(shù)的相關(guān)訊號(hào),而得到計(jì)數(shù)訊號(hào)CS,此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不予贅述。

圖6顯示本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例舉例說(shuō)明功率噪聲感測(cè)單元20的俯視示意圖。如圖6所示,影像感測(cè)元件pd例如但不限于為光二極管,由俯視圖示之,例如但不限于為矩形。而轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG、擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)fd、重置開(kāi)關(guān)RST、源極隨耦器SF、列選擇開(kāi)關(guān)RSEL例如但不限于以圖6所示的俯視示意圖的布局方式安排。影像感測(cè)元件pd以灰色實(shí)心填滿,示意利用遮光方式遮蔽影像感測(cè)元件pd,以產(chǎn)生功率噪聲訊號(hào)?;蚴菍⑥D(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG于操作期間保持電連接于不導(dǎo)通電壓,使轉(zhuǎn)移切換開(kāi)關(guān)TG不導(dǎo)通,以產(chǎn)生功率噪聲訊號(hào)。

以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明,只是以上所述,僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容,并非用來(lái)限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。在本發(fā)明的相同精神下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效變化。例如,在所示各實(shí)施例電路中,可插入不影響訊號(hào)主要意義的元件,如其它開(kāi)關(guān)等;又如,由俯視圖視之,影像感測(cè)單元不限于如圖所示的形狀,亦可以為其它任意形狀與其它數(shù)量。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)涵蓋上述及其它所有等效變化。

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