本公開一般涉及具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)的系統(tǒng)，并且更具體地涉及圖像傳感器或成像系統(tǒng)中的adc。

背景技術(shù)：

1、圖像傳感器通常在電子系統(tǒng)或電子設(shè)備中用于生成圖像數(shù)據(jù)。在典型布置中，圖像傳感器包括具有有源圖像傳感器像素的圖像傳感器陣列?；谘刂刂坡窂浇邮盏目刂菩盘?hào)，有源圖像傳感器像素響應(yīng)于入射光而生成圖像信號(hào)。生成的圖像信號(hào)沿著讀出路徑被讀出，并用于生成電子系統(tǒng)中可用的一個(gè)或多個(gè)圖像幀。

2、像素生成的圖像信號(hào)是在讀出操作期間由adc轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)。期望提供一種具有高轉(zhuǎn)換速度和降低的功率消耗同時(shí)提供高位分辨率輸出的adc。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)第一方面，提供一種圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：圖像傳感器像素陣列；和像素讀出電路，所述像素讀出電路耦接到所述圖像傳感器像素陣列，其中所述像素讀出電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為在第一模式下作為快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作并且在第二模式下作為delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作。

2、根據(jù)第二方面，提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為接收輸入模擬信號(hào)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：delta-sigma電路；比較器，所述比較器耦接到所述delta-sigma電路并具有輸出端子；數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器耦接到所述比較器的所述輸出端子；和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器耦接在所述比較器的所述輸出端子與所述delta-sigma電路之間，并且被配置為基于所述比較器的所述輸出端子上的信號(hào)向所述delta-sigma電路供應(yīng)高參考電壓和低參考電壓，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置為從多個(gè)電壓中選擇所述高參考電壓并從多個(gè)電壓中選擇所述低參考電壓。

3、根據(jù)第三方面，提供一種delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為接收輸入模擬信號(hào)，所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：delta-sigma電路；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器耦接到所述delta-sigma電路；比較器，所述比較器耦接到所述delta-sigma電路；和數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器耦接到所述比較器，其中所述delta-sigma電路包括放大器，并且其中所述放大器和所述比較器被配置為作為快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一部分操作。

技術(shù)特征：

1.一種圖像傳感器，所述圖像傳感器包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為在作為所述快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作時(shí)對(duì)像素信號(hào)執(zhí)行粗略轉(zhuǎn)換操作，并且其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為在作為所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作時(shí)對(duì)所述像素信號(hào)執(zhí)行精細(xì)轉(zhuǎn)換操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其中所述粗略轉(zhuǎn)換操作產(chǎn)生的第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)具有與所述精細(xì)轉(zhuǎn)換操作產(chǎn)生的第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相比更少的位。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為基于對(duì)所述像素信號(hào)的所述粗略轉(zhuǎn)換操作的輸出來(lái)對(duì)所述像素信號(hào)執(zhí)行所述精細(xì)轉(zhuǎn)換操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括放大器，所述放大器在所述第一模式下是所述快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一部分，并且在所述第二模式下是所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中所述放大器被配置為在所述第一模式下作為用于所述快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的比較器操作，并且被配置為在所述第二模式下形成用于所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器的積分器。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其中所述放大器被配置為在所述第一模式下作為用于所述快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的比較器操作，并且被配置為在所述第二模式下作為用于所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器的比較器操作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一附加放大器和第二附加放大器，所述第一附加放大器和所述第二附加放大器在所述第一模式下是所述快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一部分，并且在所述第二模式下是所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器耦接到所述放大器；數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器耦接到所述放大器；和運(yùn)算電路，所述運(yùn)算電路耦接到所述數(shù)字濾波器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像傳感器，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器耦接在所述放大器的輸出端子與所述第一附加放大器的輸入端子之間，其中所述第一附加放大器的輸出端子耦接到所述第二附加放大器的輸入端子，其中所述第二附加放大器的輸出端子耦接到所述放大器的輸入端子，其中所述數(shù)字濾波器耦接到所述放大器的所述輸出端子，并且其中所述運(yùn)算電路耦接到所述數(shù)字濾波器的輸出端子。

11.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為接收輸入模擬信號(hào)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述delta-sigma電路和所述比較器被配置為對(duì)所述輸入模擬信號(hào)執(zhí)行第一模數(shù)轉(zhuǎn)換的至少一部分，并且其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置為基于所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換從多個(gè)電壓中選擇所述高參考電壓，并且基于所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換從多個(gè)電壓中選擇所述低參考電壓。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置為使用所選擇的高參考電壓和低參考電壓來(lái)對(duì)所述輸入模擬信號(hào)執(zhí)行第二模數(shù)轉(zhuǎn)換的至少一部分。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述運(yùn)算電路被配置為從存儲(chǔ)電路獲得校準(zhǔn)信息，并且基于所述校準(zhǔn)信息來(lái)選擇性地縮放所述數(shù)字濾波器的所述輸出端子上的所述輸出。

16.一種delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為接收輸入模擬信號(hào)，所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述快閃式模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為提供所述輸入模擬信號(hào)所屬的分格的指示，所述分格與圖像光強(qiáng)度的范圍相關(guān)聯(lián)。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為基于所述分格的所述指示來(lái)執(zhí)行所述輸入模擬信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置為基于所述分格的所述指示來(lái)選擇高參考電壓和低參考電壓。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所述delta-sigma電路、所述比較器和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置為作為delta-sigma調(diào)制器的至少一部分操作，其中基于所述分格的所述指示來(lái)調(diào)整所述delta-sigma調(diào)制器的時(shí)鐘頻率，并且其中基于所述分格的所述指示來(lái)調(diào)整所述delta-sigma調(diào)制器的放大器的偏置電流。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種圖像傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及Delta?Sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器。一種系統(tǒng)可包括混合模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，該混合ADC在第一模式下形成快閃式ADC，并且Delta?Sigma?ADC是第二模式。該快閃式ADC可提供由粗略模數(shù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的輸出。由該粗略模數(shù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的該輸出可用于配置該Delta?Sigma?ADC以執(zhí)行精細(xì)模數(shù)轉(zhuǎn)換。

技術(shù)研發(fā)人員：阿南塔什·文卡特什,穆庫(kù)爾·薩卡爾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19