支持多種電壓的緊湊型行解碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種固態(tài)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種用于CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器的支持多種電壓的緊湊型行解碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]行解碼器被廣泛應(yīng)用于CMOS圖像傳感器，以控制二維光電二極管傳感器像素陣列的功能。行解碼器通常需要多種高和低電平來(lái)驅(qū)動(dòng)像素。然而，邏輯控制信號(hào)通常是在低電平域，這通常不能驅(qū)動(dòng)所需要的高和低電平電路。為了解決這個(gè)問(wèn)題，電壓移位器電路通常被放置在每一行中，以驅(qū)動(dòng)高的低電平。由于這些電平移位器重復(fù)放置在每一行中，在數(shù)百萬(wàn)像素陣列中會(huì)重復(fù)數(shù)千次，它會(huì)浪費(fèi)很大的布局面積，從而增加了整個(gè)芯片的成本。
[0003]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN1790451公開(公告)日2006.06.21，公開了一種緩沖電路，其中，將其配置在顯示面板外圍部，使從電平移位器輸出的一對(duì)放大振幅的相補(bǔ)脈沖信號(hào)穩(wěn)定化，并將其作為顯示面板的水平轉(zhuǎn)送時(shí)鐘而輸出，其特征在于，包括:第I緩沖電路，其由多個(gè)反相器串聯(lián)連接而構(gòu)成，并使上述電平移位器的一方輸出穩(wěn)定化；以及第2緩沖電路，其由多個(gè)反相器串聯(lián)連接而構(gòu)成，并使上述電平移位器的另一方輸出穩(wěn)定化；另外，將上述第I及第2緩沖電路組合并呈大致直線而排列于顯示面板外圍部，并且，將第I或第2緩沖電路的一者的緩沖電路的多個(gè)反相器分開配置且夾著另一者的反相器。但該技術(shù)無(wú)法提供CMOS圖像傳感器所需要的不同高低驅(qū)動(dòng)電壓。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN101488757公開(公告)日2009.07.22，公開了一種轉(zhuǎn)換器，不僅能夠維持相同的穩(wěn)定時(shí)間和相同的分辨率而且還能夠削減DAC構(gòu)成元件數(shù)。在6位輸入的DAC中設(shè)置:基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路100，產(chǎn)生17個(gè)基準(zhǔn)電壓；第I開關(guān)電路200，具有分別由MOS晶體管構(gòu)成的19個(gè)開關(guān)對(duì)，以便根據(jù)上位4位選擇彼此相鄰的2個(gè)基準(zhǔn)電壓；第2開關(guān)電路300，由MOS晶體管的串聯(lián)電路構(gòu)成，以便用總導(dǎo)通電阻4分割選擇出的2個(gè)基準(zhǔn)電壓的差獲得3個(gè)中間電壓；以及第3開關(guān)電路400，根據(jù)下位2位選擇地輸出選擇出的2個(gè)基準(zhǔn)電壓中低的電壓或3個(gè)中間電壓中的I個(gè)。在與第I模式相比、選擇MOS晶體管的導(dǎo)通電阻變小的灰度級(jí)的第2模式中，增加在第I及第2開關(guān)電路200、300中用于分壓的MOS晶體管數(shù)。但該技術(shù)對(duì)高像素的CMOS圖像傳感器，會(huì)需要更大量的元件，版圖面積增加，成本提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種支持多種電壓的緊湊型行解碼器，通過(guò)將大部分電壓電平轉(zhuǎn)換器從行級(jí)轉(zhuǎn)放至全局層面上，顯著減少行解碼器的布局面積，提供多種高和低電平的支持，并且具有用很少的布局面積成本來(lái)添加額外的邏輯功能的靈活性。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括:
[0007]一個(gè)全局驅(qū)動(dòng)器以及若干個(gè)行電平驅(qū)動(dòng)器，
[0008]每個(gè)行電平驅(qū)動(dòng)器包括:地址解碼器、行驅(qū)動(dòng)器以及位于其之間的用于將來(lái)自地址解碼器的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為最高擺動(dòng)控制電壓的電平移位器；
[0009]所述的全局驅(qū)動(dòng)器向上述行驅(qū)動(dòng)器提供所需的電壓電平轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)將低電平數(shù)字域信號(hào)轉(zhuǎn)換到高電平模擬域信號(hào)。
技術(shù)效果
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果包括:
[0011]I)所有行級(jí)驅(qū)動(dòng)器均工作于模擬域且無(wú)需電壓電平轉(zhuǎn)換器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0012]2)除了一個(gè)位于行級(jí)且用于轉(zhuǎn)換行訪問(wèn)控制信號(hào)的最高擺動(dòng)電壓電平移位器以夕卜，其他必要的電壓電平轉(zhuǎn)換器均設(shè)置于全局驅(qū)動(dòng)器模塊內(nèi)，使得本解碼器的布局面積進(jìn)一步減小。
[0013]3)行級(jí)地址解碼器工作于數(shù)字域。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明所提出的緊湊行解碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為行驅(qū)動(dòng)器和相關(guān)的像素的實(shí)現(xiàn)示意圖。
[0016]圖3為行地址解碼器與電壓電平移位器的實(shí)現(xiàn)示意圖。
[0017]圖4為在全局層面上的電壓電平轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動(dòng)器示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例包括:一個(gè)全局驅(qū)動(dòng)器20以及若干個(gè)行電平驅(qū)動(dòng)器10，其中:每個(gè)行電平驅(qū)動(dòng)器10包括:地址解碼器30、行驅(qū)動(dòng)器50以及位于其之間的用于將來(lái)自地址解碼器30的數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為最高擺動(dòng)控制電壓的電平移位器40 ;全局驅(qū)動(dòng)器20向所有行驅(qū)動(dòng)器50提供所需的電壓電平轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)將低電平數(shù)字域信號(hào)轉(zhuǎn)換到高電平模擬域信號(hào)。
[0020]所述的地址解碼器30和行驅(qū)動(dòng)器50對(duì)應(yīng)每一行設(shè)置。
[0021]本實(shí)施例中，工作在數(shù)字域的地址解碼器30采用數(shù)字電源和數(shù)字核心的MOS管，工作在模擬域的行驅(qū)動(dòng)器50使用相應(yīng)的高電平電源或低電平電源而無(wú)需行內(nèi)的電壓電平移位器。
[0022]雖然全局驅(qū)動(dòng)器20內(nèi)設(shè)有電平移位電路，且需要相對(duì)大的電平移位器來(lái)驅(qū)動(dòng)所有的行驅(qū)動(dòng)器電路，但與現(xiàn)有技術(shù)中將電平位移器置于每一行所帶來(lái)的總和布局面積的花費(fèi)要小得多，因?yàn)樗鼉H重復(fù)一次。
[0023]行層面中I位低到高驅(qū)動(dòng)器會(huì)增加一些面積，但仍比用多個(gè)行內(nèi)電平移位電路小得多。每行中的地址解碼器30使用低電平以便通過(guò)更小的數(shù)字型的MOS管實(shí)現(xiàn)。這樣使得更復(fù)雜的地址解碼邏輯可以在該子塊實(shí)現(xiàn)且不添加大的布局面積。
[0024]如圖2所示，為行驅(qū)動(dòng)器50驅(qū)動(dòng)與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)像素單元110的實(shí)現(xiàn)示意。
[0025]作為一個(gè)典型的CMOS圖像傳感器的像素單元110，其與行驅(qū)動(dòng)器50通過(guò)RST、TX和RS輸入端相連，其中每個(gè)輸入端需要高、低兩種電壓。
[0026]所述的行驅(qū)動(dòng)器50由三個(gè)相同的邏輯驅(qū)動(dòng)單元組成，每個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)單元包括:依次串聯(lián)的邏輯與門和反相器，其中:邏輯與門的供電端與全局驅(qū)動(dòng)器相連，輸入端與電平移位器的輸出端相連，并通過(guò)全局驅(qū)動(dòng)器提供對(duì)應(yīng)的高電平和低電平供電。
[0027]三個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)單元分別構(gòu)成RST、TX和RS通道，具體為:
[0028]I)對(duì)于RST通道，ADD_SEL_H(像素單元使能信號(hào))和RST_H(重置信號(hào))的邏輯與結(jié)果確定像素單元110的重置與否；
[0029]2)對(duì)于TX通道，ADD_SEL_H和TX_H(輸出信號(hào))的邏輯與結(jié)果確定像素單元110接收信號(hào)與否；
[0030]3)對(duì)于RS通道，ADD_SEL_H和RS_H (鎖存信號(hào))的邏輯與結(jié)果確定像素單元110保留狀態(tài)與否；
[0031]例如:像素單元使能信號(hào)來(lái)自同一個(gè)行電平驅(qū)動(dòng)器10內(nèi)的電平移位器40，當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，意味著選擇訪問(wèn)該行電平驅(qū)動(dòng)器10對(duì)應(yīng)的像素單元110，否則該像素單元110為非接入狀態(tài)。
[0032]上述信號(hào)如ADD_SEL_H、RS_H、RST_H、TX_H均轉(zhuǎn)換為最高擺動(dòng)控制電壓形式。
[0033]所述的轉(zhuǎn)換為最高擺動(dòng)控制電壓形式是指:驅(qū)動(dòng)像素所需的不同高低驅(qū)動(dòng)電壓，即 V_input_HIGH = max(V_RS_High, V_RST_High，V_TX_High)，其具體含義是指:V_RS_High，V_RST_High，V_T