Ad 变换电路的制作方法
【专利说明】AD变换电路
[0001] 相关申请的参照；本申请享有2014年3月14日申请的日本专利申请号2014-052705的优先权利益，本申请中援用该日本专利申请全部内容。
技术领域
[0002] 本实施方式一般涉及AD变换电路。
【背景技术】
[0003] 固体摄像装置中，按照构成多个行及多个列的多个像素的每列分别设置有单斜 型、管线型或者逐次比较型的AD变换电路，将来自各列的像素的模拟信号用AD变换电路进 行AD变换而生成数字信号。该些AD变换电路当中的管线型或者逐次比较型的AD变换电 路中，通过将参考电压与像素的模拟信号进行比较，来将像素的模拟信号变换为数字值。公 开了此时为了调节从固体摄像装置输出的影像的亮度而设置了对来自像素单元的模拟信 号进行放大的可编程增益放大（PGA;Program油leGainAmplifier)电路的结构，但是在该 样的结构中，需要有垂直像素列（column)的量的个数的PGA电路。为了减少用于实现固体 摄像装置的成本，期待着能够不设置PGA电路地进行增益。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的课题为提供一种能够不设置PGA电路地进行增益调整的AD变 换电路。
[0005] -实施方式的AD变换电路为管线型或者逐次比较型，比较输入电压和参照电压 来进行AD变换，其特征在于，具备生成所述参照电压的参照电压生成部，所述参照电压生 成部根据用于设定相对于所述输入电压的输出值的模拟增益的模拟增益指令值，变更所述 参照电压。
[000引发明效果
[0007] 根据上述结构的AD变换电路，能够不设置PGA电路地进行增益调整。
【附图说明】
[0008] 图1是表示第一实施方式所涉及的1.化it兀余的管线型AD变换电路的结构的 图。
[0009] 图2是表示模拟运算部的输出与各部输入输出之间的关系的图。
[0010] 图3是表示采样模式下的模拟运算部的状态的图。
[0011] 图4是表示保持模式下的模拟运算部的状态的图。
[0012] 图5是表示循环型的管线AD变换电路中的概念图的图。
[001引图6是作为第一实施方式所涉及的AD变换电路的比较例而示出了具备PGA电路 的结构的图。
[0014] 图7是表示在第一实施方式所涉及的AD变换电路中，当输入电压Vsig为1. 2V时 将参照电压设成了满刻度电压的1/1. 79倍化56倍）的情况下的概念图的图。
[0015] 图8是表示第一实施方式所涉及的参照电压生成部的结构的图。
[0016] 图9是表示在第一实施方式所涉及的AD变换电路中，当输入电压Vsig为2. 8V时 将参照电压设成了满刻度电压的1/1. 79倍化56倍）的情况下的概念图的图。
[0017] 图10是表示第一实施方式所涉及的AD变换电路中的模拟增益与参照电压之间的 关系W及相对于Vsig的输出值的图。
[0018] 图11是表示第二实施方式所涉及的AD变换电路的结构的图。
[0019] 图12是表示第二实施方式所涉及的AD变换电路的DAC的结构的图。
[0020] 图13是表示逐次比较型AD变换电路中的概念图的图。
[002。 图14是作为第二实施方式所涉及的AD变换电路的比较例，示出了具备PGA电路 的结构的图。
[0022] 图15是表示在第二实施方式所涉及的AD变换电路中，当Vsig输入电压为1.2V 时将参照电压设成了满刻度电压的1/2X(1/1. 79倍化56倍））的情况下的概念图的图。
[0023] 图16是表示第二实施方式所涉及的参照电压生成部的结构的图。
[0024] 图17是表示在第二实施方式所涉及的AD变换电路中，当输入电压Vsig为2. 8V 时将参照电压设成了满刻度电压的1/2X(1/1. 79倍化56倍））的情况下的概念图的图。 [002引图18是表示第二实施方式所涉及的AD变换电路中的模拟增益与参照电压之间的 关系W及相对于Vsig的输出值的图。
【具体实施方式】
[0026] 根据本实施方式，提供一种AD变换电路，为管线型或者逐次比较型的AD变换电 路，比较输入电压和参照电压，进行AD变换，其中，具备生成参照电压的参照电压生成部。 参照电压生成部根据用于设定相对于输入电压而言的输出值的增益的模拟增益指令值，变 更参照电压。
[0027]W下，参照附图，详细地说明实施方式所涉及的AD变换电路W及AD变换方法。另 夕F，本发明不受该些实施方式的限制。
[002引（第一实施方式）
[0029] 图1是表示第一实施方式所涉及的1.化it兀余的管线型AD变换电路的结构的 图。在图1所示的例子中，示出了向循环型的管线AD变换电路应用的应用例。另外，在CMOS 传感器中应用第一实施方式所涉及的AD变换电路1的情况下，有时采用相关双采样（CDS; CorrelatedDouble,sampling)方式。该情况下，S/H(SampleandHold)电路设置在AD变 换电路的前级，但是在此省略了S/H电路来进行了图示。
[0030]第一实施方式所涉及的管线AD变换电路1具备输入切换部2、模拟运算部3、数字 处理部4、参照电压生成部5W及DAC6。
[0031] 在循环型的管线AD变换电路中，输入切换部2对来自像素单元的电压Vsig和来 自模拟运算部3的Vout进行切换，将任意一个作为模拟运算部3的输入电压Vin。
[0032]模拟运算部 3 例如由SW1、SW2、SW3、SW4、Cs、Cf、2 倍放大器、C0MP1、C0MP2 构成。 该模拟运算部3具有后述的采样模式和保持模式，通过对该采样模式和保持模式进行切 换，根据电容Cs和电容Cf中的电荷守恒定律而产生输出电压，将用2倍放大器将该输出电 压放大后的电压作为Vout。该Vout在C0MPUC0MP2中与各自的参照电压进行比较，并且， 在循环型的管线AD变换电路中，为了将该Vout信号用于下一级，使该Vout返回至输入切 换部2。C0MP1、C0MP2中进入有分别不同的参照电压VREFN、VREFP，进行将该电压与Vout 的比较运算，输出"1"或者"0"。
[0033] 数字处理部4利用触发器来受理从各个COMP输出的化it的数字代码，考虑到进 位（carrybit)地加上从各级输出的化it的数据后，输出数字数据。
[0034] 参照电压生成部5的电压在保持模式时在电容Cs和电容Cf中被蓄积与（参照电 压一化ef/2)相当的电荷。关于该参照电压生成部5,留待后述。
[00巧]DAC6例如由1.化it兀余结构的DAC构成。该DAC6中，根据C0MP1的输出和C0MP2 的输出，选择一1、〇、1中的某个输入，输出一化ef/2、0、化ef/2中的某个。
[0036]图2是表示模拟运算部的输出与各部输入输出之间的关系的图。
[0037] 如图2所示，当C0MP1输出"1"、C0MP2输出"0"时，DAC6的输入"1"被选择，从 DAC6输出化ef/2。
[003引此外，当COMP1输出"0 "、C0MP2输出"1"时，DAC6的输入"0 "被选择，从DAC6输 出"0"。
[003引此夕F，当COMP 1输出"0 "、C0MP2输出"0 "时，DAC6的输入"一1"被选择，从DAC6 输出一"Vref/S。
[0040]图3是表示采样模式下的模拟运算部的状态的图，图4是表示保持模式下的模拟 运算部的状态的图。
[0041] 通过对图3所示的采样模式和图4所示的保持模式进行切换，能够获得下述