[0039]第六晶体管T6的栅极经由第二电容器C2与斜坡电压RAMP端子耦接，第六晶体管T6的源极与第十晶体管TlO的漏极耦接，以及第六晶体管T6的漏极与第八晶体管T8的漏极耦接。第七晶体管T7的栅极经由第三电容器C3与像素输出电压POS端子耦接，第七晶体管T7的源极与第十晶体管TlO的漏极耦接，以及第七晶体管T7的漏极与第九晶体管T9的漏极耦接。在本文中，第六晶体管T6和第七晶体管T7是NMOS晶体管。第二电容器C2和第三电容器C3分别去除施加至第六晶体管T6和第七晶体管T7的斜坡电压RAMP和像素输出电压POS的直流分量。
[0040]第一电流镜单元114对第一路径和第二路径执行电流镜像操作，以及通过第一输出端子OUTl输出第一比较电压CMVl。第一电流镜单元114包括第八晶体管T8和第九晶体管T9。
[0041]第八晶体管T8具有与第九晶体管T9的栅极耦接的栅极、与第一电源电压VDD端子耦接的源极和与第六晶体管T6的漏极耦接的漏极。
[0042]第九晶体管T9具有与第八晶体管T8的栅极耦接的栅极、与第一电源电压VDD端子耦接的源极和与第七晶体管T7的漏极耦接的漏极。在本文中，第八晶体管T8和第九晶体管T9可以是PMOS晶体管。第八晶体管T8的栅极和第九晶体管T9的栅极与第八晶体管T8的漏极耦接。第九晶体管T9的漏极与第一输出端子OUTl耦接，通过第一输出端子OUTl输出与斜坡电压RAMP和像素输出电压POS之间的放大的电压差相对应的第一比较电压CMVl。
[0043]第一偏置单兀116产生与第一电流和第二电流之和相对应的偏置电流。第一偏置单元116包括第十晶体管T10。第十晶体管TlO具有与第一偏置电压BIASl端子耦接的栅极、与接地电压GND耦接的源极、以及与第六晶体管T6和第七晶体管T7的源极耦接的漏极。在本文中，第十晶体管TlO可以是NMOS晶体管。第十晶体管TlO用作电流源。
[0044]自动归零单元118响应于自动归零信号AZS来执行自动归零操作。自动归零单元118包括第四切换器SW4和第五切换器SW5。
[0045]第四切换器SW4耦接在第六晶体管T6的栅极和漏极之间。第五切换器SW5耦接在第七晶体管T7的栅极和漏极之间。在自动归零模式中，第四切换器SW4和第五切换器SW5响应于自动归零信号AZS而接通。因而，第六晶体管T6的栅极和漏极彼此耦接，并且第七晶体管T7的栅极和漏极彼此耦接。结果，第一比较单元110的偏移值被储存在第二电容器C2和第三电容器C3上。因而，当第一比较单元110对斜坡电压RAMP与像素输出电压POS进行比较时，可以基本上去除由第一比较单元110的偏移引起的比较误差。
[0046]尽管第四切换器SW4和第五切换器SW5为图1中所示的PMOS晶体管，但是第四切换器SW4和第五切换器SW5可以由用于执行切换操作的其他元件来实现。同时，如果第四切换器SW4和第五切换器SW5是PMOS晶体管，则当自动归零信号AZS具有低逻辑电平时，第四切换器SW4和第五切换器SW5接通。
[0047]第二比较单元120包括:第二目标电压输入单元122、第二电流镜单元124、第二偏置单元126以及模式切换单元128。
[0048]第二目标电压输入单元122基于第一比较电压CMVl产生在第三路径流动的第三电流，以及基于参考电压RV产生在第四路径流动的第四电流。第二目标电压输入单元122包括第一晶体管Tl和第二晶体管T2。
[0049]第一晶体管Tl具有与第一比较电压CMVl端子耦接的栅极、与第五晶体管T5的漏极耦接的源极以及与第三晶体管T3的漏极耦接的漏极。第二晶体管T2具有经由第一电容器Cl与参考电压RV端子耦接的栅极、与第五晶体管T5的漏极耦接的源极以及与第四晶体管T4的漏极耦接的漏极。在本文中，第一晶体管Tl和第二晶体管T2可以是NMOS晶体管。第一电容器Cl去除提供至第二晶体管T2的参考电压RV的直流分量。
[0050]第二电流镜单元124对第三路径和第四路径执行电流镜操作，并且通过第二输出端子0UT2输出第二比较电压CMV2。第二电流镜单元124包括第三晶体管T3和第四晶体管T4。
[0051]第三晶体管Τ3具有与第四晶体管Τ4的栅极耦接的栅极、与第一电源电压VDD端子耦接的源极、以及与第一晶体管Tl的漏极耦接的漏极。第四晶体管Τ4具有与第三晶体管T3的栅极耦接的栅极、与第一电源电压VDD端子耦接的源极、以及与第二晶体管Τ2的漏极耦接的漏极。在本文中，第三晶体管Τ3和第四晶体管Τ4可以是PMOS晶体管。第二输出端子0UT2与第一晶体管Tl的漏极和第三晶体管Τ3的漏极相对应。第二比较电压CMV2与第一比较电压CMVl和参考电压RV之间的放大的电压差相对应。
[0052]第二偏置单元126产生与第三电流和第四电流之和相对应的偏置电流。第二偏置单元126包括第五晶体管Τ5。
[0053]第五晶体管Τ5具有与第二偏置电压BIAS2端子耦接的栅极、与接地电压GND耦接的源极、以及与第一晶体管Tl和第二晶体管Τ2的源极耦接的漏极。在本文中，第五晶体管Τ5可以是NMOS晶体管。第五晶体管Τ5用作电流源。
[0054]对模式切换单元128进行切换使得第二电流镜单元124在自动归零模式期间具有第一状态，以及对模式切换单元128进行切换使得第二电流镜单元124在比较模式期间具有第二状态。模式切换单元128包括第一切换器SW1、第二切换器SW2和第三切换器SW3。
[0055]在自动归零模式中，第三晶体管Τ3的栅极和第四晶体管Τ4的栅极通过第一切换器SWl和第二切换器SW2与第三晶体管Τ3的漏极耦接。在比较模式中，第三晶体管Τ3的栅极和第四晶体管Τ4的栅极与第四晶体管Τ4的漏极耦接。也就是说，第一切换器SWl响应于自动归零信号AZS而接通，因此第三晶体管Τ3的栅极和第四晶体管SW4的栅极在自动归零模式期间与第三晶体管Τ3的漏极耦接，而在比较模式期间关断。第二切换器SW2响应于比较模式信号CMS而接通，因此第三晶体管Τ3的栅极和第四晶体管Τ4的栅极在比较模式期间与第四晶体管Τ4的漏极耦接，而在自动归零模式期间关断。第三切换器SW3响应于自动归零信号AZS而接通，因此第二晶体管Τ2的栅极与第二晶体管Τ2的漏极耦接，而在比较模式期间关断。
[0056]尽管第一切换器SWl、第二切换器SW2以及第三切换器SW3为图1中的PMOS晶体管，但是第一切换器SW1、第二切换器SW2以及第三切换器SW3可以用执行转换操作的其他元件来代替。如果第一切换器SWl、第二切换器SW2以及第三切换器SW3为PMOS晶体管，则当自动归零信号AZS和比较模式信号CMS具有低逻辑电平时，第一切换器SW1、第二切换器SW2以及第三切换器SW3接通。
[0057]如上所述，双模式比较器包括第一比较单元110和第二比较单元120。第二比较单元120在自动归零模式期间执行自动归零操作，而在比较模式期间保持在确定时间点消耗的偏置电流。尽管第一比较单元110具有图1中的伸缩结构，但是在其他实施例中第一比较单元110可以具有折叠式共源共栅结构或者电流镜像结构。再者，第一比较单元110可以在自动归零模式期间执行自动归零操作，而在比较模式期间保持在确定时间点消耗的偏置电流。
[0058]由于双模式比较器的第二放大级设定输入共模电压并且执行采样操作，所以应当对预定电压(或固定电压)进行采样。因而，第一放大级和第二放大级具有相同的电源电压。再者，双模式比较器由于其操作裕度的原因难以在低电压下使用。
[0059]也就是说，即使在第一放大级和第二放大级中使用相同的差分放大器时，具有相对小的摆动宽度的输入信号被施加至第一放大级中的放大器的输入端子，而具有相对大的摆动宽度的输入信号被施加至第二放大级中的放大器的输入端子。因而，当获得操作裕度时限制了电源电压的幅值。
[0060]再者，在图1中所示的双模式比较器中可以不使用用于在第一放大级和第二放大级之间自动归零的电容器。
[0061]图2是图示根据本发明的一个实施例的基于输入共模电压采样的差分放大器200