差分放大器和使用差分放大器的双模式比较器的制造方法_3

文档序号:8286113阅读:来源:国知局
A的框图。
[0062]参见图2,基于输入共模电压米样的差分放大器200A可以包括:输入共模电压发生单元220、输入共模电压采样单元230以及第二差分放大单元240。
[0063]输入共模电压发生单元220选择性地产生预定电压电平的输入共模电压,以及个别地调整输入共模电压的电压电平。
[0064]共模电压米样单兀230对从输入共模电压发生单兀220输出的输入共模电压独立地执行采样操作。共模电压采样单元230可以包括采样切换单元231和采样电容器232。
[0065]响应于从外部设备(未示出)提供的控制信号CTL选择性地切换采样切换单元231,使得输入共模电压传送至采样电容器232与第二差分放大单元240的输入端子之间的输入节点A。在外部设备(未示出)中可以产生具有预定定时的控制信号CTL。
[0066]采样电容器232对从采样切换单元231提供的输入共模电压执行采样。提供至采样电容器232的端子的供应电压Vssa可以是接地电压或者通过电源电压设定的预定电压。
[0067]第二差分放大单元240将第一比较电压CVl与采样输入共模电压之间的电压差放大。更具体地,第二差分放大单元240通过其一输入端子从第一放大单元(未示出)接收第一比较电压CV1,并且通过其另一个输入端子接收输入共模电压采样单元230的采样输入共模电压。第二差分放大单元240将与第一比较电压CVl和采样输入共模电压之间的放大的电压差相对应的第二比较电压CV2输出至另一差分放大单元(未示出)或者计数器(未示出)。
[0068]再者,第二差分放大单元240还可以包括第二切换器242,其响应于从外部设备(未示出)提供的第二控制信号CTL2来使第二放大器AMP2复位。也就是说,第二切换器242响应于第二控制信号CTL2,通过将要反馈的第二放大器AMP2的输出电压与第二差分放大单元240的输入端子选择性地耦接来使第二放大器AMP2复位。
[0069]图3是图示根据本发明一个示例性实施例的使用基于输入共模电压采样的差分放大器的比较器的框图。
[0070]参见图3,双模式比较器200可以包括第一差分放大单元210和差分放大器200A。
[0071]第一差分放大单元210放大从外部斜坡信号发生器件(未示出)提供的斜坡电压Veamp与从外部像素阵列(未不出)提供的像素输出电压Vpim之间的电压差。
[0072]也就是说,第一差分放大单元210通过其输入端子从外部像素阵列(未示出)接收像素输出电压Vpim,以及通过其另一个输入端子从外部斜坡信号发生器件(未示出)接收斜坡电压Veamp。第一差分放大单兀210将与斜坡电压Vkamp和像素输出电压VPIXEL之间的放大的电压差相对应的第一比较电压CVl输出至第二差分放大单元240的端子。
[0073]再者,第一差分放大单元210还可以包括第一切换器212,用于响应于从外部设备(未不出)提供的第一控制信号CTLl来使第一预放大器AMPl复位。也就是说,第一切换器212响应于第一控制信号CTL1,通过将要反馈的第一预放大器AMPl的输出电压与第一差分放大单元210的输入端子选择性地耦接来使第一放大器AMPl复位。再者,第一差分放大单元210还可以包括电容器Cl,用于将从第一预放大器AMPl反馈的第一预放大器AMPl的输出电压与像素输出电压Vpim去耦接。在本文中,在第一差分放大单元210中可以使用伸缩结构、折叠式共源共栅结构或者电流镜像结构。
[0074]差分放大器200A包括:输入共模电压发生单元220、共模电压采样单元230以及第二差分放大单元240。
[0075]输入共模电压发生单元220选择性地产生预定电压电平的输入共模电压,并且个别地调整输入共模电压的电压电平。
[0076]共模电压米样单兀230对从输入共模电压发生单兀220输出的输入共模电压独立地执行采样操作。共模电压采样单元230可以包括采样切换单元231和采样电容器232。
[0077]响应于从外部设备(未示出)提供的控制信号CTL选择性地切换采样切换单元231,使得输入共模电压传送至采样电容器232与第二差分放大单元240的输入端子之间的输入节点A。在外部设备(未示出)中可以产生具有预定定时的控制信号CTL。
[0078]采样电容器232对从采样切换单元231提供的输入共模电压执行采样。提供至采样电容器232的端子的供应电压Vssa可以是接地电压或者通过电源电压设定的预定电压。
[0079]第二差分放大单元240放大第一比较电压CVl与采样输入共模电压之间的电压差。更具体地,第二差分放大单元240通过其一端子从第一放大单元(未示出)接收第一比较电压CV1,以及通过其另一个端子接收输入共模电压采样单元230的采样输入共模电压。第二差分放大单元240将与第一比较电压CVl与采样输入共模电压之间的放大的电压差相对应的第二比较电压CV2输出至另一差分放大单元(未示出)或计数器(未示出)。
[0080]再者,第二差分放大单元240还可以包括第二切换器242,用于响应于从外部设备(未示出)提供的第二控制信号CTL2来使第二放大器AMP2复位。也就是说,第二切换器242响应于第二控制信号CTL2,通过将要反馈的第二放大器AMP2的输出电压与第二差分放大单元240的输入端子选择性地耦接来使第二放大器AMP2复位。
[0081 ] 双模式比较器200还可以包括耦接在第一差分放大单元210与第二差分放大单元240之间的电容器250。电容器250用于自动归零操作。
[0082]双模式比较器200可以通过选择性地设定第二差分放大单元240的输入共模电压,而不将输入共模电压固定来获得操作裕度,与第一差分放大单元210的第一比较电压无关。特别地,双模式比较器200可以通过改变输入共模电压来在相对低的电源电压下获得操作裕度。再者,用于第一差分放大单元210的电源电压的幅值可以不同于用于第二差分放大单元240的电源电压的幅值。由于通过在每个比较器对输入共模电压进行采样,双模式比较器不受其他比较器的操作的影响,所以使用差分放大器的双模式比较器可以防止/[目号处理失真。
[0083]图4是图示根据本发明另一实施例的使用基于输入共模电压采样的差分放大器的双模式比较器的框图。
[0084]参见图4,双模式比较器可以包括:第一差分放大单兀210、电容器250、输入共模电压发生单元220、输入共模电压采样单元230、第二差分放大单元240以及多个差分放大单元300。也就是说,当与图2中所示的双模式比较器200相比较时,还包括差分放大单元300。因而,省略了第一差分放大单元210、电容器250、输入共模电压发生单元220、输入共模电压采样单元230以及第二差分放大单元240的配置和操作。
[0085]差分放大单元300放大从前一个差分放大单元提供的比较电压与从输入共模电压采样单元230提供的采样输入共模电压之间的电压差。差分放大单元300可以包括第三差分放大单元310、…、第N差分放大单元320。
[0086]差分放大单元300中的第三差分放大单元310通过其一端子接收从第二差分放大单元240提供的第二比较电压CV2,以及接收从输入共模电压采样单元230提供的采样输入共模电压。第三差分放大单元310输出与第二比较电压和采样输入共模电压之间的放大的电压差相对应的第三比较电压CV3。
[0087]差分放大单元300中的第N差分放大单元320通过其一端子接收从第N_1差分放大单元提供的第N-1比较电压,以及接收从输入共模电压采样单元230提供的采样输入共模电压。第N差分放大单元320输出与第N-1比较电压和采样输入共模电压之间的放大的电压差相对应的第N比较电压。这里,N是大于“4”的自然数。
[0088]在本发明的另一实施例中,差分放大单元320(即,比较器)中的每个可以对输入共模电压执行采样操作。
[0089]如上所述,根据本发明的实施例的差分放大器可以用在各种比较器中。使用差分放大器的比较器可以用在单斜率模数转换器和多斜率模数转换
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