模数转换电路和包括模数转换电路的图像传感器的制作方法

本发明构思涉及图像传感器，并且更具体地，涉及包括比较器的模数转换电路以及包括该模数转换电路的图像传感器。

背景技术：

1、图像传感器用于捕获对象的二维图像或三维图像。图像传感器可以通过使用根据从对象反射的光的强度而进行操作的光电转换元件来生成对象的图像。由于近来互补金属氧化物半导体(cmos)技术的发展，cmos图像传感器已经被广泛使用。相关双采样(cds)用于去除cmos图像传感器的像素的复位噪声。使用cds技术的模数转换电路需要具有用于图像质量改进的高性能。

技术实现思路

1、本发明构思提供了包括具有降低的噪声电平的比较器的模数转换电路以及包括该模数转换电路的图像传感器。

2、根据本发明构思的一些方面，提供了一种模数转换电路，所述模数转换电路包括计数器和比较器，其中，所述比较器包括：第一p型晶体管，所述第一p型晶体管的栅极连接到所述比较器的第一输入节点；第二p型晶体管，所述第二p型晶体管的栅极连接到所述比较器的第二输入节点；第一n型晶体管，所述第一n型晶体管的栅极连接到所述第一输入节点，并且其漏极连接到所述第一p型晶体管；第二n型晶体管，所述第二n型晶体管的栅极连接到所述第二输入节点，并且其漏极连接到所述第二p型晶体管；以及晶体管，所述晶体管的栅极连接到所述第一n型晶体管的所述漏极，并且其源极被施加接地电压或电源电压。

3、根据本发明构思的一些方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素；斜坡发生器，所述斜坡发生器被配置为生成斜坡信号；以及模数转换电路，所述模数转换电路被配置为将从所述像素阵列输出的像素信号转换为数字信号，所述模数转换电路包括比较器和计数器，其中，所述比较器包括：第一p型晶体管，所述第一p型晶体管的栅极连接到第一输入节点，所述第一输入节点接收所述斜坡信号；第二p型晶体管，所述第二p型晶体管的栅极连接到第二输入节点，所述第二输入节点接收所述像素信号；第一n型晶体管，所述第一n型晶体管的栅极连接到所述第一输入节点；第二n型晶体管，所述第二n型晶体管的栅极连接到所述第二输入节点；以及晶体管，所述晶体管的栅极连接到所述第一n型晶体管的漏极，并且其源极被施加接地电压或电源电压。

4、根据本发明构思的一些方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列具有连接到多条列线的多个像素；斜坡发生器，所述斜坡发生器被配置为生成斜坡信号；以及多个模数转换电路，每个模数转换电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器和所述第二比较器被配置为通过将经由所述多条列线当中的对应的列线输出的像素信号与所述斜坡信号进行比较来生成比较结果信号，其中，所述第一比较器包括：第一p型晶体管和第一n型晶体管，所述第一p型晶体管和所述第一n型晶体管接收所述斜坡信号；第二p型晶体管和第二n型晶体管，所述第二p型晶体管和所述第二n型晶体管接收所述像素信号；第一输出节点，通过所述第一输出节点输出所述像素信号与所述斜坡信号的比较结果作为第一输出信号；第二输出节点，通过所述第二输出节点输出第二输出信号；以及晶体管，所述晶体管的栅极连接到所述第二输出节点，并且其源极被施加接地电压或电源电压。

技术特征：

1.一种模数转换电路，所述模数转换电路包括：

2.根据权利要求1所述的模数转换电路，其中，所述比较器还包括开关电路，所述开关电路连接在所述第一输入节点与所述第一n型晶体管的所述漏极之间。

3.根据权利要求1所述的模数转换电路，其中，所述比较器还包括电流源，所述电流源连接到所述第一n型晶体管的源极和所述第二n型晶体管的源极。

4.根据权利要求1所述的模数转换电路，其中，

5.根据权利要求4所述的模数转换电路，其中，所述比较器还包括电流源，所述电流源连接到所述第一p型晶体管的源极和所述第二p型晶体管的源极。

6.根据权利要求4所述的模数转换电路，其中，输入到所述比较器的所述第一输入节点的信号是根据特定斜率而升高的斜坡信号。

7.根据权利要求1所述的模数转换电路，所述模数转换电路还包括：

8.一种图像传感器，所述图像传感器包括：

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述比较器还包括：

10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，

11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，

12.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，所述模数转换电路还包括：

13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，

14.一种图像传感器，所述图像传感器包括：

15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，

16.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，

17.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述多个模数转换电路均还包括：

18.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，

19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，

20.根据权利要求14所述的图像传感器，所述图像传感器还包括多路选择器，所述多路选择器被配置为将所述多条列线连接到所述多个模数转换电路，

技术总结
提供了一种包括比较器的模数转换电路和图像传感器。所述模数转换电路包括计数器和比较器，所述比较器包括：第一P型晶体管，所述第一P型晶体管的栅极连接到所述比较器的第一输入节点；第二P型晶体管，所述第二P型晶体管的栅极连接到所述比较器的第二输入节点；第一N型晶体管，所述第一N型晶体管的栅极连接到所述第一输入节点，并且所述第一N型晶体管的漏极连接到所述第一P型晶体管；第二N型晶体管，所述第二N型晶体管的栅极连接到所述第二输入节点，并且所述第二N型晶体管的漏极连接到所述第二P型晶体管；以及晶体管，所述晶体管的栅极连接到所述第一N型晶体管的所述漏极，并且所述晶体管的源极被施加接地电压或电源电压。

技术研发人员：姜旋律,薛亥植,郑演焕,赵庸俊,蔡熙成
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8