可预调ADCswing的电路结构的制作方法
【专利摘要】本发明属于图像传感器时序电路结构的技术领域，具体地说，是涉及一种可预调ADCswing的电路结构，其特征在于，该电路组成包括一个由Error Amp和Rtrim模块组成的LDO电路，一组电流镜和输出电阻串；所述LDO电路是给ADC提供参考电流和电压；所述Rtrim模块可以根据实际需要设计成多位的电流调节器；所述LDO电路是通过Rtrim产生一个可以调节的电流，该电流由电流镜镜像，流过电阻串，分压产生参考电压。加入了Rtrim的结构，在采样电路中就不需要PGA结构了。通过Rtrim的模式可以经过调试得到合理的code值，使得pixel swing和ADC swing的增益比列关系为1:1，实现了ADC swing的可预调功能。
【专利说明】
可预调ADCsw i ng的电路结构
技术领域
[0001] 本发明属于图像传感器时序电路结构的技术领域，具体地说，是设及一种可预调 ADCs W i ng的电路结构。
【背景技术】
[0002] 在图像传感器的领域当中，pixel(像素）的设计由设计制造的要求和工艺决定，那 么一旦制造就无法更改。Pixel swing即像素的最大感光信号到最小的感光信号之间的范 围也就是固定的。在量化的过程当中，我们希望pixel swing能够和ADC swing之间的增益 关系是1:1。比如说，pixel swing的增益为1X(1倍增益），那么对应ADC swing的增益最优也 是lX，pixel swing的增益为1.6X，那么ADC swing的增益最优也是1.6X。假如，pixel swing <ADC swing,可使pixel饱和而ADC不饱和。那么，pixel swing的IX增益对应的ADC swing的 增益可能是0.8X或者其它比IX小的值。运样的结果会造成RGB的饱和均匀性不一致，在做白 平衡测试后，RGB中某一通道的分量值偏低，出现偏色现象。因此，在设计中我们需要设计出 可调的寄存器调节他们的增益，达到1:1的比列。
[0003] 为了保证pixel swing的增益与ADC swing的增益对应的关系为1:1。现有的技术 方案中给出了一种通过寄存器可W预调的方式改变pixel输出信号的swing,来控制他们之 间的增益关系为1:1。
[0004] 图1给出了现有技术方案的电路AFEUnalog Front-End)结构原理图。
[0005] 图 1中，pixel信号流在传输过程中通过一个PGA(Programmable Gain Amplifier) 可编程的增益放大器，通过PGA运个模块可W实现由寄存器来实现调节pixel swing。
[0006] V〇ut,ADC = Vsignal,S/H-Vreference,S/H = A(VRESET-VsiGNAL) =A A VsiG2 式I
[0007] 根据式I给出了图I CDS相关双采样（correlated double sampling)后的结果。 Vreset为复位采样信号，Vsignal为pixel采样信号，A为PGA放大器的增益，A的值是可W预调的， 比如：一个2位的PGA，那么它的增益A可能是0.8X，1. OX，1.2X，1.4X。式中AVsign化可W得出， 信号放大A倍，那么pixel swing同样变为原来的A倍，即原来的0.8倍，1.0倍，1.2倍，1.4倍。 运样，通过PGA实现了pixel swing的可预调功能。
[000引但是，现有技术的缺陷：l、pixel是由行列矩阵构成的，图1给出的是一列pixel的 结构。要实现pixel阵列，那么所有列中每一列都必须有图1的结构，增大了面积;2、忍片设 计里，增大面积，就相当于增加了成本。
[0009] 鉴于此，我公司设计一个新的电路结构，通过可预调ADC的swing来实现pixel swing和ADC swing的增益比例关系为1: 1。同时，能够宏观调控ADC swing,避免每一列都加 入PGA的模块增大面积，增加成本。
[0010] 在最初的ADC设计当中，ADC信号范围理论上都是大于采样的信号范围。那么 ADCswing肯定会设计的比 pixelswing大，即pixelswing<ADCswing。
[0011] ADCswing = VREFH-VRE 化 式 2
[001^ 通过式2,我们可W得出，要改变ADCswing,我们就必须减小VREFH和VRE化之间的 差值。本专利申请将提供一种电路结构，来减小ADCswing，并且它是受寄存器的码值控制 的，可W提供多种增益模式。
【发明内容】
[OOU]本发明提供一种可预调ADCswing的电路结构，W解决的技术问题。
[0014]本发明的技术方案:一种可预调ADCswing的电路结构，其特征在于，该电路组成包 括一个由化ror Amp和化rim模块组成的LDO电路，一组电流镜和输出电阻串；
[001引所述LDO电路是给ADC提供参考电流和电压；
[0016] 所述化rim模块可W根据实际需要设计成多位的电流调节器；
[0017] 所述LDO电路是通过化rim产生一个可W调节的电流，该电流由电流镜镜像，流过 电阻串，分压产生参考电压。
[0018] 该电路是通过调节Rtrim的开关来控制输出电压VREFH和VRE化的值，从而达到对 ADCswing的调节。
[0019] 图2的电路工作原理是运样的：LDO提供一个固定的参考电压值VF。选择Rtrim的 code码值可W得到不同的支路电流。假设r = 0.2R(r可根据实际设计的需要选择电阻值）， 例如，Code = OO时，I =VF/R，电流按照是原来设计的默认值;COde = Ol时，I = VFA . 2R，电流 变为原来的5/6;(3〇(16 = 10时，1=￥。/1.41?，电流变为原来的5/7;(3〇(16 = 11时，1 = ￥。/1.6尺， 电路变为原来的5/8。电流通过电流镜，镜像到右边支路，通过电阻串产生VREFH和VRE化。我 们知道，ADCswing = VREFH-VRE化，且ADCswing的大小与增益是成反比的，ADCswing越大，对应 的增益越小;ADCswing越小，对应的增益越大。当code = 00时，ADC swing的增益为IX;当 Code = Ol时，如下：
[0020]
式 3.
[0021 ] 式3中ADCswing变为原来的5/6,那么ADCswing的增益为1.2X;同理，code = 10时， ADCswing的增益为1.4X; code = 11时，ADCswing的增益为1.6X。因此，通过调节IUrim的电阻 达到了调节ADC swing的增益倍数。
[0022] 本发明的优点是：
[0023] 1、加入了化rim的结构，在采样电路中就不需要PGA结构了。通过化rim的模式可W 经过调试得到合理的code值，使得pixel swing和ADC swing的增益比列关系为1:1，实现了 ADC swing的可预调功能。相比较于PGA的模式，IUrim模块是加在reference电路里的，不需 要每一列都有，极大的节约了面积。
[0024] 2、本发明提出的新的电路结构，通过可预调ADC的swing来实现pixel swing和ADC swing的增益比例关系为1:1;同时，能够宏观调控ADC swing,避免每一列都加入PGA的模块 增大面积，增加成本。
【附图说明】
[0025] 图1为现有技术方案的电路AFE(Analog Front-End)结构原理图；
[00%] 图2为带有两位IUrim结构可调VREFH和VRE化的Reference电路结构图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0028] 实施例：一种可预调ADCswing的电路结构，其特征在于，该电路组成包括一个由 Error Amp和化rim模块组成的LDO电路，一组电流镜和输出电阻串；
[0029] 所述LDO电路是给ADC提供参考电流和电压；
[0030] 所述化rim模块可W根据实际需要设计成多位的电流调节器；
[0031] 所述LDO电路是通过化rim产生一个可W调节的电流，该电流由电流镜镜像，流过 电阻串，分压产生参考电压。
[0032] 该电路是通过调节Rtrim的开关来控制输出电压VREFH和VRE化的值，从而达到对 ADCswing的调节。
[0033] 图2是设计的一个两位的结构，它的特点是可W通过调节化rim的开关来控制输出 电压VREFH和VRE化的值，从而达到对ADC swing的调节。
【主权项】
1. 可预调ADCswing的电路结构，其特征在于，该电路组成包括一个由Error Amp和 Rtrim模块组成的LD0电路，一组电流镜和输出电阻串； 所述LD0电路是给ADC提供参考电流和电压； 所述Rtrim模块可以根据实际需要设计成多位的电流调节器； 所述LD0电路是通过Rtrim产生一个可以调节的电流，该电流由电流镜镜像，流过电阻 串，分压产生参考电压。2. 如权利要求1所述的可预调ADCswing的电路结构，其特征在于，所述Rtrim模块设计 一个两位的结构。3. 如权利要求1所述的可预调ADCswing的电路结构，其特征在于，该电路是通过调节 Rtrim的开关来控制输出电压VREH1和VREFL的值，从而达到对ADCswing的调节。
【文档编号】H04N5/374GK105979176SQ201610504722
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】李晓晨, 杨川东
【申请人】天津安泰微电子技术有限公司