電流源及其陣列、讀出電路及放大電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種電流源及其陣列、讀出電路及放大電路。
【背景技術(shù)】
[0002]鏡像電流源是一種常見(jiàn)的偏置電路，將輸入支路的電流復(fù)制到輸出支路，為其他子系統(tǒng)提供電流偏置。將輸入支路的電流復(fù)制到輸出支路的過(guò)程，是通過(guò)電流與控制端電壓一一對(duì)應(yīng)的器件來(lái)完成的，也就是通過(guò)1-V轉(zhuǎn)換單元和V-1轉(zhuǎn)換單元將參考電流源的電流復(fù)制到輸出支路。圖1是一種現(xiàn)有的鏡像電流源，由參考電流源11、第一 MOS管121和第二 MOS管122構(gòu)成，其中第一 MOS管121完成1-V轉(zhuǎn)換單元的功能，第二 MOS管122完成V-1轉(zhuǎn)換單元的功能，鏡像電流通過(guò)第一輸出端Pl輸出。
[0003]鏡像電流源應(yīng)用廣泛，但簡(jiǎn)單的利用如圖1所示的鏡像電流源進(jìn)行偏置，會(huì)引入?yún)⒖茧娏髟醇熬w管的噪聲。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例解決的問(wèn)題是如何減少參考電流源的噪聲干擾。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種鏡像電流源，所述鏡像電流源包括:1-V轉(zhuǎn)換單元、V-1轉(zhuǎn)換單元、開(kāi)關(guān)、電容；
[0006]所述1-V轉(zhuǎn)換單元第一輸入端連接至所述參考電流源輸出端，所述1-V轉(zhuǎn)換單元電壓輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)接V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端，所述1-V轉(zhuǎn)換單元第二輸入端接第一電壓；
[0007]所述電容跨接于所述V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端和所述第一電壓之間，V-1轉(zhuǎn)換單元第二輸入端連接至第一電壓，所述V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端為所述鏡像電流源輸出端。
[0008]可選的，所述參考電流源包括帶隙基準(zhǔn)源。
[0009]可選的，所述鏡像電流源還包括:
[0010]控制單元，連接在所述V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端與鏡像電流源輸出端之間；
[0011]所述控制單元輸入端連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端；
[0012]所述控制單元控制端選擇性連接至第二電壓或第三電壓；
[0013]所述控制單元輸出端連接至所述鏡像電流源輸出端。
[0014]可選的，所述鏡像電流源還包括:第二控制單元；
[0015]所述第二控制單元輸入端連接至所述參考電流源輸出端；
[0016]所述第二控制單元輸出端連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元輸入端；
[0017]所述第二控制單元的控制電壓輸出端連接至所述第二電壓。
[0018]可選的，所述1-V轉(zhuǎn)換單元包括:
[0019]第一 NMOS管；所述V-1單元包括:第二 NMOS管；
[0020]所述第一 NMOS管的漏極與柵極共同連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元的第一輸入端；
[0021]所述第一 NMOS管的柵極連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端；
[0022]所述第一 NMOS管的源極連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元的第二輸入端；
[0023]所述第二 NMOS管的漏極連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端；
[0024]所述第二 NMOS管的柵極連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端；
[0025]所述第二 NMOS管的源極連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元第二輸入端。
[0026]可選的，所述控制單元包括:第三NMOS管；
[0027]第一 NMOS管的漏極與柵極共同連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元的第一輸入端；
[0028]所述第一 NMOS管的柵極連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元的電壓輸出端；
[0029]所述第一 NMOS管的源極連接至所述1-V轉(zhuǎn)換單元的第二輸入端；
[0030]第二 NMOS管的漏極連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端；
[0031]所述第二 NMOS管的柵極連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端；
[0032]所述第二 NMOS管的源極連接至所述V-1轉(zhuǎn)換單元第二輸入端；
[0033]所述第三NMOS管的源極連接至所述控制單元輸入端；
[0034]所述第三NMOS管的柵極連接至所述控制單元控制端；
[0035]所述第三NMOS管的漏極為所述控制單元輸出端。
[0036]可選的，所述第一電壓包括:地。
[0037]可選的，所述第二電壓高于所述第三電壓。
[0038]可選的，用PMOS管替代NMOS管。
[0039]可選的，所述第一電壓由所述PMOS管決定。
[0040]可選的，所述第二電壓低于所述第三電壓。
[0041]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種鏡像電流源陣列，所述鏡像電流源陣列還包括:參考電流源、1-V轉(zhuǎn)換單元、N個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元、N個(gè)開(kāi)關(guān)、N個(gè)電容，N為大于等于2的自然數(shù)；
[0042]所述1-V轉(zhuǎn)換單元第一輸入端連接至所述參考電流源輸出端，所述1-V轉(zhuǎn)換單元電壓輸出端通過(guò)第η開(kāi)關(guān)接至第η個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端，I < η < N，所述1-V轉(zhuǎn)換單元第二輸入端連接至第一電壓；
[0043]所述第η電容跨接于第η個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端和所述接第一電壓之間，所述每個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元第二輸入端連接至第一電壓，所述第η個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端接所述鏡像電流源陣列第η輸出端。
[0044]可選的，所述鏡像電流源陣列還包括分別對(duì)應(yīng)于N列像素單元的N個(gè)控制單元，所述N個(gè)控制單元分別連接在所述N個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端與鏡像電流源輸出端之間；
[0045]第η控制單元輸入端連接至第η個(gè)V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端，I ^ n ^ N ；
[0046]所述第η控制單元控制端選分別擇性連接至第二電壓或第三電壓；
[0047]所述第η控制單元輸出端連接至所述鏡像電流源陣列第η輸出端。
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種CMOS圖像傳感器讀出電路，所述CMOS圖像傳感器讀出電路包括:鏡像電流源陣列、像素單元陣列、像素單元讀出電路；
[0049]所述鏡像電流源陣列第η輸出端連接至第η像素單元；
[0050]所述像素單元讀出電路與所述像素單元陣列相連接。
[0051]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種適用于CMOS圖像傳感器的放大電路，適于配置于每列像素單元所述放大電路包括:運(yùn)算放大器、第一電容、第二電容、放大器開(kāi)關(guān)；
[0052]每一所述第一電容的兩端中，其中一端連接所述放大器輸入端，另一端用于連接CMOS圖像傳感器讀出電路中每一列的所述像素單元讀出電路輸出端；
[0053]所述放大器第二電容兩端分別與所述放大器輸入端、輸出端相連接；
[0054]所述放大器開(kāi)關(guān)兩端分別與所述放大器輸入端、輸出端相連接；
[0055]所述放大器電流偏置輸入端與所述鏡像電流源列輸出端相連接。
[0056]可選的，所述放大器第一電容以及放大器第二電容用在P阱中制作的PMOS實(shí)現(xiàn)。
[0057]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0058]將1-V轉(zhuǎn)換單元電壓輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)接V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端，將電容跨接于所述V-1轉(zhuǎn)換單元第一輸入端和所述第一電壓之間，使得1-V轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓可以保持在電容兩端，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)可以避免參考電流源的噪聲對(duì)鏡像電流源的輸出產(chǎn)生干擾，從而避免引入?yún)⒖茧娏髟醇熬w管的噪聲，提升鏡像電流源的性能。
[0059]進(jìn)一步，通過(guò)連接在所述V-1轉(zhuǎn)換單元電流輸出端與鏡像電流源輸出端之間控制單元對(duì)鏡像電流源的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，使得鏡像電流源在不需提供電流時(shí)不工作，從而減小功耗。
[0060]另外，本實(shí)用新型實(shí)施例中CMOS圖像傳感器讀出電路的鏡像電流源陣列在每個(gè)像素單元的偏置電流源柵端插入一個(gè)較小的開(kāi)關(guān)和一個(gè)較小的電容，首先所有開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，對(duì)每列偏置電流源柵端電容進(jìn)行充電，待電容上電壓穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電流源的偏置電壓就分別保持在其柵端的小電容兩端；在像素單元信號(hào)讀出階段，由于開(kāi)關(guān)已斷開(kāi)，參考電流源及與之連接的晶體管產(chǎn)生的噪聲對(duì)像素單元的偏置電壓沒(méi)有影響，從而避免了引入?yún)⒖茧娏髟春途w管的噪聲。同時(shí)，由于插入的小開(kāi)關(guān)和小電容是局部的，當(dāng)像素單元輸出信號(hào)的幅度較大時(shí)，并不會(huì)通過(guò)電流源的柵源電容回踢到其它列電流源的柵端，也就不會(huì)影響到其它列像素單元的偏置電流，使得圖像的高亮處所在行也不會(huì)異常，從而提升CMOS圖像傳感器的圖像質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0061]圖1是一種現(xiàn)有的鏡像電流源；
[0062]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種鏡像電流源；
[0063]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中另一種鏡像電流源；
[0064]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中又一種鏡像電流源；<