電流源及其陣列、讀出電路及放大電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子領域，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】
[0002]鏡像電流源是一種常見的偏置電路，將輸入支路的電流復制到輸出支路，為其他子系統提供電流偏置。將輸入支路的電流復制到輸出支路的過程，是通過電流與控制端電壓一一對應的器件來完成的，也就是通過1-V轉換單元和V-1轉換單元將參考電流源的電流復制到輸出支路。圖1是一種現有的鏡像電流源，由參考電流源11、第一 MOS管121和第二 MOS管122構成，其中第一 MOS管121完成1-V轉換單元的功能，第二 MOS管122完成V-1轉換單元的功能，鏡像電流通過第一輸出端Pl輸出。
[0003]鏡像電流源應用廣泛，但簡單的利用如圖1所示的鏡像電流源進行偏置，會引入參考電流源及晶體管的噪聲。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例解決的問題是如何減少參考電流源的噪聲干擾。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供一種鏡像電流源，所述鏡像電流源包括:1-V轉換單元、V-1轉換單元、開關、電容；
[0006]所述1-V轉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轉換單元電壓輸出端通過開關接V-1轉換單元第一輸入端，所述1-V轉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轉換單元第一輸入端和所述第一電壓之間，V-1轉換單元第二輸入端連接至第一電壓，所述V-1轉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]本實用新型實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轉換單元、N個V-1轉換單元、N個開關、N個電容，N為大于等于2的自然數；
[0042]所述1-V轉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轉換單元電壓輸出端通過第η開關接至第η個V-1轉換單元第一輸入端，I < η < N，所述1-V轉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V-1轉換單元第一輸入端和所述接第一電壓之間，所述每個V-1轉換單元第二輸入端連接至第一電壓，所述第η個V-1轉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應于N列像素單元的N個控制單元，所述N個控制單元分別連接在所述N個V-1轉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V-1轉換單元電流輸出端，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]本實用新型實施例還提供一種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]本實用新型實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:運算放大器、第一電容、第二電容、放大器開關；
[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]所述放大器開關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實現。
[0057]與現有技術相比，本實用新型實施例的技術方案具有以下優點:
[0058]將1-V轉換單元電壓輸出端通過開關接V-1轉換單元第一輸入端，將電容跨接于所述V-1轉換單元第一輸入端和所述第一電壓之間，使得1-V轉換單元的輸出電壓可以保持在電容兩端，斷開開關可以避免參考電流源的噪聲對鏡像電流源的輸出產生干擾，從而避免引入參考電流源及晶體管的噪聲，提升鏡像電流源的性能。
[0059]進一步，通過連接在所述V-1轉換單元電流輸出端與鏡像電流源輸出端之間控制單元對鏡像電流源的工作狀態進行控制，使得鏡像電流源在不需提供電流時不工作，從而減小功耗。
[0060]另外，本實用新型實施例中CMOS圖像傳感器讀出電路的鏡像電流源陣列在每個像素單元的偏置電流源柵端插入一個較小的開關和一個較小的電容，首先所有開關導通，對每列偏置電流源柵端電容進行充電，待電容上電壓穩定后斷開開關，電流源的偏置電壓就分別保持在其柵端的小電容兩端；在像素單元信號讀出階段，由于開關已斷開，參考電流源及與之連接的晶體管產生的噪聲對像素單元的偏置電壓沒有影響，從而避免了引入參考電流源和晶體管的噪聲。同時，由于插入的小開關和小電容是局部的，當像素單元輸出信號的幅度較大時，并不會通過電流源的柵源電容回踢到其它列電流源的柵端，也就不會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異常，從而提升CMOS圖像傳感器的圖像質量。
【附圖說明】
[0061]圖1是一種現有的鏡像電流源；
[0062]圖2是本實用新型實施例中一種鏡像電流源；
[0063]圖3是本實用新型實施例中另一種鏡像電流源；
[0064]圖4是本實用新型實施例中又一種鏡像電流源；<