專利名稱：一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子學的集成電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CMOS圖像傳感器用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其控制方法。
背景技術(shù)：
當前數(shù)字處理技術(shù)蓬勃發(fā)展，但自然界存在的都是模擬信號，所以將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的ADC被廣泛的應用。比如，數(shù)碼相機中，圖像傳感器將光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，然后就需要ADC將模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以供數(shù)字圖像處理器處理。
常用的ADC根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為全并行ADC、半并行ADC、插值A(chǔ)DC、和∑-ΔADC和流水線ADC等。在全并行ADC、半并行ADC、插值A(chǔ)DC的轉(zhuǎn)換速度很高，但轉(zhuǎn)換精度叫低?！?ΔADC的轉(zhuǎn)換精度最高，但轉(zhuǎn)換的速度較低。流水線ADC具有高速和高精度的特點。圖像傳感器需要較高的精度和速度，因此流水線ADC被廣泛的應用于圖像傳感器。
一般的流水線ADC的比較范圍是固定的，并且不對輸入的模擬信號做處理，就直接轉(zhuǎn)換。但在不同的場景，圖像傳感器的模擬輸出有較大的差異。因此不能保證在不同的場景圖像傳感器的模擬輸出都與流水線ADC的比較范圍吻合，影響圖像傳感器數(shù)字輸出的動態(tài)范圍，使得圖像不飽和。
在普通流水線ADC中，如圖1所示由以下模塊構(gòu)成采樣保持器101、各級子電路1021、1022，...102N、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路104、參考電壓源105、糾正編碼電路106、時鐘產(chǎn)生電路107。子電路1021，1022，...102N的基本功能結(jié)構(gòu)相同，包含三部分電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(102a，103a，...10Na)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(102b，103b，...10Nb)和采樣保持求差放大器(102c，103c，...10Nc)。可以根據(jù)不同的要求，可調(diào)整每一級子電路的分辨精度。
差分輸入信號VS1和VS2被采樣保持器101，采樣并保持。通用流水線ADC中第一級采樣保持器的作用是采集輸入模擬信號，并保持差分模擬信號之差，為下一級子電路1021提供模擬輸入，不提供放大作用。
在采樣保持器101的保持階段，采樣保持器101輸出模擬信號(sa1p、sa1n)給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路102a，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路102a將模擬信號量化，并將量化后的數(shù)字信號輸入到糾正編碼電路106和數(shù)模轉(zhuǎn)化電路102b中。數(shù)模轉(zhuǎn)化電路102b將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為差分的模擬信號(da1p、da1n)，輸入到采樣保持求差放大器102c中，與采樣保持器101輸出的差分模擬輸出信號(sa1p、sa1n)求差。采樣保持求差放大器102c輸出差分模擬信號sa2p-sa2n＝K*((sa1p-da1p)-(sa1n-da1n))。K是采樣保持求差放大器102c的放大倍數(shù)，K的放大倍數(shù)與模數(shù)轉(zhuǎn)化電路102a的量化位數(shù)有關(guān)，假設(shè)量化位數(shù)是s，則K＝2s-1。在采樣保持求差放大器102c的保持階段，采樣保持求差放大器102c為下一級子電路1022輸出差分模擬信號sa2p、sa2n。
以后各級子電路1022，...102N的工作原理與1021相同。
最后一級子電路102N的輸出差分模擬信號saNp、saNn給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路104。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路104將該差分信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，提供給糾正編碼電路106。
參考電壓源105分別給采樣保持器101、各級子電路1021、1022、...102N和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路104提供參考電壓。通用流水線ADC結(jié)構(gòu)的參考電壓源的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。帶隙基準源電路1051產(chǎn)生1.25V電位，并輸入到運算放大器正輸入端。在n1點產(chǎn)生電壓
V(n1)＝1.25*(1+R1/R2)節(jié)點n1上的電平通過緩沖器1054傳輸?shù)絥2，然后由分壓電阻R3、R4和R5分壓，在n3和n4產(chǎn)生所需電平。節(jié)點n2、n3和n4的電平通過緩沖器1056、1057和1058輸出電平VREFT、VCM和VREFB，分別提供流水線ADC所需的上限電平、共模電平和下限電平。
糾正編碼電路106是流水線ADC中的數(shù)字模塊，它根據(jù)各級子電路1021、1022、...102N和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路104輸出的數(shù)字信號，進行糾正編碼。
上述的通用流水線ADC結(jié)構(gòu)的采樣保持器101的增益是固定增益1。圖像傳感器在不同的場景(白天、夜晚、雪地等)，CDS的輸出電平有很大的差異。如果采用通用流水線結(jié)構(gòu)的采樣保持器101的結(jié)構(gòu)，將會影響圖像傳感器輸出的動態(tài)范圍。通用流水線ADC中的參考電壓源105為流水線ADC各個部分提供固定的電壓。同樣CDS的輸出電平隨場景變化有較大的變化，參考電壓源105提供固定電壓，不可能與各種場景下的CDS輸出都吻合，從而影響圖像傳感器輸出的動態(tài)范圍，影響圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其控制方法，保證圖像傳感器的模擬輸出與流水線ADC很好的吻合，提高圖像傳感器數(shù)字輸出的動態(tài)范圍，提高圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，應用于圖像傳感器，包括采樣保持器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、參考電壓源、糾正編碼電路、時鐘產(chǎn)生電路及各級子電路；所述的采樣保持器采用可編程增益放大器；所述的參考電壓源采用輸出可控電壓源；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括
控制模塊根據(jù)圖像傳感器采集的數(shù)據(jù)，輸出控制信號控制可編程增益放大器與輸出可控電壓源。
所述的可編程增益放大器的模擬輸入端接模擬差分輸入端；模擬輸出端接下級子電路的模擬輸入端；數(shù)字信號控制端接控制模塊的輸出控制信號。
所述的控制可編程增益放大器的控制模塊輸出控制信號包括輸入電容控制信號和反饋電容控制信號。
所述的可編程增益放大器有采樣狀態(tài)與保持狀態(tài)兩個狀態(tài)所述的輸出可控電壓源控制端接控制模塊的輸出控制信號。
所述的控制可控電壓源的控制模塊的輸出控制信號包括電壓控制信號。
所述的控制模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊采集圖像傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)判斷模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊所采集圖像傳感器的數(shù)據(jù)是否在合適的范圍內(nèi)；判斷控制模塊的輸出控制信號是否正確；數(shù)據(jù)調(diào)整模塊根據(jù)數(shù)據(jù)的大小調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小，直到控制模塊的輸出控制信號正確。
一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器的控制方法，包括采集一幀圖像傳感器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該幀數(shù)據(jù)確定控制模塊的輸出控制信號是否正確，如正確則保持控制模塊的輸出控制信號不變，否則調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小，直到控制模塊的輸出控制信號正確。
所述的調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小過程包括A、如該幀數(shù)據(jù)偏小，則判斷輸入電容控制信號是否已經(jīng)為最大值，如是執(zhí)行步驟B，否則，增加輸入電容控制信號的值；B、判斷反饋電容控制信號是否已經(jīng)為最小值，如是執(zhí)行步驟C，否則，減小反饋電容控制信號的值；C、判斷電壓控制信號是否已經(jīng)為最小值，如是執(zhí)行步驟D，否則，減小電壓控制信號的值；D、調(diào)整可編程增益放大器與輸出可控電壓源的設(shè)計參數(shù)。
所述的調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小過程包括E、如該幀數(shù)據(jù)偏大，則判斷輸入電容控制信號是否已經(jīng)為最小值，如是執(zhí)行步驟F，否則，減小輸入電容控制信號的值；F、判斷反饋電容控制信號是否已經(jīng)為最大值，如是執(zhí)行步驟G，否則，增加反饋電容控制信號的值；G、判斷電壓控制信號是否已經(jīng)為最大值，如是執(zhí)行步驟H，否則，增加電壓控制信號的值；H、調(diào)整可編程增益放大器與輸出可控電壓源的設(shè)計參數(shù)。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明在一般流水線ADC的基礎(chǔ)上，集成可編程增益放大器(PGA)和輸出可控電壓源，保證圖像傳感器的模擬輸出與流水線ADC很好的吻合，提高圖像傳感器數(shù)字輸出的動態(tài)范圍，提高圖像質(zhì)量。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓源的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的可編程增益放大器結(jié)構(gòu)示意圖一；圖5為本發(fā)明所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的可編程增益放大器結(jié)構(gòu)示意圖二；圖6為本發(fā)明所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的輸出可控電壓源結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明所述的控制模塊的控制流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明將通用流水線ADC中的采樣保持器101改為可編程增益放大器(PGA)，同時將參考電壓源105改為輸出可控電壓源，改善圖像傳感器的動態(tài)范圍。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖3所示，本發(fā)明的流水線ADC由以下模塊構(gòu)成可編程增益放大器(PGA)201、各級子電路2021、2022，...202N(N≥2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路204、輸出可控電壓源205、糾正編碼電路206、時鐘產(chǎn)生電路207和控制模塊208。子電路2021，2022，...202N的基本功能結(jié)構(gòu)相同，包含三部分電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(202a，203a，...20Na)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(202b，203b，...20Nb)和采樣保持求差放大器(202c，203c，...20Nc)?？梢愿鶕?jù)不同的要求，調(diào)整每一級子電路的分辨精度。采用本發(fā)明，能夠根據(jù)圖像傳感器拍攝的場景差異，由控制模塊208輸出相應的數(shù)字控制信號輸入電容控制信號CTRL1、反饋電容控制信號CTRL2和電壓控制信號CTRL3，分別調(diào)節(jié)可編程增益放大器(PGA)201的放大倍數(shù)和輸出可控電壓源205輸出電壓，使ADC的轉(zhuǎn)化范圍能與CDS的輸出范圍吻合，從而提高圖像傳感器輸出動態(tài)范圍。
本發(fā)明可編程增益放大器(PGA)201的模擬輸入端分別接模擬差分輸入VS1和VS2，可編程增益放大器(PGA)201的模擬輸出端分別接下級子電路2021的模擬差分輸入sa1p和sa1n上，可編程增益放大器(PGA)201的數(shù)字控制信號接到控制模塊208的輸出信號上。
本發(fā)明的可編程增益放大器(PGA)201可采用圖4的結(jié)構(gòu)。PGA有兩個工作狀態(tài)1采樣狀態(tài)，2保持狀態(tài)。
在采樣狀態(tài)，開關(guān)2011p、2011n、2012p、2012n、2014p、2014n和2015閉合；開關(guān)2013p、2013n和2018斷開。差分輸入信號VS1和VS2通過開關(guān)2011p、2011n分別輸入到可變電容2016p和2016n上，給可變電容2016p和2016n充電。同時，可變電容2017p和2017n通過開關(guān)2014p和2014n接到VCM點。電容2016p和2017p上存儲的電荷量之和為Qp＝Cs(VS1-Vincom)+Cf(VCM-Vincom)(1)電容2016n和2017n上存儲的電荷量之和為Qn＝Cs(VS2-Vincom)+Cf(VCM-Vincom)(2)進入保持狀態(tài)，開關(guān)2011p、2011n、2012p、2012n、2014p、2014n和2015斷開；開關(guān)2013p、2013n和2018閉合。節(jié)點n1和n2分別接到運算放大器2019的正、負輸入端，運算放大器在閉環(huán)放大階段，正負兩端的電平近似相等，所以假設(shè)V(n1)＝V(n2)＝VX1。開關(guān)2018閉合，開關(guān)兩端電平相等，設(shè)為VX2。
因此保持階段，存儲在電容2016p和2017p上的電荷之和為Qp′＝Cs(VX2-VX1)+Cf(Voutp-VX1) (3)電容2016n和2017n上存儲的電荷量之和為Qn′＝Cs(VX2-VX1)+Cf(Voutn-VX1) (4)由于開關(guān)2011p、2011n、2012p、2012n、2014p、2014n和2015斷開。保持階段和采樣階段，電容2016p和2017p上的電荷之和與電容2016n和2017n上存儲的電荷量之和相同，即Qn′＝Qn，Qp′＝Qp因此，Voutp-Voutn＝(VS1-VS2)Cs/Cf (5)可編程增益放大器(PGA)201的增益G＝(Voutp-Voutn)/(VS1-VS2)＝Cs/Cf，可以通過調(diào)節(jié)可變電容2016p、2016n、2017p和2017n的值實現(xiàn)?？勺冸娙?016p、2016n、2017p和2017n的電容值由數(shù)字信號CTRL1和CTRL2控制圖4中可變電容的電容值由控制模塊208輸出的數(shù)字信號CTRL1和CTRL2控制?？勺冸娙?016p、2016n、2017p和2017n的電路結(jié)構(gòu)相同，如圖5所示，它由電容值是二進制權(quán)重的電容陣列和與之相連的開關(guān)組成?？勺冸娙?016p和2016n的控制端CTRL與CTRL1相連，2017p和2017n的控制端CTRL與CTRL2相連，CTRL1和CTRL2的位數(shù)可以根據(jù)需要調(diào)整，兩者位數(shù)不必相等?？勺冸娙莸目刂贫薈TRL信號分別控制開關(guān)sw1_0、sw1_1、sw1_2，...sw1_n和sw2_0、sw2_1、sw2_2，...sw2_n。
輸出可控電壓源205的結(jié)構(gòu)如圖6所示。帶隙基準源電路2051產(chǎn)生不隨溫度和電壓變化的電位Vb，并輸入到運算放大器正輸入端。在n1點的電壓V(n1)＝Vb*(1+R1/R2)。節(jié)點n1上的電平通過緩沖器2054傳輸?shù)絍CM，作為PGA 201與各級子電路的VCM電平。同時帶隙基準源電路2051輸出不隨溫度和電壓變化的電流Ib。電流經(jīng)過由MOS管205M3
、205M3[1]、...205M3[n]和開關(guān)sw
、sw[1]、...sw[n]組成的可編程鏡像電流源，產(chǎn)生Io＝(j+k)*Ib，其中k等于MOS管205M2的W/L與MOS管205M1的W/L的比值，j的值由MOS管205M3
、205M3[1]、...205M3[n]的W/L與MOS管205M1的W/L的比值和控制信號CTRL3決定。MOS管205M3
、205M3[1]、...205M3[n]的W/L與MOS管205M1的W/L的關(guān)系可以根據(jù)控制的需要確定。假設(shè)MOS管205M2、205M3
、205M3[1]、...205M3[n]的W/L與MOS管205M1的W/L的比值為別為1、1、2、...2n-1，控制信號CTRL3值是010...0，則Io1＝(j+k)*Ib＝(2+1)*Ib。Io1經(jīng)過205M7、205M6與205M5，205M3與205M4的鏡像產(chǎn)生鏡像電流Io，Io＝Io1。節(jié)點n2經(jīng)過緩沖器2055輸出電平VREFT，節(jié)點n3經(jīng)過緩沖器205輸出電平VREFB。
其中VREFT＝VCM+Io*R3＝VCM+(j+k)*R3(6)VREFB＝VCM-Io*R4＝VCM-(j+k)*R4 (7)根據(jù)圖像傳感器拍攝的場景，由控制模塊208輸出控制信號CTRL3，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)電流Io，從而得到與CDS輸出相吻合的VREFT和VREFB。
控制模塊208的結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)判斷模塊與數(shù)據(jù)調(diào)整模塊，其中數(shù)據(jù)采集模塊采集圖像傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)判斷模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊所采集圖像傳感器的數(shù)據(jù)是否在合適的范圍內(nèi)；判斷控制模塊的輸出控制信號是否正確；數(shù)據(jù)調(diào)整模塊根據(jù)數(shù)據(jù)的大小調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小，直到控制模塊的輸出控制信號正確。
控制模塊208的控制流程如圖7所示。首先采集一幀數(shù)據(jù)(802)，判斷這幀數(shù)據(jù)的范圍是否合適(804)，如果合適說明控制模塊208輸出的控制信號CTRL1、CTRL2和CTRL3是正確的，保持CTRL1、CTRL2和CTRL3不變(805)。并進行下一幀數(shù)據(jù)采集(820)。
當判斷出數(shù)據(jù)偏小，則需判斷CTRL1是否最大值(806)，如果CTRL1不是最大值，控制模塊208增加CTRL1的值，并保持CTRL2和CTRL3的值(807)。如果CTRL1是最大值，表明可變電容2011p、2011n的電容值已經(jīng)最大，再判斷CTRL2是否最小值(808)，如果CTRL2不是最小值，則保持CTRL1和CTRL3的值，減小CTRL2的值(809)。如果CTRL2是最小值，表明可變電容2017p和2017n的電容值已經(jīng)是最小了，這時可編程增益放大器(PGA)201的增益最大，需要調(diào)節(jié)輸出可控電壓源205。判斷CTRL3是否是最小值(810)，如果不是，則減小CTRL3的值，保持CTRL1和CTRL2的值(811)。如果CTRL3是最小值，調(diào)節(jié)輸出可控電壓源205的輸出電壓VREFT-VREFB已是最小值，說明整個流水線ADC的輸出是最大值了，保持CTRL1、CTRL2、CTRL3不變(812)。有兩個原因可造成這種狀況1、拍攝的場景非常暗，CDS的輸出電平很低，造成輸出數(shù)據(jù)較小，這種情況是正常的；2、可編程增益放大器(PGA)201的增益不夠大，輸出可控電壓源205的輸出電壓VREFT-VREFB太大，設(shè)計合理的可編程增益放大器(PGA)201的增益和輸出可控電壓源205的輸出電壓VREFT-VREFB可以解決這個問題。
當判斷出數(shù)據(jù)偏大，則需判斷CTRL1是否最小值(813)，如果CTRL1不是最小值，控制模塊208減小CTRL1的值，保持CTRL2和CTRL3的值(814)。如果CTRL1是最小值，表明可變電容2011p、2011n的電容值已經(jīng)最小，再判斷CTRL2是否最大值(815)，如果CTRL2不是最大值，則保持CTRL1和CTRL3的值，增加CTRL2的值(816)。如果CTRL2是最大值，表明可變電容2017p和2017n的電容值已經(jīng)是最大了，這時可編程增益放大器(PGA)201的增益最小，需要調(diào)節(jié)輸出可控電壓源205。判斷CTRL3是否是最大值(817)，如果不是，則增加CTRL3的值，保持CTRL1和CTRL2的值(818)。如果CTRL3是最大值，調(diào)節(jié)輸出可控電壓源205的輸出VREFT-VREFB已是最大值，說明整個流水線ADC的輸出是最小值了，保持CTRL1、CTRL2、CTRL3不變(819)。這種情況是可編程增益放大器(PGA)201的最小增益太大，輸出可控電壓源205的輸出電壓VREFT-VREFB最大值太小，合理設(shè)置可編程增益放大器(PGA)201的最小增益和輸出可控電壓源205的輸出電壓VREFT-VREFB最大值可以解決這個問題。
控制模塊208調(diào)節(jié)完畢后，再采集數(shù)據(jù)(820)，并輸出數(shù)據(jù)(821)。
通過調(diào)節(jié)本發(fā)明的可編程增益放大器(PGA)201的增益和輸出可控電壓源205的輸出電壓范圍，使得ADC可以轉(zhuǎn)換的模擬電路范圍很好的與圖像傳感器拍攝的場景吻合，從而提高了圖像傳感器的輸出動態(tài)范圍，改善圖像質(zhì)量。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，應用于圖像傳感器，包括采樣保持器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、參考電壓源、糾正編碼電路、時鐘產(chǎn)生電路及各級子電路；其特征在于所述的采樣保持器采用可編程增益放大器；所述的參考電壓源采用輸出可控電壓源；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括控制模塊根據(jù)圖像傳感器采集的數(shù)據(jù)，輸出控制信號控制可編程增益放大器與輸出可控電壓源。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的可編程增益放大器的模擬輸入端接模擬差分輸入端；模擬輸出端接下級子電路的模擬輸入端；數(shù)字信號控制端接控制模塊的輸出控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的控制可編程增益放大器的控制模塊輸出控制信號包括輸入電容控制信號和反饋電容控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的可編程增益放大器有采樣狀態(tài)與保持狀態(tài)兩個狀態(tài)
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的輸出可控電壓源控制端接控制模塊的輸出控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的控制可控電壓源的控制模塊的輸出控制信號包括電壓控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的控制模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊采集圖像傳感器的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)判斷模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊所采集圖像傳感器的數(shù)據(jù)是否在合適的范圍內(nèi)；判斷控制模塊的輸出控制信號是否正確；數(shù)據(jù)調(diào)整模塊根據(jù)數(shù)據(jù)的大小調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小，直到控制模塊的輸出控制信號正確。
8.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器的控制方法，其特征在于，包括采集一幀圖像傳感器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該幀數(shù)據(jù)確定控制模塊的輸出控制信號是否正確，如正確則保持控制模塊的輸出控制信號不變，否則調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小，直到控制模塊的輸出控制信號正確。
9.根據(jù)權(quán)利要求書8所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器的控制方法，其特征在于，所述的調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小過程包括A、如該幀數(shù)據(jù)偏小，則判斷輸入電容控制信號是否已經(jīng)為最大值，如是執(zhí)行步驟B，否則，增加輸入電容控制信號的值；B、判斷反饋電容控制信號是否已經(jīng)為最小值，如是執(zhí)行步驟C，否則，減小反饋電容控制信號的值；C、判斷電壓控制信號是否已經(jīng)為最小值，如是執(zhí)行步驟D，否則，減小電壓控制信號的值；D、調(diào)整可編程增益放大器與輸出可控電壓源的設(shè)計參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求書8所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器的控制方法，其特征在于，所述的調(diào)整控制模塊的輸出控制信號的大小過程包括E、如該幀數(shù)據(jù)偏大，則判斷輸入電容控制信號是否已經(jīng)為最小值，如是執(zhí)行步驟F，否則，減小輸入電容控制信號的值；F、判斷反饋電容控制信號是否已經(jīng)為最大值，如是執(zhí)行步驟G，否則，增加反饋電容控制信號的值；G、判斷電壓控制信號是否已經(jīng)為最大值，如是執(zhí)行步驟H，否則，增加電壓控制信號的值；H、調(diào)整可編程增益放大器與輸出可控電壓源的設(shè)計參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，應用于圖像傳感器，包括采樣保持器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、參考電壓源、糾正編碼電路、時鐘產(chǎn)生電路及各級子電路；所述的采樣保持器采用可編程增益放大器；所述的參考電壓源采用輸出可控電壓源；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包括控制模塊根據(jù)圖像傳感器采集的數(shù)據(jù)，輸出控制信號控制可編程增益放大器與輸出可控電壓源。保證圖像傳感器的模擬輸出與流水線ADC很好的吻合，提高圖像傳感器數(shù)字輸出的動態(tài)范圍，提高圖像質(zhì)量。
文檔編號H04N5/335GK1889626SQ20051012612
公開日2007年1月3日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者程杰, 趙建波 申請人:北京思比科微電子技術(shù)有限公司