用于減少共模誤差的設(shè)備和方法
【專利摘要】設(shè)備和方法減少了共模誤差。一種集成電路包括多個(gè)信號(hào)通道(2a-2c)、第一代理通道(4)以及減法塊(6a-6c)。信號(hào)通道被配置成接收多個(gè)輸入信號(hào)以及產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)，而且每個(gè)信號(hào)通道具有基本相似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第一代理通道具有與多個(gè)信號(hào)通道基本相似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且包括與信號(hào)通道的共模誤差相關(guān)地變化的輸出。減法塊被配置成通過(guò)利用第一代理通道的輸出來(lái)產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)以減少多個(gè)輸出信號(hào)通道的共模誤差。
【專利說(shuō)明】用于減少共模誤差的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及電子系統(tǒng)，更具體地說(shuō)涉及包括信號(hào)通道的電子系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一些電子系統(tǒng)可包括用于處理信號(hào)的信號(hào)通道。例如，成像系統(tǒng)可包括具有用于對(duì)從圖像傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)通道的集成電路(IC)。信號(hào)通道可具有可由各種源產(chǎn)生的共模誤差，例如與信號(hào)通道相關(guān)的共模噪聲和/或系統(tǒng)偏差。
[0003]共模誤差可降低利用信號(hào)通道處理的數(shù)據(jù)的完整性。例如，在成像系統(tǒng)實(shí)施方式中，信號(hào)通道的共模誤差可產(chǎn)生在利用成像系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像中造成可視假象的逐行模式誤差。在特定應(yīng)用中，通過(guò)使用差分信號(hào)和/或通過(guò)增大電路面積或功耗來(lái)減少共模誤差，可能不是合理的解決方案。
[0004]包括信號(hào)通道的電子系統(tǒng)中的信號(hào)處理需要改進(jìn)。而且，需要減少用于處理信號(hào)的IC中的共模誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，一種設(shè)備包括集成電路。集成電路包括:多個(gè)信號(hào)通道，其被配置成接收多個(gè)輸入信號(hào)并處理多個(gè)輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)。多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)具有彼此基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。集成電路還包括第一代理通道，其具有與多個(gè)信號(hào)通道基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第一代理通道被配置成產(chǎn)生與多個(gè)信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)的代理輸出信號(hào)。集成電路還包括減法塊，其被配置成從多個(gè)輸出信號(hào)減去代理輸出信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)，從而使得多個(gè)變化的輸出信號(hào)的共模誤差減小。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種減少共模誤差的方法，所述方法包括利用多個(gè)信號(hào)通道處理多個(gè)輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)。多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)包括彼此基本相似的電路系統(tǒng)。所述方法還包括利用具有與多個(gè)信號(hào)通道基本相似的電路系統(tǒng)的第一代理通道來(lái)產(chǎn)生代理輸出信號(hào)。代理輸出信號(hào)與多個(gè)信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)。所述方法還包括通過(guò)利用來(lái)自第一代理通道的代理輸出信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)以改變多個(gè)輸出信號(hào)從而減小共模誤差。
[0007]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種設(shè)備包括集成電路。集成電路包括多個(gè)信號(hào)通道，其被配置成接收多個(gè)輸入信號(hào)并處理多個(gè)輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)。多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)具有彼此基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。集成電路還包括代理通道，其具有與多個(gè)信號(hào)通道基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。代理通道被配置成產(chǎn)生與多個(gè)信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)的代理輸出信號(hào)。集成電路還包括裝置，其用于從多個(gè)輸出信號(hào)中減去代理輸出信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)，由此使得多個(gè)變化的輸出信號(hào)的共模誤差減小。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種設(shè)備包括集成電路。集成電路包括信號(hào)通道，其被配置成接收輸入信號(hào)并處理輸入信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)。集成電路還包括代理通道，其具有與信號(hào)通道基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。代理通道被配置成產(chǎn)生與信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)的代理輸出信號(hào)。集成電路還包括減法塊，其被配置成從輸出信號(hào)減去代理輸出信號(hào)以產(chǎn)生變化的輸出信號(hào)，以使得變化的輸出信號(hào)的共模誤差減小。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電子系統(tǒng)的示意框圖。
[0010]圖1B是根據(jù)另一實(shí)施例的電子系統(tǒng)的示意框圖。
[0011]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例集成電路(IC)的示意框圖。
[0012]圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的IC的示意框圖。
[0013]圖4A是根據(jù)另一實(shí)施例的IC的示意框圖。
[0014]圖4B是用于圖4A的IC的定時(shí)示圖的一個(gè)示例。
[0015]圖5A是根據(jù)另一實(shí)施例的IC的示意框圖。
[0016]圖5B是用于圖5A的IC的定時(shí)不圖的一個(gè)不例。
[0017]圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的IC的示意框圖。
[0018]圖7是根據(jù)另一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下對(duì)具體實(shí)施例的詳細(xì)描述代表了本發(fā)明特定實(shí)施例的各種說(shuō)明。但是，本發(fā)明可按照權(quán)利要求所限定和覆蓋的多種不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在說(shuō)明書中，對(duì)附圖標(biāo)記了參考標(biāo)號(hào)，其中類似的參考標(biāo)號(hào)表示相同或者功能類似的元素。
[0020]包括一個(gè)或多個(gè)代理通道的電子系統(tǒng)的概覽
[0021]在本文描述的【具體實(shí)施方式】中，電子系統(tǒng)包括多個(gè)信號(hào)通道和代理通道。每個(gè)信號(hào)通道可具有類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且可被用于處理電子系統(tǒng)接收的信號(hào)。例如，電子系統(tǒng)可以是成像系統(tǒng)，其包括用于處理來(lái)自圖像傳感器的數(shù)據(jù)的多個(gè)圖像處理電路通道。為了有助于減少信號(hào)通道的共模誤差(例如，由于通道的共模噪聲和/或系統(tǒng)偏差產(chǎn)生的共模誤差)，代理通道可包含在電子系統(tǒng)內(nèi)。代理通道可基本上類似于每個(gè)信號(hào)通道，但是不需要接收輸入信號(hào)。實(shí)際上，代理通道可具有與信號(hào)通道的共模誤差相關(guān)地變化的輸出。可從每個(gè)信號(hào)通道中減去代理通道的輸出，從而減小共模誤差。在具體實(shí)施例中，電子系統(tǒng)包括多個(gè)代理通道，而且代理通道的輸出被求平均或被處理以有助于減小代理通道隨機(jī)噪聲。
[0022]圖1A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電子系統(tǒng)10的示意框圖。電子系統(tǒng)10包括多個(gè)信號(hào)通道2a_2c、代理通道4以及多個(gè)減法器6a_6c。
[0023]電子系統(tǒng)10可接收多個(gè)電輸入信號(hào)X1-X3并可利用多個(gè)信號(hào)通道2a_2c處理輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)Y1-Y315例如，所示的電子系統(tǒng)10包括用于接收第一輸入信號(hào)X1以及用于產(chǎn)生第一輸出信號(hào)Y1的第一通道2a。此外，電子系統(tǒng)包括用于接收第二輸入信號(hào)X2以及用于產(chǎn)生第二輸出信號(hào)Y2的第二信號(hào)通道2b。而且，電子系統(tǒng)10包括用于接收第三輸入信號(hào)X3以及用于產(chǎn)生第三輸出信號(hào)Y3的第三信號(hào)通道3b。雖然圖1A圖示了三個(gè)信號(hào)通道2a-2c，但是可包含更多或更少的信號(hào)通道以有助于處理期望數(shù)量的電信號(hào)。例如，電子系統(tǒng)10可包括一個(gè)信號(hào)通道，兩個(gè)信號(hào)通道，三個(gè)信號(hào)通道，或者四個(gè)或更多信號(hào)通道。[0024]電子系統(tǒng)10可以是任意適合的電子系統(tǒng)，包括例如成像系統(tǒng)。信號(hào)通道2a_2c可被配置成以基本相同的方式分別處理電輸入信號(hào)X1-X315例如，信號(hào)通道2a-2C可包括具有基本相同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布局的電路系統(tǒng)。
[0025]信號(hào)通道2a_2c可以是一個(gè)具有共模誤差的單端通道。例如，信號(hào)通道2a_2c可以布置在集成電路上，而且共模電源噪聲、基準(zhǔn)電壓噪聲和/或偏置電路噪聲可被注入信號(hào)通道2a_2c。共模噪聲可降低利用電子系統(tǒng)10產(chǎn)生的信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。例如，在成像系統(tǒng)中，共模誤差可導(dǎo)致可能在得到的圖像中產(chǎn)生假象的逐行模式誤差。諸如與信號(hào)通道2a_2c的布局設(shè)計(jì)相關(guān)的偏差之類的系統(tǒng)偏差也可能增大信號(hào)通道2a_2c的共模誤差。
[0026]電輸入信號(hào)X1-X3可以是任何適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)，包括例如電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)。在【具體實(shí)施方式】中，電輸入信號(hào)X1-X3是光電探測(cè)器的陣列產(chǎn)生的電流信號(hào)。信號(hào)通道2a-2c可被用于處理電輸入信號(hào)X1-X3以分別產(chǎn)生輸出信號(hào)Y1-Y315例如，在【具體實(shí)施方式】中，信號(hào)通道2a-2c可被用于分別對(duì)輸入信號(hào)X1-X3積分，以產(chǎn)生輸出信號(hào)Y1-Yy在相同的實(shí)施方式中，信號(hào)通道2a-2c可被配置成將輸入信號(hào)X1-X3放大至適合于處理的水平。輸出信號(hào)Y1-Y3可以是電壓信號(hào)、電流信號(hào)和/或任意其它適合的電信號(hào)。在【具體實(shí)施方式】中，輸入信號(hào)X1-X3可以是與輸出信號(hào)Y1-Y3類型不同的電信號(hào)。如，輸入信號(hào)X1-X3中的每一個(gè)都可以是電流信號(hào)，輸出信號(hào)Y1-Y3中的每一個(gè)都可以是電壓信號(hào)，反之亦然。
[0027]輸出信號(hào)Y1-Y3可包括信號(hào)分量和誤差分量。例如，共模噪聲源和/或系統(tǒng)偏差可能在輸出信號(hào)Y1-Y3中導(dǎo)致誤差。為了有助于減小輸出信號(hào)Y1-Y3的共模誤差，可包括代理通道4。代理通道4可基本類似于每個(gè)信號(hào)通道2a-2c，而且可能承受類似的共模噪聲并可具有類似的系統(tǒng)偏差。在一個(gè)實(shí)施例中，代理通道4等同于信號(hào)通道2a_2c。然而，不同于信號(hào)通道2a-2c，代理通道4不需要接收輸入信號(hào)。實(shí)際上，代理通道4可具有與信號(hào)通道2a-2c的共模誤差相關(guān)地變化的代理通道輸出YPKOTY。在一個(gè)實(shí)施例中，代理通道4包括被偏置成與信號(hào)通道2a-2c大致相同的DC電壓電平的輸入，但是代理通道4未被配置成接收輸入信號(hào)。
[0028]電子系統(tǒng)10包括減法器6a_6c,其操作作為一個(gè)從每個(gè)輸出信號(hào)Y1-Y3減去代理通道輸出的減法塊。例如，第一減法器6a包括用于接收第一輸出信號(hào)Y1的第一輸入，用于接收代理輸出信號(hào)YrawiY的第二輸入，以及用于產(chǎn)生第一共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z1的輸出，其中第一共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z1大致等于第一輸出信號(hào)Y1與代理輸出信號(hào)Yitoxy之差。類似地，第二減法器6b包括用于接收第二輸出信號(hào)Y2的第一輸入，用于接收代理輸出信號(hào)Yproty的第二輸入，以及用于產(chǎn)生第二共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z2的輸出，其中第二共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z2大致等于第二輸出信號(hào)\與代理輸出信號(hào)Ypkjxy之差。類似地，第三減法器6c包括用于接收第三輸出信號(hào)Y3的第一輸入，用于接收代理輸出信號(hào)Ypkqxy的第二輸入，以及用于產(chǎn)生第三共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z3的輸出，其中第三共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z3大致等于第三輸出信號(hào)Y3與代理輸出信號(hào)Ypkjxy之差。減法器6a-6c可按照任何適當(dāng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括例如利用模擬和/或數(shù)字電路系統(tǒng)。共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z1-Z3可以是模擬或數(shù)字格式。
[0029]圖1B是根據(jù)另一實(shí)施例的電子系統(tǒng)20的不意框圖。電子系統(tǒng)20包括第一、第二和第三信號(hào)通道2a_2c，第一、第二和第三減法器6a_6c，多個(gè)代理通道4a_4c以及隨機(jī)噪聲降低塊12。[0030]圖1B的電子系統(tǒng)20類似于圖1A的電子系統(tǒng)10。然而，不同于圖1A的包括代理通道4的電子系統(tǒng)10，圖1B的電子系統(tǒng)20包括代理通道4a-4c和隨機(jī)噪聲降低塊12。例如，電子系統(tǒng)20包括配置成產(chǎn)生第一代理輸出信號(hào)Ypkoty i的第一代理通道4a、配置成產(chǎn)生第二代理輸出信號(hào)Υρκκ—2的第二代理通道4b以及配置成產(chǎn)生第三代理輸出信號(hào)Ypkqxyj3的第三代理通道4c，它們每一個(gè)都被提供至隨機(jī)噪聲降低塊12作為輸入。隨機(jī)噪聲降低塊12可被配置成處理第一、第二和第三代理輸出信號(hào)YPRoxy—fYraoxy—3以產(chǎn)生隨機(jī)噪聲降低的代理輸出信號(hào)YPRffliY—m。
[0031]雖然圖1B示出了三個(gè)代理通道4a_4c，但是可以包括更多或更少的代理通道。例如，在其他實(shí)施方式中，電子系統(tǒng)20可包括一個(gè)代理通道、兩個(gè)代理通道或四個(gè)或更多代理通道。此外，雖然圖1B示出了三個(gè)信號(hào)通道2a-2c，但是可以包括更多或更少的信號(hào)通道。而且，信號(hào)通道的數(shù)量沒(méi)必要匹配代理通道的數(shù)量。比如，可以四個(gè)信號(hào)通道和兩個(gè)代理通道，可以提供八個(gè)信號(hào)通道和三個(gè)代理通道，和/或可以提供信號(hào)通道和代理通道的任意適當(dāng)組合。
[0032]相對(duì)于使用單個(gè)代理通道的設(shè)計(jì)，包括代理通道4a_4c和隨機(jī)噪聲降低塊12可有助于減小電子系統(tǒng)20中的隨機(jī)噪聲。例如，雖然圖1A的電子系統(tǒng)10的代理通道4可被用于從信號(hào)通道2a-2c的輸出減去共模噪聲和系統(tǒng)偏差，代理通道4可在每個(gè)共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z1-Z3中引起隨機(jī)噪聲分量。例如，如果圖1A的每個(gè)信號(hào)通道2a-2c和代理通道4包括不相關(guān)的具有高斯分布的隨機(jī)噪聲，則使用代理通道4來(lái)降低信號(hào)通道的共模噪聲和系統(tǒng)偏差可使得每個(gè)信號(hào)通道2a-2c的輸出處的均方根(RMS)隨機(jī)噪聲以大約等于
V2的系數(shù)增大。
[0033]為了有助于減小與所包含的代理通道相關(guān)的隨機(jī)噪聲，可提供多個(gè)代理通道4a_4c，而且代理通道的輸出可被隨機(jī)噪聲降低塊12處理以產(chǎn)生隨機(jī)噪聲降低的代理輸出信號(hào)YPR(KY—NR，它的RMS隨機(jī)噪聲可小于單個(gè)代理通道的RMS隨機(jī)噪聲。在【具體實(shí)施方式】中，隨機(jī)噪聲降低塊12可被配置成對(duì)多個(gè)代理通道4a_4c的輸出求平均以產(chǎn)生隨機(jī)噪聲降低的代理輸出信號(hào)Υ_χ—NK。在其中隨機(jī)噪聲降低塊12對(duì)暴露至不相關(guān)的高斯噪聲的η個(gè)代理通道的輸出求平均的配置中，隨機(jī)噪聲降低的代理輸出信號(hào)Υ?χ—ΝΚ可具有RMS隨機(jī)噪聲，其相對(duì)于單個(gè)代理通道的RMS隨機(jī)噪聲以系數(shù)V η減小。由此，通過(guò)增大代理通道的數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)期望程度的代理通道隨機(jī)噪聲的減小
[0034]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的IC30的示意框圖。IC30包括信號(hào)通道2a_2c、代理通道
4、減法器6a-6c、偏置電路37和基準(zhǔn)電路38。信號(hào)通道2a_2c接收輸入信號(hào)X1-X3并分別產(chǎn)生輸出信號(hào)Y1-Y315信號(hào)通道2a-2c和代理通道4每個(gè)都電連接至電源電壓V1,每個(gè)都從基準(zhǔn)電路38接收基準(zhǔn)信號(hào)，而且每個(gè)都從偏置電路37接收偏置信號(hào)。減法器6a-6c被配置成分別從輸出信號(hào)Y1-Y3中減去代理輸出信號(hào)Ymky以產(chǎn)生共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z1-Z315雖然圖2中圖示了三個(gè)信號(hào)通道2a-2c，但是可以包括更多或更少的信號(hào)通道。
[0035]如圖2所示，在【具體實(shí)施方式】中，信號(hào)通道2a_2c被布置在IC上，例如IC30。信號(hào)通道2a_2c可暴露至各種噪聲條件，例如電路噪聲條件。例如，電源電壓V1中的、偏置電路37中的和/或基準(zhǔn)電路38中的噪聲可注入信號(hào)通道2a-2c。而且，信號(hào)通道2a_2c可以是具有系統(tǒng)偏差(例如，與其中信號(hào)通道包括開關(guān)電容器電路的配置中的電路布局和/或電荷注入有關(guān)的偏差)的單端通道。[0036] 為了有助于減小共模電路噪聲并減小信號(hào)通道2a_2c的輸出的偏差，可提供代理通道4，而且可從輸出信號(hào)Y1-Y3中分別減去代理通道4的輸出以產(chǎn)生共模噪聲降低的輸出信號(hào)Z1-Z315由于代理通道4可具有類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布局，并且可暴露至與信號(hào)通道2a_2c類似的噪聲條件，代理通道4可被用于基本上消除與信號(hào)通道2a_2c相關(guān)的共模噪聲和系統(tǒng)偏差。信號(hào)通道2a-2c和代理通道4的其它細(xì)節(jié)可類似于之前參考圖1A-1B描述的那些細(xì)節(jié)。雖然圖2圖示了一個(gè)代理通道4，但是IC30可被修改成包括多個(gè)代理通道以有助于減小代理通道隨機(jī)噪聲，這在上文已經(jīng)予以描述。
[0037]圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的IC40的不意框圖。IC40包括第一、第二和第三信號(hào)通道2a-2c，代理通道4、偏置電壓電路47、電壓基準(zhǔn)電路48、減法塊42以及第一和第二多路復(fù)用器53a、53b。
[0038]第一信號(hào)通道2a包括配置成接收第一輸入電壓Vinj的輸入以及配置成產(chǎn)生第一輸出電SVott i的輸出。此外，第二信號(hào)通道2b包括配置成接收第二輸入電SVin 2的輸入以及配置成產(chǎn)生第二輸出電壓Vqut 2的輸出。而且，第三信號(hào)通道2c包括配置成接收第三輸入電SVIN—3的輸入以及配置成產(chǎn)生第三輸出電壓VQUT—3的輸出。雖然所不的IC40包括三個(gè)信號(hào)通道2a-2c，但是在其它實(shí)施例中，IC40可包括更多或更少的信號(hào)通道。
[0039]代理通道4可具有與每個(gè)信號(hào)通道2a_2c基本上相同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且可具有配置成產(chǎn)生代理輸出電壓Vproxy的輸出。按照與之前描述的方式類似的方式，代理輸出電壓Vmky可具有與信號(hào)通道2a-2c的共模誤差相對(duì)應(yīng)的電壓電平，并且可利用減法塊42將其從每個(gè)信號(hào)通道2a-2c的輸出中減去，從而減小利用IC40產(chǎn)生的信號(hào)的共模誤差。
[0040]信號(hào)通道2a_2c和代理通道4的每一個(gè)都包括利用電源電壓V1供電的并且利用偏置電壓電路47偏置的電路系統(tǒng)。在【具體實(shí)施方式】中，信號(hào)通道2a-2c和代理通道4的每一個(gè)都包括利用電源電壓V1供電的并且利用偏置電壓電路47產(chǎn)生的偏置電壓偏置的放大器。信號(hào)通道2a-2c和代理通道4的每一個(gè)還被配置成接收利用電壓基準(zhǔn)電路48產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓。信號(hào)通道2a-2c可使用電壓基準(zhǔn)電路48以有助于分別處理(例如，放大)輸入信號(hào)Vin 1-VIN 3。雖然圖示了偏置和基準(zhǔn)電路的一種配置，但是其它實(shí)施方式也是可行的。
[0041]所示的減法塊42被配置成接收來(lái)自信號(hào)通道2a_2c的輸出電壓Vqut ^Vqut 3以及來(lái)自代理通道4的代理輸出電壓VPKOTY。減法塊42電耦接至分別包括第一輸出Vp和第二輸出Vn的第一和第二多路復(fù)用器53a、53b。如下面將要描述的那樣，減法塊42可從每個(gè)輸出電壓VOTJT—1_VOTJT—3中減去代理輸出電壓VpR0XY以產(chǎn)生多個(gè)共模噪聲降低的輸出電壓。此外，可利用第一和第二多路復(fù)用器53a、53b在第一和第二輸出VP，Vn之間差分地提供與特定信號(hào)通道相關(guān)的共模噪聲降低的輸出電壓。
[0042]所示的減法塊42包括第一、第二和第三電容器51a_51c和第一至第十二開關(guān)41a-411。第一開關(guān)41a包括電連接至第一輸出電壓VQUT—?的第一端以及電連接至第一電容器51a的和第七開關(guān)41g的第一端的第二端。第二開關(guān)41b包括電連接至代理輸出電壓Vpeoxy的第一端以及電連接至第一電容器51a的第二端和第八開關(guān)41h的第一端的第二端。第三開關(guān)41c包括電連接至第二輸出電壓Vtot 2的第一端以及電連接至第二電容器51b的第一端和第九開關(guān)41i的第一端的第二端。第四開關(guān)41d包括電連接至代理輸出電壓Vpkqxy的第一端以及電連接至第二電容器51b的第二端和第十開關(guān)41 j的第一端的第二端。第五開關(guān)41e包括電連接至第三輸出電壓Vqut 3的第一端以及電連接至第三電容器51c的第一端和第十一開關(guān)41k的第一端的第二端。第六開關(guān)41f包括電連接至代理輸出電壓Vpkky的第一端以及電連接至第三電容器51c的第二端和第十二開關(guān)411的第一端的第二端。第七開關(guān)41g、第九開關(guān)41i和第十一開關(guān)41k的每一個(gè)都包括電連接至第一多路復(fù)用器53a的第二端。第八開關(guān)41h、第十開關(guān)41 j和第十二開關(guān)411的每一個(gè)都包括電連接至第二多路復(fù)用器53b的第二端。
[0043]所示的減法塊42是開關(guān)電容器電路，其可被配置成從每個(gè)輸出電壓Vot 3中減去代理輸出電壓VPKOTY。例如，在減法塊42的第一階段期間，第一至第六開關(guān)41a-41f可閉合，而第七至第十二開關(guān)41g-411可打開。通過(guò)按照這樣的方式配置開關(guān)，可以將第一電容器51a兩端充電至大致等于Vtot」減去Vpkjxy的電壓，可以將第二電容器51b兩端充電至大致等于Vot 2減去Vproxy的電壓，而且可以將第三電容器51c兩端充電至大致等于Vtot 3減去Vitoxy的電壓。由此，圖示的減法塊42可被用于從每個(gè)輸出電壓VOTT—3中減去輸出電壓Vpkqxy,以便分別在第一、第二和第三電容器51a-51c兩端產(chǎn)生第一、第二和第三共模噪聲降低的輸出電壓。
[0044]減法塊42以及第一和第二多路復(fù)用器53a、53b可被用于選擇與特定信號(hào)通道相關(guān)的特定共模噪聲降低的輸出電壓。例如，在減法塊42的第二階段期間，第一至第六開關(guān)41a-41f可打開，而第七至第十二開關(guān)41g-411可閉合，而且可利用多路復(fù)用器53a、53b選擇第一、第二或第三電容器51a-51c兩端的電壓。比如，通過(guò)利用第一和第二多路復(fù)用器53a、53b分別選擇與第七開關(guān)41g和第八開關(guān)41h相關(guān)的路徑，可以產(chǎn)生大約等于Vtot i減去Vpkky的介于Vp和Vn之間的輸出電壓。類似地，通過(guò)分別選擇與第九開關(guān)41i和第十開關(guān)41 j相關(guān)的路徑，第一和第二多路復(fù)用器53a、53b可以產(chǎn)生大約等于Vtot 2減去Vproxy的介于Vp和Vn之間的輸出電壓。類似地，通過(guò)分別選擇與第十一開關(guān)41k和第十二開關(guān)411相關(guān)的路徑，第一和第二多路復(fù)用器53a、53b可以產(chǎn)生介于Vp和Vn之間的大約等于Vot 3減去Vpkoty的輸出電壓。
[0045]包括第一和第二多路復(fù)用器53a、53b可有助于處理信號(hào)。例如,Vp和Vn信號(hào)可電連接至被配置成處理與信號(hào)通道2a_2c相關(guān)的信號(hào)的處理塊，而且第一和第二多路復(fù)用器53a、53b可被用于產(chǎn)生用于處理塊的串行數(shù)據(jù)流。然而，在【具體實(shí)施方式】中，例如在針對(duì)每個(gè)信號(hào)通道包括單獨(dú)的處理塊的配置中，第一和第二多路復(fù)用器53a、53b可省略。
[0046]雖然所示的IC40被示出為包括三個(gè)信號(hào)通道2a_2c和一個(gè)代理通道4，但是可以包括任何適當(dāng)數(shù)量的信號(hào)通道和代理通道。例如，可包括更多的代理通道，而且可提供更多或更少的信號(hào)通道以有助于處理期望數(shù)量的信號(hào)通道。
[0047]圖4A是根據(jù)另一實(shí)施例的另一實(shí)施例的不意框圖。IC60包括第一、第二和第三信號(hào)通道2a-2c、代理通道4、偏置電壓電路47和電壓基準(zhǔn)電路48，這類似與之前參考圖3所描述的。IC60還包括多路復(fù)用器62、放大器64、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器66和處理器68。
[0048]多路復(fù)用器62包括被配置成接收來(lái)自代理通道4的代理輸出電壓Vproxy以及信號(hào)通道2a-2c的輸出電壓Vquiu-Vquil3的多個(gè)輸入。多路復(fù)用器62還包括電連接至放大器64的輸入的輸出。放大器64可被用于放大多路復(fù)用器62的輸出并將放大的多路復(fù)用器輸出信號(hào)提供給A/D轉(zhuǎn)換器66的的輸入。A/D轉(zhuǎn)換器66可被配置成將放大器64的輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸入信號(hào)Din。A/D轉(zhuǎn)換器66可具有任何適當(dāng)?shù)姆直媛?，例如介于大約12比特至大約18比特之間的分辨率。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易地確定其它量的分辨率。處理器68可處理數(shù)字輸入信號(hào)Din以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)Dqut。雖然處理器68被圖示為單獨(dú)的塊，但是在【具體實(shí)施方式】中，可以使用多個(gè)處理模塊。
[0049]處理器68可被用于分別從信號(hào)通道2a_2c的輸出電壓Vott ^Vott 3中減去代理通道4產(chǎn)生的代理輸出電壓VPKQXY。例如，多路復(fù)用器62、放大器64和A/D轉(zhuǎn)換器66可被用于產(chǎn)生數(shù)字輸入信號(hào)Din,其可包括輸出電壓Vpkky的數(shù)字表不以及每個(gè)輸出電壓Votjil^VquD的數(shù)字表不。處理器68可處理數(shù)字輸入信號(hào)Din以便從每個(gè)輸出電壓Vquiu-Vquil3的數(shù)字值中減去輸出電壓Vpkqxy的數(shù)字值。此外，處理器68可產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)Dqut,其可包括表不處理結(jié)果的串行數(shù)據(jù)流。雖然處理器68被示出為接收串行數(shù)字輸入數(shù)據(jù)流并產(chǎn)生串行數(shù)字輸出數(shù)據(jù)流，在【具體實(shí)施方式】中，處理器68可被修改為處理并行格式的數(shù)據(jù)。此外，在【具體實(shí)施方式】中，處理器68可處理串行數(shù)據(jù)以產(chǎn)生并行數(shù)據(jù)，或處理并行數(shù)據(jù)以產(chǎn)生串行數(shù)據(jù)。
[0050]圖4B是圖4A的IC60的定時(shí)示圖70的一個(gè)示例。定時(shí)示圖70包括圖示出數(shù)字輸入信號(hào)Din的定時(shí)的第一制圖71以及圖示出數(shù)字輸出信號(hào)Dott的定時(shí)的第二制圖72。如第一制圖71所示，處理器68可分別接收與代理輸出電壓Vmm的數(shù)字表示相對(duì)應(yīng)的數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dpkqxy以及與第一、第二和第三輸出電壓Vquiu-Vquil3的數(shù)字表不相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)DpD2和D3。雖然第一制圖71被示出為包括僅僅用于三個(gè)通道的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，但是可以在包括多于三個(gè)信號(hào)通道的實(shí)施方式中發(fā)送附加數(shù)據(jù)。雖然數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dproxy被示出為在數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D1-D3之前發(fā)送，但是其它實(shí)施方式也是可行的。
[0051]處理器68可被配置成分別從數(shù)字輸入數(shù)據(jù)Dp D2和D3中減去數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dpkqxy以產(chǎn)生數(shù)字輸出數(shù)據(jù)D’ pD’ 2和D’ 3。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)D’ 1-D’ 3可具有相對(duì)于數(shù)字輸入數(shù)據(jù)DpD2和D3降低的共模誤差水平。第二制圖72圖示了處理器68c輸出數(shù)字輸出數(shù)據(jù)D’1-D、的一種可能順序。然而，其它實(shí)施方式也是可行的。
[0052]圖5A是根據(jù)另一實(shí)施例的IC80的示意框圖。IC80包括第一、第二和第三信號(hào)通道2a-2c，第一和第二代理通道4a、4b，偏置電壓電路47，電壓基準(zhǔn)電路48，多路復(fù)用器62，放大器64，A/D轉(zhuǎn)換器66，以及處理器68。雖然圖5A圖示了兩個(gè)代理通道4a、4b以及三個(gè)信號(hào)通道2a-2c，但是可包括更多或`更少的代理通道和/或信號(hào)通道。
[0053]圖5A的IC80類似于圖4A的IC60，但是包括第一和第二代理通道4a、4b，用于分別產(chǎn)生第一和第二代理輸出電壓VPKQXY—i和VPKQXY—2。多路復(fù)用器62、放大器64和A/D轉(zhuǎn)換器66可被用于將第一和第二代理輸出電壓VPKQXY—i和VPKQXY—2的數(shù)字表不提供給處理器68,處理器68可處理代理輸出電壓以產(chǎn)生隨機(jī)噪聲降低的代理輸出電壓。例如，處理器68可被配置成對(duì)代理輸出電壓VPK()XY—工和VPKWiY—2的數(shù)字表不求平均以確定可分別從信號(hào)通道2a-2c的輸出電壓Vmjil3的數(shù)字表不中減去的隨機(jī)噪聲降低的代理輸出電壓電平。如之前參考圖1B描述的那樣，包括多個(gè)代理通道可相對(duì)于使用單個(gè)代理通道的方案降低輸出信號(hào)的均方根(RMS)隨機(jī)噪聲。
[0054]圖5B是圖5A的IC80的定時(shí)示圖90的一個(gè)示例。定時(shí)示圖90包括圖示出針對(duì)數(shù)字輸入信號(hào)Din的定時(shí)的第一制圖91以及圖示出針對(duì)數(shù)字輸出信號(hào)Dtot的定時(shí)的第二制圖92。如第一制圖91所示，處理器68可接收與代理輸出電壓Vpkoty」的數(shù)字表示相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dpkoty 1、與代理輸出電壓VPmY—2的數(shù)字表示相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dpe0XY 2以及分別與第一、第二和第三輸出電壓Vqut—^Vquil3的數(shù)字表不相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)DpD2和D3。雖然第一制圖91被示出為僅僅包括三個(gè)信號(hào)通道和兩個(gè)代理通道的的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，但是在包括不同數(shù)量的信號(hào)和/或代理通道的實(shí)施方式中可以發(fā)送附加的數(shù)據(jù)。雖然第一和第二數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dpkoty」、Dpeoxy 2被圖示為在數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D1-D3之前發(fā)送，但是其它實(shí)施方式也是可行的。[0055]處理器68可被配置成處理第一和第二數(shù)字代理數(shù)據(jù)Dpmky」、Dpeoxy 2以產(chǎn)生具有降低的隨機(jī)噪聲的代理數(shù)據(jù)信號(hào)。比如，處理器68可以對(duì)第一和第二數(shù)字代理數(shù)據(jù)DProxY—1、Dpeoxy 2求平均。處理器68隨后可以分別從數(shù)字輸入數(shù)據(jù)Dp D2和D3中減去隨機(jī)噪聲降低的代理數(shù)據(jù)以產(chǎn)生數(shù)字輸出數(shù)據(jù)D’ pD’ 2和D’ 3。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)D’ 1-D’ 3可具有相對(duì)于數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D1-D3降低的共模誤差水平。第二制圖92圖示了處理器68c輸出數(shù)字輸出數(shù)據(jù)D’ i_D’ 3的一種可能實(shí)施方式。然而，其它實(shí)施方式也是可行的。
[0056]圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的IC100的示意框圖。IC100包括多個(gè)信號(hào)通道2a_2f，第一和第二代理通道4a、4b，偏置電壓電路47和電壓基準(zhǔn)電路48，第一和第二多路復(fù)用器62a、62b,第一和第二放大器64a、64b,第一和第二 A/D轉(zhuǎn)換器66a、66b以及處理器68。
[0057]第一、第二和第三信號(hào)通道2a_2c被配置成分別接收輸入電壓￥11^12和￥13。第一、第二和第三信號(hào)通道2a-2c可分別處理輸入電壓\—'、Va 2和VA—3以產(chǎn)生輸出電壓VM—PVm 2和Vm 3。此外,第四、第五和第六信號(hào)通道2d-2f被配置成分別接收輸入電壓Vb ^Vb 2和Vb 3ο第四、第五和第六信號(hào)通道2d-2f可分別處理輸入電壓Vo、VB—2和VB—3以產(chǎn)生輸出電壓Vn」、VN 2和Vn 3。信號(hào)通道2a-2f和第一和第二代理通道4a、4b電連接至源電壓V1，被配置成從偏置電壓電路47接收偏置電壓，并且被配置成從電壓基準(zhǔn)電路48接收基準(zhǔn)電壓。第一和第二代理通道4a、4b可分別產(chǎn)生第一代理輸出電壓VPKQXY—i和第二代理輸出電壓VPKQXY—2，第一代理輸出電壓VPK()XY—工和第二代理輸出電壓VPffi)XY—2中的每一個(gè)可具有信號(hào)通道2a_2f的共模誤差水平相對(duì)應(yīng)的信號(hào)水平。
[0058]第一多路復(fù)用器62a包括配置成接收第一代理輸出電壓VPK()XY—i和輸出電壓Vsl1-Vm 3的多個(gè)輸入。類似地，第二多路復(fù)用器62b包括配置成接收第二代理輸出電壓vPKKYJi和輸出電壓νιι_νιο的多個(gè)輸入C。第一和第二多路復(fù)用器62a、62b的輸出分別電連接至第一和第二放大器64a、64b的輸入。第一和第二放大器64a, 64b的輸出分別電連接至第一和第二 A/D轉(zhuǎn)換器66a、66b的輸入。處理器68電連接至每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器66a、66b的輸出，并且可處理從A/D轉(zhuǎn)換器66a、66b接收到的信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字輸出數(shù)據(jù)DQUT。
[0059]處理器68可被用于補(bǔ)償信號(hào)通道2a_2f的共模誤差。例如，處理器68可使用第一和第二多路復(fù)用器62a、62b以及第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器66a, 66b以獲取輸出電壓VM—^Vjl3和Vi1-Vi0以及第一和第二代理輸出電壓νρκω?Υ—η Vpeoxy 2的數(shù)字表示,而且可使用與代理電壓相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生共模噪聲降低的輸出信號(hào)。在【具體實(shí)施方式】中，處理器68被配置成對(duì)第一和第二代理輸出電壓VPmY—1、Vpeoxy 2相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值求平均，并減去代理輸出電壓的均值以產(chǎn)生變化的輸出信號(hào)。然而，在其他實(shí)施方式中，處理器68被配置成通過(guò)從與輸出電壓Vm 1-Vm 3相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中減去與第一代理輸出電壓Vpkoty i相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，產(chǎn)生與信號(hào)通道2a-2c相對(duì)應(yīng)的共模噪聲降低的輸出信號(hào)，并且通過(guò)從與輸出電壓Viu-Vn3相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中減去與第二代理輸出電壓Vpkky2相對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，產(chǎn)生與信號(hào)通道2d-2f相對(duì)應(yīng)的共模噪聲降低的輸出信號(hào)。
[0060]如圖6所示，可提供信號(hào)通道和代理通道的組，而且信號(hào)通道和代理通道的輸出可電連接至多路復(fù)用器62a/62b。多路復(fù)用器62a/62b的輸出可被提供至A/D轉(zhuǎn)換器66a/66b,而且A/D轉(zhuǎn)換器66a/66b的輸出可電連接至處理器68。通過(guò)按照這樣的方式布置信號(hào)通道，可以減少IClOO中A/D轉(zhuǎn)換器66a/66b和/或處理器68的數(shù)量。在一種實(shí)施方式中，為每八個(gè)信號(hào)通道提供A/D轉(zhuǎn)換器和代理通道。例如，在具有256個(gè)信號(hào)通道的實(shí)施方式中，IC100可包括8個(gè)代理通道和8個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器。然而,在其它實(shí)施方式中可使用不同數(shù)量的代理通道和/或A/D轉(zhuǎn)換器。
[0061]IC100的其它細(xì)節(jié)可類似于之前參考圖1A-5B描述的那樣。
[0062]圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的成像系統(tǒng)110的示意框圖。圖示的成像系統(tǒng)110包括IC120以及多個(gè)光電二極管傳感器112a-112c。
[0063]IC120包括第一焊盤121a、第二焊盤121b、第三焊盤121c、第一信號(hào)通道122a、第二信號(hào)通道122b、第三信號(hào)通道122c、第一代理通道125a、第二代理通道125b和電壓基準(zhǔn)電路48。第一、第二和第三信號(hào)通道122a-122c分別通過(guò)第一、第二和第三焊盤121a_121c電率禹接至第一、第二和第三光電二極管傳感器112a-l 12c。光電二極管傳感器可產(chǎn)生信號(hào)電流IIN—^I113，該信號(hào)電流可分別流入第一、第二和第三焊盤121a-121c。
[0064]第一信號(hào)通道122a包括第一放大器126a、第一寄生電源電容器123a、第一反饋電容器124a和第一米樣電路128a。第二信號(hào)通道122b包括第二放大器126b、第二寄生電源電容器123b、第二反饋電容器124b和第二采樣電路128b。第三信號(hào)通道122c包括第三放大器126c、第三寄生電源電容器123c、第三反饋電容器124c和第三采樣電路128c。第一放大器126a包括電連接至第一焊盤121a、第一寄生電源電容器123a的第一端、以及第一反饋電容器124a的第一端的反向輸入。第一放大器126a還包括電連接至電壓基準(zhǔn)電路48的非反向輸入以及電連接至第一反饋電容器124a的第二端和第一米樣電路128a的輸入的輸出。第二放大器126b包括電連接至第二焊盤121b、第二寄生電源電容器123b的第一端以及第二反饋電容器124b的第一端的反向輸入。第二放大器126b還包括電連接至電壓基準(zhǔn)電路48的非反向輸入以及電連接至第二反饋電容器124b的第二端和第二采樣電路128b的輸入的輸出。第三放大器126c包括電連接至第三焊盤121c、第三寄生電源電容器123c的第一端、以及第三反饋電容器124c的第一端的反向輸入。第三放大器126c還包括電連接至電壓基準(zhǔn)電路48的非反向輸入以及電連接至第三反饋電容器124c的第二端和第三采樣電路128c的輸入的輸出。第一、第二和第三寄生電源電容器123a_123c的每一個(gè)還包括電連接至電源電壓V1的第二端。
[0065]不同于信號(hào)通道122a_122c,圖示的第一和第二代理通道125a、125b不從焊盤接收輸入信號(hào)。然而，第一和第二代理通道125a、125b具有與信號(hào)通道122a_122c基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，第一代理通道125a包括第四放大器126d、第四寄生電源電容器123d、第四反饋電容器124d和第四采樣電路128d，而且第二代理通道125b包括第五放大器126e、第五寄生電源電容器123e、第五反饋電容器124e、和第五采樣電路128e。第四放大器126d包括電連接至第四寄生電源電容器123d的第一端和第四反饋電容器124d的第一端的反向輸入。第四放大器126d還包括電連接至電壓基準(zhǔn)電路48的非反向輸入和電連接至第四反饋電容器124d的第二端和第四采樣電路128d的輸入的輸出。第五放大器126e包括電連接至第五寄生電源電容器123e的第一端和第五反饋電容器124e的第一端的反向輸入。第五放大器126e還包括電連接至電壓基準(zhǔn)電路48的非反向輸入和電連接至第五反饋電容器124e的第二端和第五米樣電路128e的輸入的輸出。
[0066]第一和第二代理通道125a、125b可具有與信號(hào)通道122a_122c類似的共模誤差。例如，第一和第二代理通道125a、125b可具有類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電路布局，而且可接收相同的基準(zhǔn)信號(hào)作為信號(hào)通道122a-122c。由此，第一和第二代理通道125a、125b可具有類似的系統(tǒng)偏差，例如與電路布局相關(guān)的或與采樣電路128a-128e的電荷注入相關(guān)的系統(tǒng)偏差。此外，第一和第二代理通道125a、125b的共模噪聲可類似于信號(hào)通道122a_122c。例如，電源噪聲(例如，通過(guò)寄生電源電容器123a-123e耦接至信號(hào)通道的電源電壓V1的噪聲)、電壓基準(zhǔn)電路48的共模噪聲和/或被用來(lái)偏置放大器126a-126e的偏置電路的共模噪聲在代理通道125a、125b和信號(hào)通道122a_122c之間可基本一樣。
[0067]雖然未在該圖中示出，但是減法塊可被提供來(lái)利用輸出電壓Votit ^Vtot 3以及代理輸出電壓VPK()XY—i和νρκω?Υ—2產(chǎn)生共模噪聲降低的輸出信號(hào)。例如，可求代理輸出電壓VPKQXY—I和vPKKYJi的平均，而且可從每個(gè)輸出電壓VoUT—^vajll3中減去求平均后的代理輸出電壓以產(chǎn)生多個(gè)共模噪聲降低的輸出電壓。減法塊可被實(shí)現(xiàn)為例如圖3的減法塊42之類的模擬塊，或者諸如圖4A-6的處理器68之類的數(shù)字塊。此外，雖然圖7圖示了兩個(gè)代理通道125a、125b和三個(gè)信號(hào)通道122a-122c，但是可以包括更多或更少的代理通道和/或信號(hào)通道。
[0068]所示的信號(hào)通道122a_122c是分別配置成產(chǎn)生與來(lái)自光電二極管傳感器112a-112c的信號(hào)電流Iin 1-1in 3的時(shí)間積分成正比的輸出電壓Vtm ^Vtot 3的集成電路。雖然圖7中未示出，但是開關(guān)電路可包含以控制放大器126a-126e的非反向輸入的電勢(shì)以有助于控制進(jìn)行積分的時(shí)間段。放大器126a-126e可以是任何適當(dāng)?shù)姆糯笃?，包括例如具有相?duì)高的增益的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)放大器。米樣電路128a-128e可被用于對(duì)放大器126a_126e的輸出進(jìn)行米樣。在一個(gè)實(shí)施例中，米樣電路128a_128e是相關(guān)雙米樣電路，其被配置成每周期采樣兩次以有助于降低放大器128a-128e的偏差誤差。雖然圖7圖示了信號(hào)通道的一個(gè)示例，但是在此描述的共模誤差減小方案可與其它類型的信號(hào)通道組合使用。
[0069]前述說(shuō)明以及權(quán)利要求可表示被“連接”或“耦接”在一起的元素或特征。就此處的使用而言，除非相反地明確說(shuō)明，否則“連接”指的是一個(gè)元素/特征直接或間接連接至另一元素/特征，并且并非必須是機(jī)械的。類似地，除非相反地明確說(shuō)明，否則“耦接”指的是一個(gè)元素/特征直接或間接耦接至另一元素/特征，并且并非必須是機(jī)械的。因此，雖然附圖所示的各種方案描繪了元素和組件的示例配置，但是其它的插入元素、裝置、特征或組件可出現(xiàn)在實(shí)際實(shí)施例中(假設(shè)所示電路的功能不會(huì)受到不利的影響)。
[0070]應(yīng)用
[0071]采用上述保護(hù)方案的裝置可實(shí)施在各種電子裝置中。電子裝置的示例可包括但不限于消費(fèi)電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品的部分、電子測(cè)試設(shè)備、及醫(yī)療電子產(chǎn)品等。電子裝置的示例還可包括存儲(chǔ)芯片、存儲(chǔ)模塊、光網(wǎng)或其它通信網(wǎng)絡(luò)的電路以及硬盤驅(qū)動(dòng)電路。消費(fèi)電子產(chǎn)品可包括但不限于移動(dòng)電話、電話、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、微波爐、冰箱、汽車、音箱系統(tǒng)、盒式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、MP3播放器、無(wú)線電裝置、攝像錄像機(jī)、相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、便攜存儲(chǔ)芯片、清洗器、干燥器、清洗器/干燥器、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描器、多功能外圍設(shè)備等。醫(yī)療電子產(chǎn)品可包括但不限于數(shù)字X射線檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)斷層掃描儀、超聲波系統(tǒng)、MRI (磁共振成像)系統(tǒng)等。而且，電子裝置可包括未完工的產(chǎn)品。
[0072]雖然已經(jīng)針對(duì)具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的其它實(shí)施例，包括不提供前述所有特征和優(yōu)勢(shì)的實(shí)施例，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，上述各種實(shí)施例可組合以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。而且，一個(gè)實(shí)施例中示出的具體特征也可并入其它實(shí)施例。從而，本發(fā)明的范圍僅僅由所附權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，包括: 集成電路(1C)，包括: 多個(gè)信號(hào)通道，其被配置成接收多個(gè)輸入信號(hào)并處理所述多個(gè)輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)，其中所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)具有彼此基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 第一代理通道，其具有與所述多個(gè)信號(hào)通道基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中第一代理通道被配置成產(chǎn)生與所述多個(gè)信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的代理輸出信號(hào)；以及 減法塊，其被配置成從所述多個(gè)輸出信號(hào)減去代理輸出信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)，從而使得所述多個(gè)變化的輸出信號(hào)的共模誤差減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一代理通道以及所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)進(jìn)一步包括電連接至電源電壓的放大器，其中所述代理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與電源的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的分量，而且其中所述減法塊被配置成從所述多個(gè)輸出信號(hào)中的每一個(gè)中減去電源的共模噪聲以產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括偏置電路，用于對(duì)所述放大器中的每一個(gè)進(jìn)行偏置的基準(zhǔn)電壓，和基準(zhǔn)電路，用于產(chǎn)生用于所述放大器的基準(zhǔn)電壓；其中所述代理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與所述基準(zhǔn)電路和所述偏置電路的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的分量，而且其中所述減法塊被配置成從所述多個(gè)輸出信號(hào)的每一個(gè)中減去偏置電路和基準(zhǔn)電路的共模噪聲以產(chǎn)生所述多個(gè)變化的輸出信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一代理通道以及所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)具有基本相同的電路布局，其中所述代`理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與電路布局的系統(tǒng)偏差相關(guān)聯(lián)的分量，而且其中所述減法塊被配置成從所述多個(gè)輸出信號(hào)的每一個(gè)中減去系統(tǒng)偏差以產(chǎn)生所述多個(gè)變化的輸出信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括布置在所述IC的表面上并被配置成接收所述多個(gè)輸入信號(hào)的多個(gè)焊盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括電耦接至所述多個(gè)焊盤的多個(gè)光電探測(cè)器，其中所述多個(gè)光電探測(cè)器被配置成產(chǎn)生所述多個(gè)輸入信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述第一代理通道以及所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)包括被配置成對(duì)來(lái)自光電探測(cè)器的多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行積分以產(chǎn)生所述多個(gè)輸出信號(hào)的電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述第一代理通道和所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)包括電容器和放大器，所述放大器具有非反向輸入、反向輸入和輸出，所述電容器電連接在該反向輸入和該輸出之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)附加代理通道和隨機(jī)噪聲降低塊，其中所述至少一個(gè)附加代理通道中的每一個(gè)包括代理輸出信號(hào)，而且其中所述隨機(jī)噪聲降低塊被配置成利用所述第一代理通道的代理輸出信號(hào)以及所述至少一個(gè)附加代理通道中的每一個(gè)的代理輸出信號(hào)產(chǎn)生隨機(jī)噪聲降低的代理輸出信號(hào)，而且其中所述減法塊被配置成通過(guò)從所述多個(gè)輸出信號(hào)的每一個(gè)中減去所述隨機(jī)噪聲降低的代理輸出信號(hào)來(lái)產(chǎn)生所述多個(gè)變化的輸出信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述隨機(jī)噪聲降低塊被配置成對(duì)來(lái)自第一代理通道的代理輸出信號(hào)以及所述至少一個(gè)附加代理通道中的每一個(gè)的代理輸出信號(hào)求平均以產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲降低的代理信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述減法塊包括開關(guān)電容器電路，所述開關(guān)電容器電路包括多個(gè)開關(guān)和多個(gè)電容器，所述開關(guān)電容器電路被配置成對(duì)所述多個(gè)電容器中的每一個(gè)進(jìn)行充電以產(chǎn)生大約等于所述多個(gè)輸出信號(hào)與所述第一代理通道的代理輸出信號(hào)之差的多個(gè)電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述減法塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理器，所述減法塊被配置成使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)將第一代理通道的代理輸出信號(hào)和所述多個(gè)輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而且其中所述處理器被配置成處理所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以產(chǎn)生所述多個(gè)變化的輸出信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述減法塊進(jìn)一步包括至少一個(gè)多路復(fù)用器，用于對(duì)第一代理通道的代理輸出信號(hào)以及所述多個(gè)輸出信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用以產(chǎn)生至少一個(gè)串行數(shù)據(jù)流。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)信號(hào)通道被配置成從一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器接收所述多個(gè)輸入信號(hào)。
15.一種減少共模誤差的方法，所述方法包括: 利用多個(gè)信號(hào)通道處理多個(gè)輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)，其中所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)包括彼此基本相似的電路系統(tǒng)； 利用具有與所述多個(gè) 信號(hào)通道基本相似的電路系統(tǒng)的第一代理通道來(lái)產(chǎn)生代理輸出信號(hào)，其中所述代理輸出信號(hào)與所述多個(gè)信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)聯(lián)；以及 通過(guò)利用來(lái)自所述第一代理通道的代理輸出信號(hào)來(lái)改變多個(gè)輸出信號(hào)從而減小共模誤差，產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述代理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與基本類似的電路系統(tǒng)的系統(tǒng)偏差相關(guān)聯(lián)的分量，其中產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)進(jìn)一步包括從所述多個(gè)輸出信號(hào)的每一個(gè)中減去所述系統(tǒng)偏差。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括利用包括與所述多個(gè)信號(hào)通道基本類似的電路系統(tǒng)的至少一個(gè)附加代理通道來(lái)產(chǎn)生至少一個(gè)附加代理輸出信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)對(duì)從所述第一代理通道輸出的代理信號(hào)以及來(lái)自所述至少一個(gè)附加代理通道的至少一個(gè)附加代理輸出信號(hào)中的每一個(gè)求平均來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)噪聲降低的代理信號(hào)，其中產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)進(jìn)一步包括從所述多個(gè)輸出信號(hào)的每一個(gè)減去所述隨機(jī)噪聲降低的代理信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括從一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器接收所述多個(gè)信號(hào)通道。
20.—種設(shè)備,包括: 集成電路(1C)，其包括: 多個(gè)信號(hào)通道，其被配置成接收多個(gè)輸入信號(hào)并處理所述多個(gè)輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)，其中所述多個(gè)信號(hào)通道中的每一個(gè)具有彼此基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 代理通道，其具有與所述多個(gè)信號(hào)通道基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中所述代理通道被配置成產(chǎn)生與所述多個(gè)信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的代理輸出信號(hào)；以及 用于從所述多個(gè)輸出信號(hào)中減去所述代理輸出信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)變化的輸出信號(hào)從而使得所述多個(gè)變化的輸出信號(hào)的共模誤差減小的裝置。
21.—種設(shè)備,包括: 集成電路(1C)，其包括: 信號(hào)通道，其被配置成接收輸入信號(hào)并處理所述輸入信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)； 代理通道，其具有與所述信號(hào)通道基本類似的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中所述代理通道被配置成產(chǎn)生與所述信號(hào)通道的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的代理輸出信號(hào)；以及 減法塊，其被配置成從所述輸出信號(hào)減去所述代理輸出信號(hào)以產(chǎn)生變化的輸出信號(hào)，以使得所述變化的輸出信號(hào)的共模誤差減小。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述代理通道以及所述信號(hào)通道每一都進(jìn)一步包括電連接至電源電壓的放大器，其中所述代理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與電源的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的分量，而且其中所述減法塊被配置成從所述輸出信號(hào)中減去電源的共模噪聲以產(chǎn)生所述變化的輸出信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于對(duì)所述放大器中的每一個(gè)進(jìn)行偏置的偏置電路和用于產(chǎn)生用于所述放大器的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電路；其中所述代理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與所述偏置電路和基準(zhǔn)電路的共模噪聲相關(guān)聯(lián)的分量，而且其中所述減法塊被配置成從所述輸出信號(hào)中減去所述偏置電路和基準(zhǔn)電路的共模噪聲以產(chǎn)生所述變化的輸出信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述代理通道和所述信號(hào)通道具有基本相同的電路布局，其中所述代理輸出信號(hào)進(jìn)一步包括與電路布局的系統(tǒng)偏差相關(guān)聯(lián)的分量，而且其中所述減法塊被配置成從輸出信號(hào)減去所述系統(tǒng)偏差以產(chǎn)生所述變化的輸出信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括布置在所述IC的表面上并被配置成接收所述輸入信號(hào)的焊盤。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括電耦接至所述焊盤的光電探測(cè)器，其中所述光電探測(cè)器被配置成產(chǎn)生所述輸入信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04L25/02GK103621029SQ201280031513
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月13日
【發(fā)明者】楠田義則, G·R·凱瑞歐, M·C·科林 申請(qǐng)人:美國(guó)亞德諾半導(dǎo)體公司