偏置控制的制作方法
【專利摘要】本文提供了一種或多種用于偏置控制的技術(shù)或者系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，偏置控制涉及對圖像傳感器的一個(gè)或多個(gè)像素的列進(jìn)行偏置。在一些實(shí)施例中，相關(guān)電路包括復(fù)位晶體管、源極跟隨器晶體管、第一轉(zhuǎn)移晶體管、第一偏置晶體管、第二偏置晶體管以及連接至第二偏置晶體管的開關(guān)。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管和第二偏置晶體管在第一時(shí)間對像素的列進(jìn)行偏置。在一些實(shí)施例中，截止第二偏置晶體管，從而在第二時(shí)間去除第二偏置。以這種方式，至少因?yàn)楫?dāng)?shù)诙镁w管工作時(shí)能夠加速建立時(shí)間并且當(dāng)斷開時(shí)能實(shí)現(xiàn)更寬的像素操作范圍而提高了圖像晶體管的性能。
【專利說明】偏置控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的來說涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及用于偏置控制的方法或系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，圖像傳感器(諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器)包括一個(gè)或多個(gè)像素。例如，像素通常與一個(gè)或多個(gè)晶體管相關(guān)聯(lián)，諸如復(fù)位晶體管、源極跟隨器(SF)晶體管或轉(zhuǎn)移晶體管。然而，當(dāng)與傳感器相關(guān)的負(fù)載增加時(shí)，通常增加了建立時(shí)間(settling time),并且像素操作范圍可能變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
來以簡化的形式介紹在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的許多概念。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并不是所要求主題的完整綜述、所要求主題的關(guān)鍵因素或必要特征，也不用于限制所要求主題的范圍。
[0004]本文提供了一種或多種用于控制偏置的技術(shù)或者系統(tǒng)。例如，偏置控制涉及對圖像傳感器的一個(gè)或多個(gè)像素的列進(jìn)行偏置。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管被配置為在第一時(shí)間向列施加第一偏置。在一些實(shí)施例中，第二偏置晶體管被配置為在第一時(shí)間向列施加第二偏置。以這種方式，從列中得到更大的偏置電流，因此，通過基于增加的偏置電流減少與圖像傳感器相關(guān)的建立時(shí)間而減少了相關(guān)的相關(guān)雙采樣(CDS)時(shí)間。在一些實(shí)施例中，連接至第二偏置晶體管的開關(guān)被配置為在第二時(shí)間從該列去除第二偏置。這樣，在第二時(shí)間減少了偏置電流，從而增強(qiáng)像素操作。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電路，包括:復(fù)位晶體管，包括復(fù)位柵極、復(fù)位源極和復(fù)位漏極；源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極；第一轉(zhuǎn)移晶體管，包括第一轉(zhuǎn)移柵極、第一轉(zhuǎn)移源極和第一轉(zhuǎn)移漏極，復(fù)位源極連接至SF柵極和第一轉(zhuǎn)移漏極；第一偏置控制部分，包括具有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管；以及第二偏置控制部分，包括開關(guān)和第二偏置晶體管，第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極，開關(guān)連接至所述第二偏置漏極，SF源極連接至所述開關(guān)或第一偏置漏極中的至少一個(gè)。
[0006]優(yōu)選地，復(fù)位漏極連接至復(fù)位電壓。
[0007]優(yōu)選地，第一轉(zhuǎn)移源極連接至第一傳感器，第一傳感器接地。
[0008]優(yōu)選地,第一傳感器包括光電二極管。
[0009]優(yōu)選地，SF源極、開關(guān)或第一偏置漏極中的至少一個(gè)連接至輸出節(jié)點(diǎn)。
[0010]優(yōu)選地，復(fù)位源極、SF柵極或第一轉(zhuǎn)移漏極中的至少一個(gè)連接至浮置擴(kuò)散(FD)節(jié)點(diǎn)。
[0011]優(yōu)選地，該電路包括:第二轉(zhuǎn)移晶體管，包括第二轉(zhuǎn)移柵極、第二轉(zhuǎn)移源極和第二轉(zhuǎn)移漏極，第二轉(zhuǎn)移漏極連接至FD節(jié)點(diǎn)；第三轉(zhuǎn)移晶體管，包括第三轉(zhuǎn)移柵極、第三轉(zhuǎn)移源極和第三轉(zhuǎn)移漏極，第三轉(zhuǎn)移漏極連接至FD節(jié)點(diǎn)；以及第四轉(zhuǎn)移晶體管，包括第四轉(zhuǎn)移柵極、第四轉(zhuǎn)移源極和第四轉(zhuǎn)移漏極，第四轉(zhuǎn)移漏極連接至FD節(jié)點(diǎn)。
[0012]優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)移源極連接至第二傳感器，第二傳感器接地；第三轉(zhuǎn)移源極連接至第三傳感器，第三傳感器接地；以及第四轉(zhuǎn)移源極連接至第四傳感器，第四傳感器接地。
[0013]優(yōu)選地，復(fù)位晶體管包括η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。
[0014]優(yōu)選地，第一轉(zhuǎn)移晶體管包括η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。
[0015]優(yōu)選地，SF晶體管包括η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。
[0016]優(yōu)選地，第一偏置晶體管包括η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。
[0017]優(yōu)選地，第二偏置晶體管包括η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。
[0018]優(yōu)選地，開關(guān)被配置為基于與所述電路相關(guān)聯(lián)的讀出建立而閉合。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像傳感器，包括一個(gè)或多個(gè)像素的列或者一個(gè)或多個(gè)像素的行中的至少一個(gè)，第一像素包括:復(fù)位晶體管，包括復(fù)位柵極、復(fù)位源極和復(fù)位漏極；源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極；和一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管，第一轉(zhuǎn)移晶體管包括第一轉(zhuǎn)移柵極、第一轉(zhuǎn)移源極和第一轉(zhuǎn)移漏極，復(fù)位源極連接至SF柵極、第一轉(zhuǎn)移漏極或者一個(gè)或多個(gè)附加轉(zhuǎn)移漏極中的至少一個(gè)。該圖像傳感器還包括兩個(gè)或多個(gè)偏置控制部分:第一偏置控制部分，包括具有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管；和第二偏置控制部分，包括開關(guān)和第二偏置晶體管，第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極，開關(guān)連接至第二偏置漏極，SF源極連接至開關(guān)或第一偏置漏極中的至少一個(gè)。
[0020]優(yōu)選地，復(fù)位源極、SF柵極或第一轉(zhuǎn)移漏極中的至少一個(gè)連接至浮置擴(kuò)散(FD)節(jié)點(diǎn)。
[0021]優(yōu)選地，該圖像傳感器包括:第二轉(zhuǎn)移晶體管，包括第二轉(zhuǎn)移柵極、第二轉(zhuǎn)移源極和第二轉(zhuǎn)移漏極，第二轉(zhuǎn)移漏極連接至FD節(jié)點(diǎn)；第三轉(zhuǎn)移晶體管，包括第三轉(zhuǎn)移柵極、第三轉(zhuǎn)移源極和第三轉(zhuǎn)移漏極，第三轉(zhuǎn)移漏極連接至FD節(jié)點(diǎn)；以及第四轉(zhuǎn)移晶體管，包括第四轉(zhuǎn)移柵極、第四轉(zhuǎn)移源極和第四轉(zhuǎn)移漏極，第四轉(zhuǎn)移漏極連接至FD節(jié)點(diǎn)。
[0022]優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)移源極連接至第二傳感器，第二傳感器接地；第三轉(zhuǎn)移源極連接至第三傳感器，第三傳感器接地；以及第四轉(zhuǎn)移源極連接至第四傳感器，第四傳感器接地。
[0023]優(yōu)選地，復(fù)位漏極連接至復(fù)位電壓。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于控制與圖像傳感器的像素的列或像素的行中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的偏置的方法，包括:在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第一偏置；在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第二偏置；以及在第二時(shí)間從一個(gè)或多個(gè)像素的列去除第二偏置。
[0025]以下描述和附圖提出了特定示例性的方面和實(shí)例。這些表明了在其中應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)方面的各種方法的一些方式。當(dāng)結(jié)合附圖參考時(shí)，根據(jù)以下詳細(xì)描述本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點(diǎn)或新特征變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]當(dāng)參考附圖閱讀時(shí)，根據(jù)以下詳細(xì)描述理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)當(dāng)理解，各圖的元件、結(jié)構(gòu)等不一定按比例繪制。因此，為了清楚地討論，可以任意增大或減小各個(gè)部件的尺寸。[0027]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的示例性像素以及相關(guān)聯(lián)的偏置電路的電路圖。
[0028]圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的示例性像素以及相關(guān)聯(lián)的偏置電路的電路圖。
[0029]圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的示例性像素以及相關(guān)聯(lián)的偏置電路的時(shí)序圖。
[0030]圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的用于控制偏置的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下使用具體語言公開附圖所示的實(shí)施例或?qū)嵗?。仍然?yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例或?qū)嵗挥糜谙拗?。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員通?？梢韵氲剿_實(shí)施例的任何修改和變更以及該文件中所公開原理的任何進(jìn)一步應(yīng)用。
[0032]應(yīng)該理解，至少在本文的一些圖中，例如相對于另一個(gè)邊界僅用于說明的目的并且不一定按比例繪制，用不同的高度、寬度、周長、高寬比等繪制一個(gè)或多個(gè)邊界，諸如圖1的邊界192或邊界194。例如，因?yàn)槎虅澗€或虛線用于表示不同的邊界，如果在另一個(gè)的頂部上繪制短劃線和虛線，則在圖中不能將它們區(qū)別開，因此它們被繪制為彼此稍微分離，例如至少在一些圖中，使得它們彼此可區(qū)別。作為另一個(gè)實(shí)例，因?yàn)椴考c不規(guī)則形狀(諸如電路的一部分)相關(guān)聯(lián)，所以用短劃線或虛線等繪制的框不一定包圍整個(gè)部件、部分、電路等。同樣地，在一些實(shí)施例中，繪制框不一定僅僅包圍相關(guān)的部件、部分或電路，但也可包圍一個(gè)或多個(gè)其它部件、部分或電路的至少一部分。因此，例如這些邊界中的一些邊界的尺寸繪制得比一些實(shí)施例中所需尺寸更高、更短、更寬、更窄等以使不同邊界在圖中可見。
[0033]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的示例性像素以及相關(guān)聯(lián)的偏置電路的電路圖100。在一些實(shí)施例中，傳感器(諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器)包括一個(gè)或多個(gè)像素(諸如像素192)以及一個(gè)或多個(gè)偏置控制部分194。在一些實(shí)施例中,像素192與一個(gè)或多個(gè)晶體管相關(guān)聯(lián)。例如，像素192與復(fù)位晶體管110、源極跟隨器(SF)晶體管120或轉(zhuǎn)移晶體管150中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，像素192與傳感器(諸如光電二極管158)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，復(fù)位晶體管110、SF晶體管120或轉(zhuǎn)移晶體管150中的至少一個(gè)是η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。在一些實(shí)施例中，復(fù)位晶體管110包括復(fù)位柵極112、復(fù)位源極114和復(fù)位漏極116。在一些實(shí)施例中，復(fù)位漏極116連接至正電源電壓(Vdd) 104。在一些實(shí)施例中，SF晶體管120包括SF柵極122、SF源極124和SF漏極126。在一些實(shí)施例中，SF漏極126連接至Vddl04。在一些實(shí)施例中，例如Vddl04是復(fù)位電壓。在一些實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)移晶體管150包括第一轉(zhuǎn)移柵極152、第一轉(zhuǎn)移源極154和第一轉(zhuǎn)移漏極156。在一些實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)移源極154連接至光電二極管158。此外，例如光電二極管158連接至負(fù)電壓電源(Vss)102。在一些實(shí)施例中，例如Vssl02是地電位。根據(jù)一些方面，復(fù)位源極114連接至SF柵極122或第一轉(zhuǎn)移漏極156中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，復(fù)位源極114、SF柵極122或第一轉(zhuǎn)移漏極156中的至少一個(gè)連接至浮置擴(kuò)散(FD)節(jié)點(diǎn)198。
[0034]在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)偏置控制部分194與一個(gè)或多個(gè)晶體管相關(guān)聯(lián)。例如，一個(gè)或多個(gè)偏置控制部分194的第一偏置控制部分與第一偏置晶體管130相關(guān)聯(lián)。例如，一個(gè)或多個(gè)偏置控制部分194的第二偏置控制部分與開關(guān)190以及第二偏置晶體管140相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管130或第二偏置晶體管140中的至少一個(gè)是NMOS晶體管。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管130包括第一偏置柵極132、第一偏置源極134和第一偏置漏極136。在一些實(shí)施例中，第一偏置源極134連接至Vssl02或地。在一些實(shí)施例中，第二偏置晶體管140包括第二偏置柵極142、第二偏置源極144和第二偏置漏極146。在一些實(shí)施例中，第二偏置源極144連接至Vssl02或地。在一些實(shí)施例中，第二偏置控制部分包括開關(guān)190和第二偏置晶體管140。此外，開關(guān)190連接至第二偏置漏極146。在一些實(shí)施例中，開關(guān)190連接至第一偏置漏極136、第二偏置漏極146或SF源極124中的至少一個(gè)。換言之，開關(guān)190連接至第二偏置漏極146并且SF源極124連接至開關(guān)190或第一偏置漏極136中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，SF源極124、開關(guān)190或第一偏置漏極136中的至少一個(gè)連接至輸出節(jié)點(diǎn)196。應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施例中，輸出節(jié)點(diǎn)196連接至一個(gè)或多個(gè)像素的列。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管130或第二偏置晶體管140中的至少一個(gè)工作在操作的飽和區(qū)中。在一些實(shí)施例中，諸如在像素192的讀出操作期間，偏置電流與SF源極124相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，第一偏置控制部分與第一偏置相關(guān)聯(lián),而第二偏置控制部分與第二偏置相關(guān)聯(lián)。例如，第一偏置控制部分的第一偏置晶體管130被配置為引起(draw)或施加第一偏置。類似地，當(dāng)閉合開關(guān)190時(shí)，第二偏置控制部分的第二偏置晶體管140被配置為引起或施加第二偏置。在一些實(shí)施例中，第一偏置加上第二偏置等于與SF源極124相關(guān)的偏置電流。在一些實(shí)施例中，開關(guān)190被配置為基于與圖1中的電路100相關(guān)聯(lián)的讀出建立來閉合。例如，開關(guān)190被配置為至少直到與FD節(jié)點(diǎn)198、一個(gè)或多個(gè)像素的列或者輸出節(jié)點(diǎn)196中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的電壓幾乎建立或穩(wěn)定時(shí)才閉合。在一些實(shí)施例中，第二偏置晶體管140被配置為加速與第一偏置晶體管130相關(guān)聯(lián)的建立。例如，第一偏置晶體管130和第二偏置晶體管140在第一階段或第一時(shí)間導(dǎo)通，并且閉合開關(guān)190。在一些實(shí)施例中，在第一階段或第一時(shí)間期間建立與FD節(jié)點(diǎn)198或輸出節(jié)點(diǎn)196中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的電壓。在一些實(shí)施例中，第二偏置晶體管140被配置為在一定時(shí)間段內(nèi)加速與第一偏置晶體管130相關(guān)聯(lián)的建立。以這種方式，第二偏置晶體管140和開關(guān)190促進(jìn)電路的快速建立并且保持第一偏置晶體管130的操作的飽和區(qū)。在一些實(shí)施例中，基于目標(biāo)輸出電壓斷開或閉合開關(guān)190。例如，在第二階段或第二時(shí)間，至少因?yàn)殚_關(guān)190將第二偏置晶體管140與電路斷開，由此斷開開關(guān)190并且僅第一偏置晶體管130有效。在一些實(shí)施例中，在第二階段或第二時(shí)間期間，與FD節(jié)點(diǎn)198或輸出節(jié)點(diǎn)196中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的電壓基本建立、基本穩(wěn)定或幾乎建立等。在一些實(shí)施例中，開關(guān)190被配置為在與電路100的建立時(shí)間相關(guān)的時(shí)間內(nèi)閉合。以這種方式，例如開關(guān)190被配置為控制與輸出節(jié)點(diǎn)196或者一個(gè)或多個(gè)像素的列相關(guān)的偏置電流。
[0035]通常，傳感器(諸如CMOS傳感器)包括一個(gè)或多個(gè)像素。例如，傳感器包括一個(gè)或多個(gè)像素的列。在一些實(shí)施例中，傳感器與用于傳感器的行操作的建立時(shí)間相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，開關(guān)190能夠使第二偏置晶體管140改進(jìn)傳感器的操作，諸如通過減少與傳感器相關(guān)的建立時(shí)間。在一些實(shí)施例中，基于第一偏置晶體管130，在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第一偏置。此外，當(dāng)閉合開關(guān)190時(shí)，增加了與輸出節(jié)點(diǎn)196相關(guān)的偏置電流，因此減少了相關(guān)雙米樣(CDS)時(shí)間并提聞了傳感器的巾貞頻。在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)190和第二偏置晶體管140，在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第二偏置。當(dāng)實(shí)現(xiàn)閾值(諸如建立閾值)時(shí)，斷開開關(guān)190，從而去除第二偏置并改進(jìn)傳感器的像素操作范圍。在一些實(shí)施例中，在第二時(shí)間至少實(shí)現(xiàn)閾值或斷開開關(guān)190。例如，閾值基于與FD節(jié)點(diǎn)198或輸出節(jié)點(diǎn)196中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的建立。因此，通過斷開開關(guān)190，在第二時(shí)間從一個(gè)或多個(gè)像素的列去除第二偏置。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管130或第二偏置晶體管140中的至少一個(gè)被配置為工作在飽和模式。在一些實(shí)施例中，隨著斷開開關(guān)190，第一偏置晶體管130向操作的飽和區(qū)建立。例如，在FD節(jié)點(diǎn)198、輸出節(jié)點(diǎn)196或者一個(gè)或多個(gè)像素的列中的至少一個(gè)建立之后，第一偏置晶體管130達(dá)到操作的飽和區(qū)。此外，在一些實(shí)施例中，至少因?yàn)楫?dāng)斷開開關(guān)190時(shí)在第二階段或第二時(shí)間期間斷開了第二偏置晶體管140而通過第一偏置晶體管130來確定最終建立電壓。因此，應(yīng)該理解，例如第二偏置晶體管140被配置為加速最終建立電壓的建立。
[0036]在一些實(shí)施例中，復(fù)位晶體管110、SF晶體管120或轉(zhuǎn)移晶體管150中的至少一個(gè)是NMOS晶體管。因此，當(dāng)向NMOS晶體管的柵極施加邏輯高電壓時(shí)，導(dǎo)通NMOS晶體管，形成從NMOS晶體管的源極至NMOS晶體管的漏極的連接。在一些實(shí)施例中，例如復(fù)位漏極116連接至Vddl04或復(fù)位電壓。在一些實(shí)施例中，通過向復(fù)位柵極112提供邏輯高電壓來導(dǎo)通復(fù)位晶體管110。因此，復(fù)位漏極116與復(fù)位源極114短路。應(yīng)該理解，復(fù)位源極114連接至FD節(jié)點(diǎn)198。以這種方式，F(xiàn)D節(jié)點(diǎn)198被設(shè)定為Vddl04或復(fù)位電壓中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，至少因?yàn)榈谝婚撝祲航蹬c復(fù)位晶體管110相關(guān)聯(lián)(諸如Vdd-Vthl)，所以FD節(jié)點(diǎn)198與小于Vddl04或者復(fù)位電壓的電壓相關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施例中，F(xiàn)D節(jié)點(diǎn)198與Vddl04或復(fù)位電壓相關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)理解，SF柵極122連接至FD節(jié)點(diǎn)198。因此，SF柵極122與和FD節(jié)點(diǎn)198相同的電壓相關(guān)聯(lián)。以這種方式，例如SF柵極122與Vddl04、復(fù)位電壓或Vdd-Vthl中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，通過導(dǎo)通復(fù)位晶體管110而實(shí)現(xiàn)的FD節(jié)點(diǎn)198處的電壓又能夠?qū)⊿F晶體管120。因此，SF晶體管120被配置為將SF漏極126連接至SF源極124。例如，SF漏極126連接至Vddl04。因此，當(dāng)導(dǎo)通SF晶體管120時(shí)，至少因?yàn)镾F晶體管120與第二閾值壓降相關(guān)聯(lián)，所以SF源極124與小于Vddl04或者復(fù)位電壓的電壓相關(guān)聯(lián)。例如，SF源極124處于Vdd-Vth2。在一些實(shí)施例中，因此將輸出節(jié)點(diǎn)196上拉至Vdd-Vth2。在一些實(shí)施例中，圖1中的電路100與將在圖2中描述的一個(gè)或多個(gè)像素的列相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，第一偏置晶體管130被配置為在第一時(shí)間向列施加第一偏置。此外，第二偏置晶體管140被配置為在第一時(shí)間向列施加第二偏置。在一些實(shí)施例中，第二時(shí)間在第一時(shí)間之后，諸如當(dāng)FD節(jié)點(diǎn)198或輸出節(jié)點(diǎn)196中的至少一個(gè)建立時(shí)。在一些實(shí)施例中，建立例如基于建立閾值。在一些實(shí)施例中，開關(guān)190被配置為在第二時(shí)間從第二偏置晶體管140去除第二偏置。以這種方式，提供了列偏置控制。
[0037]圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的示例性像素以及相關(guān)聯(lián)的偏置電路的電路圖200。應(yīng)該理解，圖2中的電路200與圖1中的電路100相似，除了圖2中的電路200包括一個(gè)或多個(gè)附加轉(zhuǎn)移晶體管。在一些實(shí)施例中，電路200包括第二轉(zhuǎn)移晶體管160、第三轉(zhuǎn)移晶體管170和第四轉(zhuǎn)移晶體管180。在一些實(shí)施例中，第一像素與復(fù)位晶體管110、SF晶體管120和第一轉(zhuǎn)移晶體管150相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，第二像素與復(fù)位晶體管110、SF晶體管120和第二轉(zhuǎn)移晶體管160相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，第三像素與復(fù)位晶體管110、SF晶體管120和第三轉(zhuǎn)移晶體管170相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，第四像素與復(fù)位晶體管110、SF晶體管120和第四轉(zhuǎn)移晶體管180相關(guān)聯(lián)。如此，圖2中的電路200與一個(gè)或多個(gè)像素的列相關(guān)聯(lián)。應(yīng)該理解，在一些實(shí)施例中，例如至少因?yàn)楦淖兞讼嚓P(guān)布局的定向，所以電路200與一個(gè)或多個(gè)像素的行相關(guān)聯(lián)而不是與一個(gè)或多個(gè)像素的列相關(guān)聯(lián)。此外，應(yīng)該理解，例如一些實(shí)施例中的列與其他一些實(shí)施例中的行對應(yīng)。在一些實(shí)施例中，第二轉(zhuǎn)移晶體管160包括第二轉(zhuǎn)移柵極162、第二轉(zhuǎn)移源極164和第二轉(zhuǎn)移漏極166。在一些實(shí)施例中，第二轉(zhuǎn)移漏極166連接至FD節(jié)點(diǎn)198。在一些實(shí)施例中，第三轉(zhuǎn)移晶體管170包括第三轉(zhuǎn)移柵極172、第三轉(zhuǎn)移源極174和第三轉(zhuǎn)移漏極176。在一些實(shí)施例中，第三轉(zhuǎn)移漏極176連接至FD節(jié)點(diǎn)198。在一些實(shí)施例中，第四轉(zhuǎn)移晶體管180包括第四轉(zhuǎn)移柵極182、第四轉(zhuǎn)移源極184和第四轉(zhuǎn)移漏極186。在一些實(shí)施例中，第四轉(zhuǎn)移漏極186連接至FD節(jié)點(diǎn)198。此外，例如對應(yīng)附加轉(zhuǎn)移晶體管的對應(yīng)源極連接至傳感器，諸如光電二極管。在一些實(shí)施例中，第二轉(zhuǎn)移源極164連接至第二傳感器168，并且第二傳感器168連接至Vssl02。在一些實(shí)施例中，第三轉(zhuǎn)移源極174連接至第三傳感器178，并且第三傳感器178連接至Vssl02。在一些實(shí)施例中，第四轉(zhuǎn)移源極184連接至第四傳感器188，并且第四傳感器188連接至Vssl02。在一些實(shí)施例中，例如Vssl02是地。如此，可以在圖2中看到一個(gè)或多個(gè)附加轉(zhuǎn)移晶體管連接至FD節(jié)點(diǎn)198。
[0038]圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的示例性像素以及相關(guān)聯(lián)的偏置電路的時(shí)序圖300。應(yīng)該理解，例如參照與一個(gè)或多個(gè)像素的列以及兩個(gè)或多個(gè)偏置部分相關(guān)的電路(諸如圖1的電路100)描述圖3中的時(shí)序圖300。在一些實(shí)施例中，310是提供給復(fù)位晶體管110的復(fù)位柵極112的信號。因此，例如該信號導(dǎo)通復(fù)位晶體管110并且能夠使FD節(jié)點(diǎn)198達(dá)到Vddl04或復(fù)位電壓中的至少一個(gè)。此外，330是采樣復(fù)位信號。在一些實(shí)施例中，例如當(dāng)輸出節(jié)點(diǎn)196建立時(shí)，采樣復(fù)位信號對SF晶體管120的輸出電壓的電壓進(jìn)行采樣。在一些實(shí)施例中，例如這種采樣是用于與圖1的電路100相關(guān)的相關(guān)雙采樣(CDS)的第一采樣。此外，320是提供給第一轉(zhuǎn)移晶體管150的第一轉(zhuǎn)移柵極152的信號。此外，例如該信號導(dǎo)通第一轉(zhuǎn)移晶體管150并且從傳感器158或光電二極管讀取信號。此外，340是采樣信號電平。在一些實(shí)施例中，當(dāng)FD節(jié)點(diǎn)198或者SF晶體管120的輸出節(jié)點(diǎn)196中的至少一個(gè)建立時(shí)，采樣信號電平對SF晶體管120的輸出節(jié)點(diǎn)196的電壓進(jìn)行采樣。在一些實(shí)施例中，例如該采樣是用于與電路100相關(guān)的CDS的第二采樣。此外，例如350是與開關(guān)190的操作相關(guān)的開關(guān)信號。應(yīng)該理解，在一些實(shí)施例中，第二開關(guān)用于控制第一偏置晶體管130。在一些實(shí)施例中，復(fù)位柵極信號310從時(shí)間302至306是邏輯高。在一些實(shí)施例中，開關(guān)信號350從302至304為高。在一些實(shí)施例中，例如如虛線所示，采樣復(fù)位信號330在時(shí)間302處為高。在其他實(shí)施例中，采樣復(fù)位信號330在時(shí)間308處為高。在一些實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)移信號320從讀取時(shí)間312至316為高。在一些實(shí)施例中，例如通過虛線所示，采樣信號電平在時(shí)間312處為高。在其他實(shí)施例中，采樣信號電平在時(shí)間318處為高。在一些實(shí)施例中，例如，開關(guān)信號從312至314為高。在一些實(shí)施例中，在第一定時(shí)處與302至304的高開關(guān)信號350相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，在第二定時(shí)處與304至306的低開關(guān)信號350相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，在第三定時(shí)處與312至314的高開關(guān)信號350相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，在第四定時(shí)處與314至316的低開關(guān)信號350相關(guān)聯(lián)。
[0039]圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的用于控制偏置的示例性方法400的流程圖。在一些實(shí)施例中，方法400包括:在402中，在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第一偏置。在一些實(shí)施例中，方法400包括:在404中，在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)相似的列施加第二偏置。在一些實(shí)施例中，方法400包括:在406中，在第二時(shí)間從一個(gè)或多個(gè)像素的列去除第二偏置。
[0040]根據(jù)一些方面，提供了一種電路，包括復(fù)位晶體管，其包括復(fù)位柵極、復(fù)位源極和復(fù)位漏極。在一些實(shí)施例中，該電路包括源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極。在一些實(shí)施例中，該電路包括第一轉(zhuǎn)移晶體管，包括第一轉(zhuǎn)移柵極、第一轉(zhuǎn)移源極和第一轉(zhuǎn)移漏極。在一些實(shí)施例中，復(fù)位源極連接至SF柵極和第一轉(zhuǎn)移漏極。在一些實(shí)施例中，該電路包括第一偏置控制部分，包括含有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管。在一些實(shí)施例中，該電路包括第二偏置控制部分，包括開關(guān)和第二偏置晶體管，第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極。在一些實(shí)施例中，開關(guān)連接至第二偏置漏極。在一些實(shí)施例中，SF源極連接至開關(guān)或第一偏置漏極中的至少一個(gè)。
[0041]根據(jù)一些方面，提供了一種圖像傳感器，包括一個(gè)或多個(gè)像素的列或者一個(gè)或多個(gè)像素的行中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)像素的第一像素包括復(fù)位晶體管，其包括復(fù)位柵極、復(fù)位源極和復(fù)位漏極。在一些實(shí)施例中，第一像素包括源極跟隨器(SF)晶體管，其包括SF柵極、SF源極和SF漏極。在一些實(shí)施例中，第一像素包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管，第一轉(zhuǎn)移晶體管包括第一轉(zhuǎn)移柵極、第一轉(zhuǎn)移源極和第一轉(zhuǎn)移漏極。在一些實(shí)施例中，復(fù)位源極連接至SF柵極、第一轉(zhuǎn)移漏極或者一個(gè)或多個(gè)附加轉(zhuǎn)移漏極中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，圖像傳感器包括兩個(gè)或多個(gè)偏置控制部分。例如，第一偏置控制部分包括第一偏置晶體管，其包括第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極。例如，第二偏置控制部分包括開關(guān)和第二偏置晶體管。在一些實(shí)施例中，第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二置源極和第二偏置漏極。在一些實(shí)施例中，開關(guān)連接至第二偏置漏極。在一些實(shí)施例中，SF源極連接至開關(guān)或第一偏置漏極中的至少一個(gè)。
[0042]根據(jù)一些方面，提供了一種用于控制與圖像傳感器的像素的列或像素的行中的至少一個(gè)相關(guān)的偏置的方法，包括:在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第一偏置。在一些實(shí)施例中，該方法包括:在第一時(shí)間向一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第二偏置。在一些實(shí)施例中，該方法包括:在第二時(shí)間從一個(gè)或多個(gè)像素的列去除第二偏置。
[0043]雖然已用具體語言描述主題的結(jié)構(gòu)特征和方法方案，應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求的主題不一定限于上述具體特征或方案。恰恰相反，上述具體特征和方案被作為實(shí)施權(quán)利要求的示例性形式來公開。
[0044]本文提供了實(shí)施例的各個(gè)操作。所描述的一些或全部操作的順序不能被理解為意味著這些操作依賴一定順序?；谠撜f明書理解可選的順序。進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)理解，不是所有操作在本文提供的每個(gè)實(shí)施例中都是必需存在的。
[0045]此外，本文使用的“示例性的”表示用作實(shí)例、情況、說明等，并且未必是有利的。如在本申請中所使用的，“或”旨在表示兼容的“或”而不是獨(dú)有的“或”。此外，除非另有指明或從針對單一形式的環(huán)境中清楚看出，否則本申請中所使用的“一個(gè)(a)”和“一個(gè)(an)”通常被解釋為表示“一個(gè)或多個(gè)”。并且，A和B的至少一個(gè)等通常表示A或B或者A以及B。此外，在詳細(xì)說明或權(quán)利要求中使用的“包括”、“具有”、“有”、“具有”或它們的變形的范圍來說，這種術(shù)語旨在包含以類似于術(shù)語“包含”。
[0046]并且，雖然已參照一個(gè)或多個(gè)實(shí)例示出并描述了本發(fā)明，基于閱讀和理解本說明書和附圖將發(fā)生等效變更和修改。本發(fā)明包括所有這種修改和變更并且僅限于以下權(quán)利要求書的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電路,包括: 復(fù)位晶體管，包括復(fù)位柵極、復(fù)位源極和復(fù)位漏極； 源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極； 第一轉(zhuǎn)移晶體管，包括第一轉(zhuǎn)移柵極、第一轉(zhuǎn)移源極和第一轉(zhuǎn)移漏極，所述復(fù)位源極連接至所述SF柵極和所述第一轉(zhuǎn)移漏極； 第一偏置控制部分，包括具有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管；以及 第二偏置控制部分，包括開關(guān)和第二偏置晶體管，所述第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極，所述開關(guān)連接至所述第二偏置漏極，所述SF源極連接至所述開關(guān)或所述第一偏置漏極中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述復(fù)位漏極連接至復(fù)位電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述第一轉(zhuǎn)移源極連接至第一傳感器，所述第一傳感器接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，所述第一傳感器包括光電二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述SF源極、所述開關(guān)或所述第一偏置漏極中的至少一個(gè)連接至輸出節(jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述復(fù)位源極、所述SF柵極或所述第一轉(zhuǎn)移漏極中的至少一個(gè)連接至浮置擴(kuò)散(FD)節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，包括: 第二轉(zhuǎn)移晶體管，包括第二轉(zhuǎn)移柵極、第二轉(zhuǎn)移源極和第二轉(zhuǎn)移漏極，所述第二轉(zhuǎn)移漏極連接至所述FD節(jié)點(diǎn)； 第三轉(zhuǎn)移晶體管，包括第三轉(zhuǎn)移柵極、第三轉(zhuǎn)移源極和第三轉(zhuǎn)移漏極，所述第三轉(zhuǎn)移漏極連接至所述FD節(jié)點(diǎn)；以及 第四轉(zhuǎn)移晶體管，包括第四轉(zhuǎn)移柵極、第四轉(zhuǎn)移源極和第四轉(zhuǎn)移漏極，所述第四轉(zhuǎn)移漏極連接至所述FD節(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路: 所述第二轉(zhuǎn)移源極連接至第二傳感器，所述第二傳感器接地； 所述第三轉(zhuǎn)移源極連接至第三傳感器，所述第三傳感器接地；以及 所述第四轉(zhuǎn)移源極連接至第四傳感器，所述第四傳感器接地。
9.一種圖像傳感器,包括: 一個(gè)或多個(gè)像素的列或者一個(gè)或多個(gè)像素的行中的至少一個(gè)，第一像素包括: 復(fù)位晶體管，包括復(fù)位柵極、復(fù)位源極和復(fù)位漏極； 源極跟隨器(SF)晶體管，包括SF柵極、SF源極和SF漏極；和一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管，第一轉(zhuǎn)移晶體管包括第一轉(zhuǎn)移柵極、第一轉(zhuǎn)移源極和第一轉(zhuǎn)移漏極，所述復(fù)位源極連接至所述SF柵極、所述第一轉(zhuǎn)移漏極或者一個(gè)或多個(gè)附加轉(zhuǎn)移漏極中的至少一個(gè)；以及兩個(gè)或多個(gè)偏置控制部分: 第一偏置控制部分 ，包括具有第一偏置柵極、第一偏置源極和第一偏置漏極的第一偏置晶體管；和 第二偏置控制部分，包括開關(guān)和第二偏置晶體管，所述第二偏置晶體管包括第二偏置柵極、第二偏置源極和第二偏置漏極，所述開關(guān)連接至所述第二偏置漏極，所述SF源極連接至所述開關(guān)或所述第一偏置漏極中的至少一個(gè)。
10.一種用于控制與圖像傳感器的像素的列或像素的行中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的偏置的方法，包括: 在第一時(shí)間向所述一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第一偏置； 在第一時(shí)間向所述一個(gè)或多個(gè)像素的列施加第二偏置；以及 在第二時(shí)間從所述一 個(gè)或多個(gè)像素的列去除所述第二偏置。
【文檔編號】H04N5/378GK103905749SQ201310097361
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】周國煜, 趙亦平 申請人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司