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HIGH-PRECISION CYCLIC A/D CONVERTER AND IMAGE SENSOR USING THE SAME

Patent code P08A013469
File No. ShIP-5135
Posted date Jun 13, 2008
Application number P2006-027180
Publication number P2007-208815A
Patent number P4482694
Date of filing Feb 3, 2006
Date of publication of application Aug 16, 2007
Date of registration Apr 2, 2010
Inventor
  • (In Japanese)川人 祥二
  • (In Japanese)古田 雅則
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title HIGH-PRECISION CYCLIC A/D CONVERTER AND IMAGE SENSOR USING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-precision cyclic A/D converter and image sensor using the same.
SOLUTION: Capacitors (C1, C2) are connected between an input of an inverted amplifier and an input signal and similarly between the input of the inverted amplifier and an output thereof, thereby obtaining a stable gain 2 and a capacitance error between the capacitors (C1, C2) is canceled by a capacitor (C3) for correction, thereby performing high-precision cyclic A/D conversion. It is important therefor to control opening/closing of a switch which changes over the connection of the capacitors.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


スイッチトキャパシタを用いたパイプラインA/D変換器において、容量のミスマッチをキャンセルする方法については、非特許文献1に開示されている。また、スイッチトキャパシタを用いてアンプをシェアするパイプラインA/D変換器において、アンプのオフセット電圧と1/fノイズを約1/3にする方法が、非特許文献2に開示されている。
巡回型A/D変換器において、アンプを共有し、またイメージセンサのカラムでノイズキャンセル機能を持たせる方法については、本発明者が既に特許出願をしている(特許文献1参照)。
【特許文献1】
特開2005-136540号公報
【非特許文献1】
Bang-Sup Song, Michael F. Tompsett, and Kadaba R. Lakshmikumar, "A 12-bit 1-Msample/s capacitor error-averaging pipelined A/D converter," IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 23, pp. 1324 - 1333, December 1988.
【非特許文献2】
B. M. Min, P. Kim, D. Boisvert, A. Aude, "A 69mW 10b 80MS/s pipelined CMOS ADC," Dig. Tech. Papers, Int. Solid-State Circuits Conf., pp.324-235, 2003.

Field of industrial application (In Japanese)


この発明は、巡回型A/D変換器とこの高精度巡回型A/D変換器を用いたイメージセンサとにおける変換誤差を減少させる技術に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
巡回型A/D変換器において、反転増幅器と、該反転増幅器の出力に接続された比較器と、該比較器の判定結果をアナログ値に変換するD/A変換器と、第1のキャパシタと、該第1のキャパシタの容量と等価に設定された第2のキャパシタと、補正用の第3のキャパシタと、これらのキャパシタ群の接続を切換えるために設けられた複数のスイッチと、これらのスイッチ群のオンオフを制御する制御手段とを備えてなる高精度巡回型A/D変換器であって、
第1のフェーズで、前記制御手段は、前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタの一端を入力信号に接続し、前記第1のキャパシタ及び前記第2のキャパシタの他端を前記反転増幅器の入力に接続し、前記第3のキャパシタの一端を前記反転増幅器の出力に接続し、前記第3のキャパシタの他端を前記反転増幅器の入力に接続し、前記比較器は前記反転増幅器の出力を判定し、
第2のフェーズで、前記制御手段は、前記第1のキャパシタの一端を前記反転増幅器の出力に接続し、前記第2のキャパシタの一端を前記D/A変換器の出力に接続し、前記第3のキャパシタの他端を仮想的な接地電位に接続し、
第3のフェーズで、前記制御手段は、前記第1のキャパシタの一端を前記D/A変換器の出力に接続し、前記第2のキャパシタの一端を前記反転増幅器の出力に接続し、前記第3のキャパシタの他端を切り離し、
第4のフェーズで、前記制御手段は、前記第1のキャパシタの一端を前記反転増幅器の出力に接続し、前記第1のキャパシタの他端を仮想的な接地電位に接続し、前記第3のキャパシタの他端を前記反転増幅器の入力に接続し、前記比較器は次の判定を行い、
その後、第2のフェーズから第4のフェーズまでを順次繰り返すことにより巡回的にA/D変換を行う高精度巡回型A/D変換器。

【請求項2】
 
請求項1に記載された高精度巡回型A/D変換器を、光検出素子が配列された撮像素子のカラムにアレイ状に並べてなるイメージセンサ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006027180thum.jpg
State of application right Registered
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