CN108401497B - 图像传感器和图像传感器的输出补偿电路 - Google Patents

图像传感器和图像传感器的输出补偿电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种图像传感器及图像传感器的输出补偿电路。该输出补偿电路包含第一电流镜电路、第一电流产生电路及第二电流产生电路。该第一电流镜电路耦接于该图像传感器的像素电路的选择晶体管,用以回应第一电流来产生流经该选择晶体管的第二电流,其中该选择晶体管根据供电电源选择性地导通,该像素电路于该选择晶体管导通时通过该选择晶体管输出该第二电流。该第一电流产生电路用以回应该供电电源的变化来输出补偿电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的第一部份。该第二电流产生电路用以输出参考电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的第二部份。该输出补偿电路有效地将該像素电路受到电源噪声所造成的电源抑制比的劣化补偿回来。

Description

图像传感器和图像传感器的输出补偿电路
技术领域
本发明涉及像素传感,尤其涉及一种用于补偿图像传感器受到的电源噪声干扰的输出补偿电路及其相关的图像传感器。
背景技术
由于像素阵列的像素电路(像素单元)的供电电源会受到噪声的干扰,导致整个像素阵列输出不均匀的图像。举例来说,当现有的互补式金属氧化物半导体图像传感器(CMOSimage sensor)的像素阵列启用一行像素(a row of pixels)时,受到工艺波动的影响,该行像素中的像素电路的频率响应以及相对应的电源传输路径均伴随供电电源的噪声干扰而造成电源抑制比(power supply rejection ratio,PSRR)的劣化,使得互补式金属氧化物半导体图像传感器因为行噪声(row noise)而输出不均匀图像。
因此,需要一种创新的图像传感器,其可减少/补偿工艺波动的影响,提供良好的图像传感质量。
发明内容
本发明的目的之一在于公开一种图像传感器的输出补偿电路及其相关的图像传感器,来解决上述问题。
本发明的一实施例公开了一种用于补偿一像素电路的一传感输出的输出补偿电路。该输出补偿电路包含一第一电流镜电路、一第一电流产生电路以及一第二电流产生电路。该第一电流镜电路耦接于该像素电路的一选择晶体管,该第一电流镜电路用以回应一第一电流来产生流经该选择晶体管的一第二电流以补偿该传感输出,其中该选择晶体管根据一供电电源选择性地导通,该像素电路于该选择晶体管导通时通过该选择晶体管输出该第二电流。该第一电流产生电路耦接于该第一电流镜电路与该供电电源,该第一电流产生电路用以回应该供电电源的变化来输出一补偿电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第一部份。该第二电流产生电路,耦接于该第一电流镜电路,该第二电流产生电路用以输出一参考电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第二部份。
本发明的一实施例公开了一种图像传感器。该图像传感器包含一像素阵列以及一输出补偿电路。该像素阵列包含排列成多行与多列的多个像素电路,其中每一像素电路耦接于一供电电源,且该像素电路包含一输出端以及一行选择晶体管。该输出端用以输出一传感电压。该行选择晶体管耦接于该输出端,该行选择晶体管用以根据该供电电源选择性地导通,其中该像素电路于该行选择晶体管导通时于该输出端输出该传感电压。该输出补偿电路耦接于该供电电源与该输出端,该输出补偿电路用以补偿该传感电压,且该输出补偿电路包含一第一电流镜电路、一第一电流产生电路以及一第二电流产生电路。该第一电流镜电路用以回应一第一电流来产生流经该行选择晶体管的一第二电流,其中该输出端耦接于该行选择晶体管与该第一电流镜电路之间,以及该像素电路于该行选择晶体管导通时通过该行选择晶体管输出该第二电流,以于该输出端输出该传感电压。该第一电流产生电路耦接于该第一电流镜电路与该供电电源,该第一电流产生电路用以回应该供电电源的变化来输出一补偿电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第一部份。该第二电流产生电路耦接于该第一电流镜电路,该第二电流产生电路用以输出一参考电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第二部份。
附图说明
图1是本发明一图像传感器的一实施例的功能方框示意图。
图2是图1所示的输出补偿电路之中用于补偿像素电路的输出的电路的一实施例的示意图。
图3是图2所示的输出补偿电路的一实施例的示意图。
图4是图2所示的输出补偿电路的另一实施例的示意图。
图5是图2所示的输出补偿电路的另一实施例的示意图。
其中,附图标记说明如下:
100 图像传感器
102 像素阵列
110 行控制器
120、220、320、420、520 输出补偿电路
130 列读出电路
222、322、325、525 电流镜电路
224、226、324、524 电流产生电路
326 控制电路
328 放大器
P11-PMN 像素电路
MSF、M1、M2、M3、M4、M5 晶体管
MR 选择晶体管
FD 浮动扩散节点
NS1、NS2、NM1、NM2、NC1、NC2 连接端
NCS、NCR、N1C、N2C、NCC 控制端
OUT 输出端
VO 传感电压
Ron 等效电阻
VDD_P、VDD 供电电源
I1 第一电流
I2 第二电流
I3 第三电流
IR 参考电流
IC 补偿电流
IC1、IC2 电流
SR、SC、S1、S2 开关
Cac 补偿电容
Rac、Rfb 1、Rfb2、Rset 电阻
NI1、NI2 输入端
NOU 输出端
P1 第一电流路径
P21、P22 第二电流路径
具体实施方式
在说明书及之前的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域的技术人员应可理解,制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及之前的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及之前的权利要求书当中所提及的“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。此外,“耦接”一词在此包含任何直接和间接的电连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电连接于所述第二装置,或通过其它装置或连接手段间接地电连接到所述第二装置。
本发明所公开的图像传感器可通过将像素电路的供电电源转换为挟带噪声信息的电流,模拟/复制供电电源的噪声干扰,以补偿像素电路中的选择晶体管(例如行选择晶体管(row select trans i stor))对电源抑制比造成的影响。进一步的说明如下。
图1是本发明一图像传感器的一实施例的功能方框示意图。图像传感器100可包含(但不限于)一像素阵列102、一行控制器110、一输出补偿电路120以及一列读出电路130,其中像素阵列102包含排列成M行与N列的多个像素电路(或像素单元)P11-PMN,M和N均为大于1的正整数,以及各像素电路用于进行图像传感以产生一传感输出(诸如一传感电压或一传感电流)。行控制器110耦接于像素阵列102,用以控制像素阵列102中各行像素的相关操作。举例来说(但本发明不限于此),于某些实施例中,像素阵列102可由CMOS图像传感器的像素阵列来实施,其中各像素电路可由具有四个晶体管的像素设计来实施,其可包含一转移晶体管(transfer trans i stor)、一重置晶体管、一放大晶体管以及一行选择晶体管(图1未绘示),而行控制器110可用于控制各行像素之中各像素电路的电荷转移、信号重置、信号放大和行选择操作。
为了补偿电源噪声对于图像传感结果的劣化,图像传感器100可利用输出补偿电路120对该多个像素电路各自输出的传感输出进行补偿。举例来说,于某些实施例中,输出补偿电路120可将各像素电路的供电电源转换为挟带噪声信息的电流,以模拟/复制供电电源的噪声干扰,从而补偿各像素电路中的选择晶体管受到电源噪声的干扰。耦接于像素阵列102的列读出电路130则可用于读出像素阵列102中各像素电路所输出的传感输出,并且进行后续的信号处理操作。
此外,虽然在图1所示的图像传感器100中,输出补偿电路120是与行控制器110/列读出电路130分开绘示,然而,将输出补偿电路120整合至行控制器110或列读出电路130之中,或将输出补偿电路120与行控制器110/列读出电路130分开设置均是可行的。
为了简洁起见,以下以图1所示的像素电路P11所涉及的补偿操作来说明本发明所公开的图像传感补偿机制的细节。于某些实施例中,图1所示的其他像素电路所涉及的补偿操作可以和像素电路P11所涉及的补偿操作大致相同/相似。然而,本发明并不以此为限。
图2是图1所示的输出补偿电路120之中用于补偿像素电路P11的输出的电路的一实施例的示意图。于此实施例中,像素电路P11耦接于一供电电源VDD_P,并且可包含一输出端OUT以及一选择晶体管MR(诸如行选择晶体管)。输出端OUT用以输出像素电路P11进行图像传感操作所产生的一传感电压VO(即传感输出)。选择晶体管MR耦接于输出端OUT,用以根据供电电源VDD_P选择性地导通(例如,由图1所示的行控制器110所控制),其中像素电路P11于选择晶体管MR导通时于输出端OUT输出传感电压VO。当选择晶体管MR导通时,选择晶体管MR的控制端NCR可通过一等效电阻Ron耦接于供电电源VDD_P。
像素电路P11还可包含一晶体管MSF(诸如放大晶体管),用以缓冲和放大一浮动扩散节点FD的电压。举例来说,晶体管MSF可由一源极跟随器(source fol lower)来实施,其中晶体管MSF的一控制端NCS耦接于浮动扩散节点FD,晶体管MSF的一连接端NS1耦接于供电电源VDD_P,以及晶体管MSF的一连接端NS2耦接于选择晶体管MR。又例如,像素电路P11可由具有四个晶体管的像素设计来实施,因此还可包含一转移晶体管与一重置晶体管(图2未绘示)。
输出补偿电路220可用来实施图1所示的输出补偿电路120的至少一部分,并且可包含(但不限于)一电流镜电路222、一电流产生电路224以及一电流产生电路226。电流镜电路222用以回应一第一电流I 1来产生流经选择晶体管MR的一第二电流I2以补偿传感电压VO,其中输出端OUT耦接于选择晶体管MR与电流镜电路222之间,以及像素电路P11于选择晶体管MR导通时通过选择晶体管MR输出第二电流I2,以于输出端OUT输出传感电压VO。举例来说,电流镜电路222可包含一晶体管M 1与一晶体管M2,其中电流镜电路222可根据流经晶体管M 1的第一电流I 1来产生/控制流经晶体管M2的第二电流I2。
电流产生电路224耦接于电流镜电路222与供电电源VDD_P,用以回应供电电源VDD_P的变化来输出一补偿电流IC至电流镜电路222,以作为第一电流I 1的一第一部份。电流产生电路226耦接于电流镜电路222,用以输出一参考电流IR至电流镜电路222,以作为第一电流I 1的一第二部份。例如,电流产生电路224可回应供电电源VDD_P受到噪声干扰产生的变化,制造出与供电电源VDD_P相关性强的补偿电流IC,和/或电流产生电路226所产生的参考电流IR可独立于供电电源VDD_P的变化。又例如,电流产生电路226可由一带隙基准电流源(bandgap reference current source)来实施,以提供大致为定值的参考电流IR,其中参考电流IR可对应于供电电源VDD_P的直流成份,和/或电流产生电路224所提供的补偿电流IC可对应于供电电源VDD_P的交流成份(或小信号成份)。
由于电流镜电路222可根据第一电流I 1(诸如补偿电流IC与参考电流IR的总和)产生/控制流经选择晶体管MR(或晶体管MSF)的第二电流I2,因此,电流产生电路224与电流产生电路226可视为选择晶体管MR(或晶体管MSF)的一电流源。当供电电源VDD_P受到噪声干扰而有所变化时,此电流源所产生的电流(第一电流I 1/第二电流I2)也会随之变动,从而调整传感电压VO,补偿电源抑制比。
值得注意的是,输出补偿电路220还可补偿与像素电路P11同行的其他像素电路(诸如图1所示的多个像素电路P12-P1N的至少其一)。举例来说,电流镜电路222还可包含至少一晶体管(未绘示于图2中)以因应第一电流I 1产生流经其他像素电路各自的选择晶体管的电流,其中该至少一晶体管之中的每一晶体管的设置方式和晶体管M2相似,均是连接于相对应的像素电路的输出端与一参考电压(诸如接地电压)之间。这样一来,当其他行像素被启用/选择时,输出补偿电路220也可用于补偿所启用/选择的行像素中的像素电路的传感输出。
此外,于某些实施例中,输出补偿电路220还可包含一开关SC和一开关SR,其中开关SC选择性地将电流产生电路224耦接至电流镜电路222,以及开关SR选择性地将电流产生电路226耦接至电流镜电路222。举例来说(但本发明不限于此),当输出补偿电路220操作于一补偿模式以补偿传感电压VO时,开关SC与开关SR其中的至少一开关可导通。再者,于某些实施例中,电流产生电路224可依据一供电电源VDD来产生参考电流I R,其中供电电源VDD可不同于像素电路P11所耦接的供电电源VDD_P。举例来说(但本发明不限于此),供电电源VDD_P的电压水平可大于供电电源VDD的电压水平,以提供驱动像素电路P11所需的动力。然而,于某些例子中,供电电源VDD_P也可直接由供电电源VDD来实施。
虽然以上是以具有四个晶体管的像素设计来说明本发明所公开的图像传感补偿机制的实施方式的细节。然而,这并非用来限制本发明。只要是通过模拟/复制供电电源的噪声干扰来补偿像素电路中的选择晶体管对电源抑制比造成的影响,设计上相关的变化均遵循本发明的精神而落入本发明的范畴。举例来说,本发明所公开的图像传感补偿机制也可以应用至具有三个晶体管(重置晶体管、驱动晶体管以及行选择晶体管)的像素设计。
图3是图2所示的输出补偿电路220的一实施例的示意图。输出补偿电路320可包含一电流镜电路322、一电流产生电路324及图2所示的电流产生电路226,其中图2所示的电流镜电路222及电流产生电路224可由电流镜电路322及电流产生电路324来实施。电流镜电路322具有一连接端NM1以及一连接端NM2,其中第一电流I 1流经连接端NM1,第二电流I2流经连接端NM2。电流产生电路324可包含(但不限于)一电流镜电路325、一控制电路326和一补偿晶体管MC。电流镜电路325耦接于电流镜电路322的连接端NM1,用以回应一第三电流I3来产生补偿电流IC。控制电路326耦接于供电电源VDD_P,用以因应供电电源VDD_P的变化来产生一控制信号CC。补偿晶体管MC耦接于控制电路326与电流镜电路325,用以依据控制信号CC产生第三电流I3。也就是说,控制电路326可依据供电电源VDD_P的变化来驱动补偿晶体管MC,制造出与供电电源VDD_P相关性强的第三电流I3,从而模拟/复制选择晶体管MR受到的电源噪声的干扰。电流镜电路325接着可根据第三电流I3,产生与供电电源VDD_P相关性强的补偿电流IC。电流镜电路322便可因应第一电流I 1(包含与供电电源VDD_P相关性强的补偿电流IC)产生第二电流I2,调整传感电压VO,从而补偿电源抑制比。
于此实施例中,电流镜电路325可包含一晶体管M3以及一晶体管M4,其中晶体管M3位於第三电流I3的传导路径上,且耦接于补偿晶体管MC的连接端NC1,而晶体管M4则可位於补偿电流IC的传导路径上,以及耦接于晶体管M 1的连接端NM1
控制电路326可包含一放大器328以及多个电阻Rfb 1、Rfb2和Rset。放大器328可由一误差放大器来实施,于图3中标记为“EA”。放大器328可具有一输入端NI1、一输入端NI2及一输出端NOU。输入端NI1耦接于电阻Rfb1和Rfb2;输入端NI2耦接于补偿晶体管MC的连接端NC2;输出端NOU耦接于补偿晶体管MC的控制端NCC,且用以输出控制信号CC。此外,电阻Rfb 1耦接于供电电源VDD_P与输入端NI1之间,电阻Rfb 1耦接于输入端NI1与一参考电压(于此实施例中,由接地电压来实施)之间,以及电阻Rset耦接于输入端NI2与该参考电压之间。
举例来说,于某些实施例中,当供电电源VDD_P受到噪声干扰而增加电压水平时,放大器328可检测出供电电源VDD_P的变化而产生控制信号CC,据以驱动补偿晶体管MC产生补偿电流IC。值得注意的是,当补偿电流IC增加时,第二电流I2也会随之增加,而致使输出端OUT的电压水平下降。由此可知,在供电电源VDD_P受到噪声干扰而增加电压水平的情形下,输出补偿电路320可有效地调整/补偿传感电压VO,提供良好的电源抑制比。
值得注意的是,本发明所公开的图像传感补偿机制的补偿频段可以从直流频段、中高频频段涵盖到高频频段。举例来说,输出补偿电路320还可包含一补偿电容Cac,其耦接于供电电源VDD_P与连接端NM1之间。补偿电容Cac可用于将高频段的电源噪声耦合至第一电流I 1之中,而电流镜电路325、补偿晶体管MC及控制电路326则可将低频频段和/或中高频频段的电源噪声耦合至第一电流I 1之中。电流镜电路322便可据以产生第二电流I2,以补偿像素电路P11受到高频段电源噪声的影响。
再者,于某些实施例中,电流镜电路322还可包含一电阻Rac,其耦接于晶体管M1的控制端N1C与晶体管M2的控制端N2C之间,其中电阻Rac可与补偿电容Cac用于决定/调整电源抑制比的补偿频段。通过上述低、中、高频段的补偿机制,本发明所公开的图像传感补偿机制可提供全频段的电源抑制比补偿方案,解决现有CMOS图像传感器之中因为行噪声的缘故所造成的图像不均匀的现象。
请注意,以上仅供说明的目的,并非用来作为本发明的限制。在一设计变化例中,控制电路326也可以采用其他电路结构来实施。只要可因应像素电路的电源噪声驱动补偿晶体管,制造出与与供电电源高度相关的补偿电流,设计上相关的变化均遵循本发明的精神而落入本发明的范畴。
在另一设计变化例中,本发明所公开的图像传感补偿机制也可以只针对某一或某些频段进行补偿。图4绘示了图2所示的输出补偿电路220的另一实施例的示意图。输出补偿电路420的电路结构和图3所示的输出补偿电路320的电路结构两者之间主要的差别在于输出补偿电路420之中可无需设置图3所示的补偿电容Cac和电阻Rac(输出补偿电路420可包含图2所示的电流镜电路222)。输出补偿电路420可有效地补偿低频或中高频(诸如10MHz以下)的电源噪声对于像素电路P11所造成的影响。由于本领域的技术人员通过阅读图1到图3相关的段落说明之后,应可了解图4所示的输出补偿电路420的操作细节,因此相关的说明在此便不再赘述。
在又一设计变化例中,本发明所公开的图像传感补偿机制可以调整利用补偿电流对电源抑制比的补偿程度。图5绘示了图2所示的输出补偿电路220的另一实施例的示意图。输出补偿电路520的电路结构和图3所示的输出补偿电路320的电路结构两者之间主要的差别在于输出补偿电路520所包含的电流镜电路525可以选择性地调整补偿电流IC与第三电流I3之间的比例。于此实施例中,电流镜电路525可包含一第一电流路径P1以及多个第二电流路径P21和P22。第一电流路径P1耦接于补偿晶体管MC,用以传导第三电流I3。多个第二电流路径P21和P22耦接于电流镜电路322,用以传导补偿电流IC,其中多个第二电流路径P21和P22彼此并联(例如并联于供电电源VDD和连接端NM1之间),以及各第二电流路径P21/P22选择性地导通以因应第三电流I3产生补偿电流IC的至少一部分。举例来说,第二电流路径P21可于导通时用来传导一电流IC1,第二电流路径P22可于导通时用来传导一电流IC2。因此,电流镜电路525可通过导通多个第二电流路径P21和P22的至少其一来调整补偿电流IC的电流量,电流镜电路322便可据以调整电源抑制比的补偿程度。
于此实施例中,晶体管M3可设置于第一电流路径P1上,晶体管M4可设置于第二电流路径P21上,以及晶体管M5可设置于第二电流路径P22上。此外,第二电流路径P21上还包含一开关S1,其可选择性地将晶体管M4耦接到电流镜电路322(连接端NM1);第二电流路径P22上还包含一开关S2,其可选择性地将晶体管M5耦接到电流镜电路322(连接端NM1)。由于本领域的技术人员通过阅读图1到图4相关的段落说明之后,应可了解图5所示的输出补偿电路520的操作细节,因此相关的说明在此便不再赘述。
由上可知,本发明所公开的图像传感器/图像传感补偿机制可有效地补偿像素电路受到电源噪声干扰所造成的电源抑制比的劣化,并可在无需加大像素面积或特别设计高规格的供电电源的情形下,将劣化的电源抑制比补偿回来,解决现有CMOS图像传感器之中因为行噪声的缘故导致图像不均匀的问题。此外,本发明所公开的图像传感器/图像传感补偿机制具有电路结构简单、耗电少以及电路面积小的优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种用于补偿一像素电路的一传感输出的输出补偿电路,其特征在于,包含:
一第一电流镜电路,耦接于该像素电路的一选择晶体管,该第一电流镜电路用以回应一第一电流来产生流经该选择晶体管的一第二电流以补偿该传感输出,其中该选择晶体管根据一供电电源选择性地导通,该像素电路于该选择晶体管导通时通过该选择晶体管输出该第二电流;
一第一电流产生电路,耦接于该第一电流镜电路与该供电电源,该第一电流产生电路用以回应该供电电源的交流成份的变化来输出一补偿电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第一部份;以及
一第二电流产生电路,耦接于该第一电流镜电路,该第二电流产生电路用以输出一参考电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第二部份。
2.如权利要求1所述的输出补偿电路,其特征在于,该参考电流独立于该供电电源的变化。
3.如权利要求1所述的输出补偿电路,其特征在于,该第一电流产生电路包含:
一第二电流镜电路,耦接于该第一电流镜电路,该第二电流镜电路用以回应一第三电流来产生该补偿电流;
一控制电路,耦接于该供电电源,该控制电路用以因应该供电电源的变化来产生一控制信号;以及
一补偿晶体管,耦接于该控制电路与该第二电流镜电路,该补偿晶体管用以依据该控制信号产生该第三电流。
4.如权利要求3所述的输出补偿电路,其特征在于,该补偿晶体管具有一控制端、一第一连接端与一第二连接端,该第一连接端耦接于该第二电流镜电路,该控制电路包含:
一放大器,具有一第一输入端、一第二输出端与一输出端,其中该第二输入端耦接于该补偿晶体管的该第二连接端,该输出端耦接于该补偿晶体管的该控制端,且该输出端用以输出该控制信号;
一第一电阻,耦接于该供电电源与该第一输入端之间;
一第二电阻,耦接于该第一输入端与一参考电压之间;以及
一第三电阻,耦接于该第二输入端与该参考电压之间。
5.如权利要求3所述的输出补偿电路,其特征在于,该第二电流镜电路还选择性地调整该补偿电流与该第三电流之间的比例。
6.如权利要求5所述的输出补偿电路,其特征在于,该第二电流镜电路包含:
一第一电流路径,耦接于该补偿晶体管,该第一电流路径用以传导该第三电流;以及
多个第二电流路径,耦接于该第一电流镜电路,该多个第二电流路径用以传导该补偿电流,其中该多个第二电流路径彼此并联,以及各第二电流路径选择性地导通以因应该第三电流产生该补偿电流的至少一部分。
7.如权利要求1所述的输出补偿电路,其特征在于,該第二电流产生电路是一带隙基准电流源。
8.如权利要求1所述的输出补偿电路,其特征在于,该第一电流镜电路具有一第一连接端以及一第二连接端,该第一电流流经该第一连接端,该第二电流流经该第二连接端,以及该输出补偿电路还包含:
一补偿电容,耦接于该供电电源与该第一连接端之间。
9.如权利要求8所述的输出补偿电路,其特征在于,该第一电流镜电路包含:
一第一晶体管,耦接于该第一连接端,该第一电流流经该第一连接端与该第一晶体管;
一第二晶体管,耦接于该第二连接端,该第二电流流经该第二连接端与该第二晶体管;以及
一电阻,耦接于该第一晶体管的控制端与该第二晶体管的控制端之间。
10.一种图像传感器,其特征在于,包含:
一像素阵列,包含排列成多行与多列的多个像素电路,其中每一像素电路耦接于一供电电源,且该像素电路包含:
一输出端,用以输出一传感电压;以及
一行选择晶体管,耦接于该输出端,该行选择晶体管用以根据该供电电源选择性地导通,其中该像素电路于该行选择晶体管导通时于该输出端输出该传感电压;以及
一输出补偿电路,耦接于该供电电源与该输出端,该输出补偿电路用以补偿该传感电压,且该输出补偿电路包含:
一第一电流镜电路,用以回应一第一电流来产生流经该行选择晶体管的一第二电流,其中该输出端耦接于该行选择晶体管与该第一电流镜电路之间,以及该像素电路于该行选择晶体管导通时通过该行选择晶体管输出该第二电流,以于该输出端输出该传感电压;
一第一电流产生电路,耦接于该第一电流镜电路与该供电电源,该第一电流产生电路用以回应该供电电源的交流成份的变化来输出一补偿电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第一部份;以及
一第二电流产生电路,耦接于该第一电流镜电路,该第二电流产生电路用以输出一参考电流至该第一电流镜电路,以作为该第一电流的一第二部份。
11.如权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,当该行选择晶体管根据该供电电源导通时,该供电电源耦接于该行选择晶体管。
12.如权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,该像素电路还包含一晶体管,该晶体管的一控制端耦接于一浮动扩散节点,该晶体管的一第一连接端耦接于该供电电源,该晶体管的一第二连接端耦接于该行选择晶体管。
13.如权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,该参考电流独立于该供电电源的变化。
14.如权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,该第一电流产生电路包含:
一第二电流镜电路,耦接于该第一电流镜电路,该第二电流镜电路用以回应一第三电流来产生该补偿电流;
一控制电路,耦接于该供电电源,该控制电路用以因应该供电电源的变化来产生一控制信号;以及
一补偿晶体管,耦接于该控制电路与该第二电流镜电路,该补偿晶体管用以依据该控制信号产生该第三电流。
15.如权利要求14所述的图像传感器,其特征在于,该补偿晶体管具有一控制端、一第一连接端与一第二连接端,该第一连接端耦接于该第二电流镜电路,该控制电路包含:
一放大器,具有一第一输入端、一第二输出端与一输出端,其中该第二输入端耦接于该补偿晶体管的该第二连接端,该输出端耦接于该补偿晶体管的该控制端,且该输出端用以输出该控制信号;
一第一电阻,耦接于该供电电源与该第一输入端之间;
一第二电阻,耦接于该第一输入端与一参考电压之间;以及
一第三电阻,耦接于该第二输入端与该参考电压之间。
16.如权利要求14所述的图像传感器,其特征在于,该第二电流镜电路还选择性地调整该补偿电流与该第三电流之间的比例。
17.如权利要求16所述的图像传感器,其特征在于,该第二电流镜电路包含:
一第一电流路径,耦接于该补偿晶体管,该第一电流路径用以传导该第三电流;以及
多个第二电流路径,耦接于该第一电流镜电路,该多个第二电流路径用以传导该补偿电流,其中该多个第二电流路径彼此并联,以及各第二电流路径选择性地导通以因应该第三电流产生该补偿电流的至少一部分。
18.如权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,該第二电流产生电路是一带隙基准电流源。
19.如权利要求10所述的图像传感器,其特征在于,该第一电流镜电路具有一第一连接端以及一第二连接端,该第一电流流经该第一连接端,该第二电流流经该第二连接端,以及该输出补偿电路还包含:
一补偿电容,耦接于该供电电源与该第一连接端之间。
20.如权利要求19所述的图像传感器,其特征在于,该第一电流镜电路包含:
一第一晶体管,耦接于该第一连接端,该第一电流流经该第一连接端与该第一晶体管;
一第二晶体管,耦接于该第二连接端,该第二电流流经该第二连接端与该第二晶体管;以及
一电阻,耦接于该第一晶体管的控制端与该第二晶体管的控制端之间。
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