CN111742546B - 放大电路、摄像装置和放大电路的控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种放大电路，其中，能够抑制由于增益变化而引起的图像质量的下降。该放大电路设置有放大晶体管、共源共栅晶体管和控制电路。放大晶体管放大输入信号。当漏极和源极之间的漏极‑源极电压高于预定电压时，共源共栅晶体管通过放大晶体管将基本恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线。此外，当指示初始化时，控制电路将漏极‑源极电压控制为比预定电压高的值。

Description

放大电路、摄像装置和放大电路的控制方法
技术领域
本技术涉及放大电路、摄像装置和放大电路的控制方法。更具体地，本技术涉及能够放大单端信号的放大电路、摄像装置和放大电路的控制方法。
背景技术
在诸如摄像装置等的电子设备中，放大电路通常用于放大信号。例如，已经提出了一种CMOS图像传感器(CIS：CMOS Image Sensor)，其中，针对各列布置有用于放大来自像素的单端信号的放大电路和用于对放大后的信号执行AD转换的模数(AD：Analog toDigital)转换器(例如，参考非专利文献1)。在该现有技术中，两个n沟道MOS(nMOS：n-channel MOS)晶体管和开关被布置在放大电路中，其中，这两个nMOS晶体管被串联连接在电源和参考电位(地面等)之间，并且开关在增益初始化时将输入端子连接至输出端子。在这两个nMOS晶体管之中，接地侧晶体管的栅极被连接至输入节点，并且电源侧晶体管的漏极被连接至输出节点。
引用列表
非专利文献
非专利文献1：Assim Boukhayma,et al.,A Correlated Multiple SamplingPassive Switched Capacitor Circuit for Low Light CMOS Image(用于弱光CMOS图像的相关多采样无源开关电容器电路),International Conference on Noise andVariations 2015.
发明内容
本发明要解决的问题
在上述现有技术中，因为放大电路放大了未进行AD转换的单端信号，所以即使单端信号较弱，也可以读出像素数据。然而，当用于确定放大电路的增益的电容器的电荷被初始化时，存在初始化不能完全执行并且产生噪声成分的可能性。这是因为，当输入信号的电位低时，电源侧nMOS晶体管的漏极-源极电压在初始化时下降，该晶体管在线性区域中操作，并且放大器的增益急剧降低。这带来了这样的问题，即使在存在相同像素信号的情况下，在列放大器之间也会产生误差，并且图像质量下降。
本技术是鉴于这种情况而被设计的，并且本发明的目的是抑制由于放大电路中的增益变化而引起的图像质量的下降。
解决问题的技术方案
本技术是为了解决上述问题而做出的，并且根据本技术的第一方面，提供了一种放大电路及其控制方法，所述放大电路包括：放大晶体管，其被构造为放大输入信号；共源共栅(cascode)晶体管，其被构造为在漏极和源极之间的漏极-源极电压高于预定电压的情况下，经由所述放大晶体管将基本恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线；以及控制电路，其被构造为在发出初始化指令的情况下，将所述漏极-源极电压控制为比所述预定电压高的值。利用这种布置，在漏极和源极之间的漏极-源极电压高于预定电压的情况下，晶体管在饱和区域中操作，并且保持高增益。这种布置带来了这样的效果，可以几乎完全执行用于在初始化时确定放大电路的增益的电容器的电荷的初始化，并且可以抑制列放大器之间的误差。
此外，在第一方面中，所述控制电路可以包括：源极跟随器晶体管，其被构造为将比所述源极跟随器晶体管的源极的电位高的电位供应给所述共源共栅晶体管的所述漏极；以及输入侧开关，其被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与输入节点连接，所述输入信号被输入到所述输入节点，且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与所述输入节点分离，并且所述源极跟随器晶体管的所述栅极可以被连接至输出节点，放大后的所述输入信号被输出至所述输出节点。这种布置带来了这样的效果，在发出初始化指令的情况下，输入信号被输入到源极跟随器晶体管的源极。
此外，在第一方面中，所述控制电路还可以包括输出侧开关，所述输出侧开关被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点连接，并且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点分离，并且所述源极跟随器晶体管可以经由所述输出侧开关供应所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位，所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位比所述源极跟随器晶体管的所述源极的电位高。这种布置带来了这样的效果，在未发出初始化指令的情况下，源极跟随器晶体管的栅极与输出节点分离。
此外，在第一方面中，所述控制电路还可以包括偏置控制开关，所述偏置控制开关被构造为在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与偏置电位供应源连接，所述偏置电位供应源被构造为供应预定偏置电位。这种布置带来了这样的效果，在未发出初始化指令的情况下，预定偏置电位被供应给源极跟随器晶体管的栅极。
此外，根据本技术的第二方面，提供了一种摄像装置，其包括：放大晶体管，其被构造为放大输入信号；共源共栅晶体管，其被构造为在漏极和源极之间的漏极-源极电压高于预定电压的情况下，经由所述放大晶体管将基本恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线；控制电路，其被构造为在发出初始化指令的情况下，将所述漏极-源极电压控制为比所述预定电压高的值；以及像素，其被构造为对入射光进行光电转换并且将光电转换后的所述入射光作为所述输入信号供应给所述放大晶体管。这种布置带来了这样的效果，在发出初始化指令的情况下，基本恒定的漏极电流被供应给参考电位线，并且来自像素的输入信号被放大。
此外，在第二方面中，所述控制电路可以包括：源极跟随器晶体管，其被构造为将比所述源极跟随器晶体管的源极的电位高的电位供应给所述共源共栅晶体管的所述漏极；以及输入侧开关，其被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与输入节点连接，所述输入信号被输入到所述输入节点，且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与所述输入节点分离，并且所述源极跟随器晶体管的所述栅极可以被连接至所述输出节点，放大后的所述输入信号被输出至所述输出节点。这种布置带来了这样的效果，在发出初始化指令的情况下，输入信号被输入到源极跟随器晶体管的源极。
此外，在第二方面中，还可以包括时序控制单元，其被构造为控制所述输入侧开关的操作时序。这种布置带来了这样的效果，输入侧开关的操作时序由时序控制单元控制。
此外，在第二方面中，所述控制电路还可以包括输出侧开关，所述输出侧开关被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点连接，并且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点分离，所述源极跟随器晶体管可以经由所述输出侧开关供应所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位，所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位比所述源极跟随器晶体管的所述源极的电位高，并且所述时序控制单元可以使所述输入侧开关和所述输出侧开关以各自不同的时序进行操作。这种布置带来了这样的效果，输入侧开关和输出侧开关被各自不同的时序控制。
此外，在第二方面中，所述控制电路还可以包括偏置控制开关，所述偏置控制开关被构造为在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与偏置电位供应源连接，所述偏置电位供应源被构造为供应预定偏置电位，并且所述时序控制单元可以使所述输入侧开关、所述输出侧开关和所述偏置控制开关以各自不同的时序进行操作。这种布置带来了这样的效果，输入侧开关、输出侧开关和偏置控制开关被各自不同的时序控制。
本发明的效果
根据本技术，可以获得这样的优异效果，可以在初始化时保持放大器的高增益，并且可以抑制由于增益变化而引起的图像质量的下降。需要注意，就此而言，在此描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本发明中描述的任何效果。
附图说明
图1是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的构造示例的框图。
图2是图示了根据本技术的第一实施例的固体摄像元件的构造示例的框图。
图3是图示了根据本技术的第一实施例的像素的构造示例的电路图。
图4是图示了根据本技术的第一实施例的列信号处理单元的构造示例的框图。
图5是图示了根据本技术的第一实施例的放大电路的构造示例的电路图。
图6是图示了根据本技术的第一实施例的放大电路的电路图。
图7是图示了根据本技术的第一实施例的模数(AD)转换器的构造示例的框图。
图8是图示了根据本技术的第一实施例的固体摄像元件的操作的示例的时序图。
图9是图示了根据本技术的第一实施例的固体摄像元件的操作的示例的流程图。
图10是图示了根据本技术的第二实施例的放大电路的构造示例的电路图。
图11是示意性地图示了根据本技术的第二实施例的放大电路的电路图。
图12是图示了根据本技术的第二实施例的固体摄像元件的操作的示例的时序图。
图13是图示了根据本技术的第二实施例的放大电路的放大操作中的特性的曲线图。
图14是图示了根据本技术的第三实施例的放大电路的构造示例的电路图。
图15是示意性地图示了根据本技术的第三实施例的放大电路的电路图。
图16是图示了根据本技术的第三实施例的固体摄像元件的操作的示例的时序图。
图17是图示了根据本技术的第三实施例的放大电路的放大操作中的特性的曲线图。
图18是图示了根据本技术的第三实施例的放大电路在复位时的状态的示例的图。
图19是图示了根据本技术的第三实施例的放大电路在放大操作中的状态的示例的图。
图20是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。
图21是辅助说明摄像单元的安装位置的示例的图。
具体实施方式
在下文中，将描述用于实施本技术的模式(在下文中被称为实施例)。将按照以下顺序进行说明。
1.第一实施例(在初始化时提高栅极-源极电压的示例)
2.第二实施例(在初始化时提高栅极-源极电压并且在初始化之后将晶体管分离开的示例)
3.第三实施例(在初始化时提高栅极-源极电压并且在初始化之后向晶体管供应偏置电位的示例)
4.变形例
<1.第一实施例>
[摄像装置的构造示例]
图1是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置100的构造示例的框图。摄像装置100是用于通过执行图像拍摄来生成图像数据的装置，并且包括光学单元110、固体摄像元件200和数字信号处理(DSP：Digital Signal Processing)电路120。摄像装置100还包括显示单元130、操作单元140、总线150、帧存储器160、存储单元170和电源单元180。例如，摄像装置100可以是诸如数字静态相机等的数码相机，但是也可以预期是诸如配备有摄像功能的智能手机或计算机、或车载相机等的设备。
光学单元110收集来自被摄体的光并将收集的光引导至固体摄像元件200。固体摄像元件200拍摄图像，并以与垂直同步信号VSYNC同步的方式生成图像数据。在此，垂直同步信号VSYNC是具有预定频率的周期性信号，其用于指示图像拍摄的时序。固体摄像元件200经由信号线209将通过图像拍摄而生成的图像数据供应给DSP电路120。
DSP电路120对来自固体摄像元件200的图像数据执行预定的信号处理。DSP电路120经由总线150将处理后的图像数据输出至帧存储器160等。
显示单元130显示图像数据。例如，假定液晶面板或有机电致发光(EL：ElectroLuminescence)面板作为显示单元130。操作单元140根据用户的操作生成操作信号。
总线150是光学单元110、固体摄像元件200、DSP电路120、显示单元130、操作单元140、帧存储器160、存储单元170和电源单元180彼此交换数据的共享路径。
帧存储器160保持图像数据。存储单元170存储诸如图像数据等各种类型的数据。电源单元180向固体摄像元件200、DSP电路120和显示单元130等供电。
[固体摄像元件的构造示例]
图2是图示了根据本技术的第一实施例的固体摄像元件200的构造示例的框图。固体摄像元件200包括垂直驱动单元210、像素阵列单元220、时序控制单元230、数模转换器(DAC：Digital to Analog Converter)240、列信号处理单元250和水平驱动单元260。
此外，在像素阵列单元220中，多个像素221以二维格子的方式排列。在下文中，将在水平方向上排列的像素221的集合称为“行”，并且将在与行垂直的方向上排列的像素221的集合称为“列”。
像素221对入射光进行光电转换并生成模拟单端信号。垂直驱动单元210顺序地选择和驱动行并且使得单端信号被输出。
时序控制单元230以与垂直同步信号VSYNC同步的方式控制垂直驱动单元210、时序控制单元230、DAC 240、列信号处理单元250和水平驱动单元260的各自操作时序。
DAC 240通过对来自时序控制单元230的数字信号执行数模(DA：Digital toAnalog)转换来生成预定参考信号，并将所生成的预定参考信号供应给列信号处理单元250。例如，锯齿状斜波信号用作参考信号。
列信号处理单元250对单端信号执行预定信号处理，诸如模数(AD：Analog toDigital)转换或相关双采样(CDS：Correlated Double Sampling)处理等。列信号处理单元250将处理后的信号作为像素数据输出至DSP电路120。
水平驱动单元260驱动列信号处理单元250，并且使得每列的像素数据被顺序地输出。
[像素的构造示例]
图3是图示了根据本技术的第一实施例的像素221的构造示例的电路图。像素221包括光电二极管222、传输晶体管223、复位晶体管224、浮动扩散层225、放大晶体管226和选择晶体管227。
光电二极管222对入射光进行光电转换并生成电荷。传输晶体管223根据来自垂直驱动单元210的传输信号TRG将电荷从光电二极管222传输到浮动扩散层225。
复位晶体管224根据来自垂直驱动单元210的复位信号RSTp从浮动扩散层225提取电荷，并且初始化电荷量。浮动扩散层225累积电荷，并且生成与累积的电荷量相对应的电压。
放大晶体管226放大浮动扩散层225的电压。选择晶体管227根据来自垂直驱动单元210的选择信号SEL将具有放大后的电压的单端信号作为输入信号Vin供应给列信号处理单元250。
在此，将在浮动扩散层225初始化时获得的输入信号Vin的电平称为复位电平或P相电平。此外，将电荷被传输到浮动扩散层225时获得的输入信号Vin的电平称为信号电平或D相电平。
需要注意，像素221的电路构造不限于图3中例示的构造，只要可以通过光电转换生成单端信号即可。
[列信号处理单元的构造示例]
图4是图示了根据本技术的第一实施例的列信号处理单元250的构造示例的框图。列信号处理单元250针对每列包括放大电路300、AD转换器251、传输开关254和存储器255。在列数为N(N是整数)个的情况下，布置有N个放大电路300、N个AD转换器251、N个传输开关254和N个存储器255。
放大电路300放大输入信号Vin(即，单端信号)，并将放大后的输入信号Vin作为输出信号Vout供应给AD转换器251。此外，在输入来自时序控制单元230的复位信号RST1的情况下，放大电路300初始化电容器的电荷，该电容器确定用于放大输入信号的增益。
AD转换器251对输出信号Vout执行AD转换。AD转换器251将AD转换后的数据作为像素数据Dout供应给传输开关254。
传输开关254根据时序控制单元230的控制打开和闭合AD转换器251和存储器255之间的路径。
存储器255保持像素数据。存储器255根据水平驱动单元260的控制将像素数据供应给DSP电路120。
需要注意，在列信号处理单元250中，省略了用于执行CDS处理的电路。
此外，虽然放大电路300被布置在摄像装置100中，但是放大电路300还可以被布置在摄像装置100以外的设备或装置(通信设备、声学装置等)中，只要该设备或装置通过放大单端信号来处理单端信号即可。
[放大电路的构造示例]
图5是图示了根据本技术的第一实施例的放大电路300的构造示例的框图。放大电路300包括电容器311和312以及控制电路320。此外，放大电路300包括电流源晶体管331、共源共栅晶体管332和333、放大晶体管334、电流源335和338、nMOS晶体管336和pMOS晶体337。此外，控制电路320包括输入侧开关321、源极跟随器晶体管322和电流源晶体管323。例如，pMOS晶体管用作电流源晶体管331和共源共栅晶体管332。例如，nMOS晶体管用作共源共栅晶体管333、放大晶体管334、源极跟随器晶体管322和电流源晶体管323。
电容器311的一端被连接至像素阵列单元220，并且另一端被连接至输入节点341。电容器312的一端被连接至输入节点341，并且另一端被连接至AD转换器251。输入信号Vin经由电容器311被输入到输入节点341。
源极跟随器晶体管322和电流源晶体管323串联连接在具有电源电位Vdd的电源线351和具有参考电位Vss的参考电位线352之间。在此，参考电位Vss是比电源电位Vdd低的电位(接地电位等)。此外，预定偏置电位Vbl被施加到电流源晶体管323的栅极。
输入侧开关321根据来自时序控制单元230的复位信号RST1来打开和闭合输入节点341和源极跟随器晶体管322的源极之间的路径。在此，复位信号RST1是用于发出确定放大电路300的增益用的电容器的电荷的初始化指令的信号。例如，在要执行初始化的情况下，将复位信号RST1设定为高电平，而在其他情况下，将复位信号RST1设定为低电平。在发出初始化指令的情况下，输入侧开关321转变为闭合状态，并且将源极跟随器晶体管322的源极连接至输入节点341。另一方面，在未发出初始化指令的情况下时，输入侧开关321转变为打开状态，并且将源极跟随器晶体管322的源极与输入节点341分离。例如，nMOS晶体管用作输入侧开关321。
电流源晶体管331、共源共栅晶体管332、共源共栅晶体管333和放大晶体管334串联连接在电源线351和参考电位线352之间。此外，电流源335和nMOS晶体管336也串联连接在电源线351和参考电位线352之间。类似地，pMOS晶体管337和电流源338也串联连接在电源线351和参考电位线352之间。
此外，预定偏置电位Vb2被施加到电流源晶体管331的栅极。共源共栅晶体管332的栅极被连接至pMOS晶体管337和电流源338的连接点。共源共栅晶体管332和333的连接点用作用于输出输出信号Vout的输出节点342，并且被连接至AD转换器251和源极跟随器晶体管322的栅极。共源共栅晶体管333的栅极被连接至电流源335和nMOS晶体管336的连接点。放大晶体管334的栅极被连接至输入节点341。
利用上述构造，放大电路300放大输入信号Vin并且将放大后的输入信号Vin作为输出信号Vout输出至AD转换器251。此外，在根据复位信号RST1来发出初始化指令的情况下，放大电路300初始化用于确定增益的电容器的电荷。
图6是示意性地图示了根据本技术的第一实施例的放大电路300的电路图。在图中，省略了电容器311和312。此外，电流源晶体管331被电流源343取代，并且pMOS晶体管337和电流源338被偏置电位供应源344取代，偏置电位供应源344将恒定的偏置电位供应给共源共栅晶体管332的栅极。电流源335和nMOS晶体管336被偏置电位供应源345取代，偏置电位供应源345将恒定的偏置电位供应给共源共栅晶体管333的栅极。
在放大电路300中，放大晶体管334放大输入信号Vin。此外，在漏极-源极电压高于边界电压Vbo的情况下，共源共栅晶体管333生成基本恒定的漏极电流Id2，并且将所生成的基本恒定的漏极电流Id2经由放大晶体管334供应给参考电位线352。在此，边界电压Vbo是在漏极电流线性变化的线性区域与漏极电流Id2基本恒定的饱和区域之间的边界处的漏极-源极电压。
此外，共源共栅晶体管332将输出信号Vout限制为小于预定削波电位(clippotential)的电位。
源极跟随器晶体管322的源极经由电流源晶体管323被连接至参考电位线352，并且这种电路被称为源极跟随器电路。在源极跟随器电路中，源极跟随器晶体管322的栅极根据源极跟随器晶体管322的源极而变化。例如，当源极的电位变化时，栅极的电位变为通过将恒定值与源极的变化电位相加而获得的电位。
当发出初始化指令并且输入侧开关321转变为闭合状态时，输入信号Vin被输入到源极跟随器晶体管322的源极。然后，源极跟随器晶体管322的栅极的电位(即，共源共栅晶体管333的漏极的电位)变得比源极的电位高出恒定值，并且共源共栅晶体管333的漏极-源极电压Vds升高该量。以升高的漏极-源极电压Vds变得高于边界电压Vbo的方式调节源极跟随器晶体管322和电流源晶体管323的栅极宽度和栅极长度。因此，共源共栅晶体管333在饱和区域中操作。
在此，将假设具有如下构造的比较例：其中，在不设置源极跟随器晶体管322和电流源晶体管323的情况下，输入侧开关321的一端被直接连接至输出节点342。在该比较例中，因为在初始化时输入节点341与输出节点342连接，所以当输入信号Vin的电位低时，输出节点342的电位(即，共源共栅晶体管333的漏极的电位)也变低。因此，共源共栅晶体管333的漏极-源极电压Vds有时变为等于或小于边界电压Vbo。此时，共源共栅晶体管333在线性区域中操作，并且放大电路300的增益变化。因此，即使在存在相同像素信号的情况下，在来自各列的放大电路300的信号之间也会产生误差，并且图像质量下降。
相比之下，在放大电路300中，因为控制电路320在初始化时将漏极-源极电压Vds控制为比边界电压Vbo高的值，所以共源共栅晶体管333在饱和区域中操作。利用这种布置，可以在初始化时保持放大器的高增益，并且可以抑制由于增益变化而引起的图像质量的下降。
[AD转换器的构造示例]
图7是图示了根据本技术的第一实施例的AD转换器251的构造示例的框图。AD转换器251包括比较器252和计数器253。
比较器252将来自放大电路300的输出信号Vout与来自DAC 240的参考信号REF进行比较。比较器252将比较结果供应给计数器253。
根据时序控制单元230的控制，计数器253基于比较器252的比较结果对计数值进行计数。
时序控制单元230在放大电路300的初始化时将计数器253的计数值设定为初始值。然后，以与具有预定频率的时钟信号同步的方式，计数器253对直到比较结果翻转的时段内的计数值进行计数，并且输出指示计数值的像素数据Dout。计数值指示复位电平(P相电平)。
随后，当电荷被传输到浮动扩散层225时，时序控制单元230将计数器253的计数值设定为初始值。然后，以与时钟信号同步的方式，计数器253对直到比较结果翻转的时段内的计数值进行计数，并且输出指示计数值的像素数据Dout。计数值指示信号电平(D相电平)。
通过获得复位电平和信号电平之间的差的CDS处理，可以去除像素221中产生的复位噪声。
[固体摄像元件的操作示例]
图8是图示了根据本技术的第一实施例的固体摄像元件200的操作的示例的时序图。时序控制单元230在从紧接在AD转换之前的时刻T1到时刻T2的时段内将具有高电平的复位信号RST1供应给放大电路300。放大电路300根据复位信号RST1初始化用于确定增益的电容器的电荷。
然后，AD转换器251在经过AD转换时段的从时刻T2到时刻T3的时段内顺序地执行复位电平和信号电平的AD转换。
图9是图示了根据本技术的第一实施例的固体摄像元件200的操作的示例的流程图。例如，当执行通过进行图像拍摄来生成图像数据的预定应用时，操作开始。
在固体摄像元件200中，时序控制单元230初始化放大电路300(步骤S901)。然后，放大电路300放大由垂直驱动单元210选定的行的输入信号Vin，并且AD转换器251顺序地执行该行的复位电平和信号电平的AD转换(步骤S902)。由此，读出一行的像素数据。
固体摄像元件200确定是否已经完成所有行的读出(步骤S903)。在尚未完成所有行的读出的情况下(步骤S903：否)，固体摄像元件200重复执行步骤S901及后续步骤中的处理。另一方面，在已经完成所有行的读出的情况下(步骤S903：是)，固体摄像元件200结束通过执行图像拍摄来生成图像数据的操作。为了通过执行图像拍摄来连续地生成多条图像数据，以与垂直同步信号VSYNC同步的方式重复执行步骤S901至S903中的处理。
以这种方式，根据本技术的第一实施例，在发出初始化指令的情况下，控制电路320将共源共栅晶体管333的漏极-源极电压设定为高于边界电压。因此，可以在初始化时保持高增益。利用这种布置，可以抑制由于增益变化而引起的图像质量的下降。
<2.第二实施例>
在上述的第一实施例中，源极跟随器晶体管322的栅极一直被连接至输出节点342。然而，在这种构造中，根据AD转换时段内的输出信号Vout的变化，电流源晶体管323的漏极-源极电压变化，并且晶体管的漏极电流Id1变化。那么，由于每列的漏极电流Id1的变化，在初始化之后的AD转换内会产生接地噪声。根据第二实施例的放大电路300与根据第一实施例的放大电路的不同之处在于，在初始化之后的AD转换时段内，源极跟随器晶体管322的栅极与输出节点342分离。
图10是图示了根据本技术的第二实施例的放大电路300的构造示例的电路图。放大电路300与根据第一实施例的放大电路的不同之处在于，还包括输出侧开关324、电容器325、pMOS晶体管339和使能开关(enable switch)340。例如，nMOS晶体管用作输出侧开关324。
输出侧开关324根据来自时序控制单元230的复位信号RST2来打开和闭合源极跟随器晶体管322的栅极与输出节点342之间的路径。在此，复位信号RST2是用于发出初始化指令的信号。例如，在要执行初始化的情况下，将复位信号RST2设定为高电平，而在其他情况下，将复位信号RST2设定为低电平。在发出初始化指令的情况下，输出侧开关324转变为闭合状态，并且将源极跟随器晶体管322的栅极连接至输出节点342。另一方面，在未发出初始化指令的情况下，输出侧开关324转变为打开状态，并且将源极跟随器晶体管322的栅极与输出节点342分离。需要注意，在不同的时刻处控制输入侧开关321和输出侧开关324。
电容器325的一端被连接至源极跟随器晶体管322的栅极，并且另一端被连接至参考电位线352。pMOS晶体管339的栅极被连接至pMOS晶体管337和电流源338的连接点，源极被连接至参考电位线352，并且漏极被连接至输出节点342。使能开关340根据来自时序控制单元230的输出使能信号来打开和闭合输出节点342与参考电位线352之间的路径。
图11是示意性地图示了根据本技术的第二实施例的放大电路300的电路图。与第一实施例类似，在图中，省略了电容器311和312以及pMOS晶体管339和使能开关340。
图12是图示了根据本技术的第二实施例的固体摄像元件200的操作的示例的时序图。时序控制单元230在从紧接在AD转换之前的时刻T1到时刻T2的时段内将具有高电平的复位信号RST2供应给输出侧开关324。此外，时序控制单元230在从紧接在时刻T1之后的时刻T11到紧接在时刻T2之前的时刻T12的时段内，将具有高电平的复位信号RST1供应给输入侧开关321。因此，在AD转换期间，也就是说，在放大电路300的放大操作期间，输入侧开关321和输出侧开关324均处于打开状态。
如上所述，输入侧开关321和输出侧开关324转变为闭合状态的各自时刻是不同的，并且这些开关转换为打开状态的各自时刻也是不同的。因此，与这些开关同时打开和闭合的情况相比，可以减少在切换时产生的kTC噪声。虽然当输出侧开关324转变为打开状态时会产生轻微的kTC噪声，但是因为可以通过CDS处理来减少kTC噪声，所以kTC噪声不会引起大问题。
图13是图示了根据本技术的第二实施例的放大电路300的放大操作中的特性的曲线图。图中的纵轴表示放大操作中的漏极电流Id1，并且横轴表示输出电压Vout。图中的实线表示在设置有输出侧开关324的情况下的漏极电流Id1的特性，并且虚线表示在未设置输出侧开关324的比较例中的特性。
在未设置输出侧开关324的比较例中，当放大晶体管334在线性区域中操作时，输出节点342(源极跟随器晶体管322的栅极)的电位根据输入信号Vin而变化。由于电位的变化，电流源晶体管323的漏极-源极电压根据输出而变化，并且电流源晶体管323的漏极电流Id1变化。利用这种布置，作为漏极电流Id1之和的列电流相应地变化。例如，列电流下降。
相比之下，在放大电路300中，在放大电路300的放大操作中(即，在AD转换时段内)，输出侧开关324转变为打开状态，并且将源极跟随器晶体管322的栅极与输出节点342分离。初始化时的输出节点342的电位被保持在电容器325中，并且在放大操作中源极跟随器晶体管322的栅极的电位保持恒定。因此，即使输出节点342的电位变化，列电流也不会变化。利用这种布置，可以减少由于列电流的变化而引起的接地噪声。
以这种方式，根据本技术的第二实施例，因为输出侧开关324在AD转换时段内将源极跟随器晶体管322的栅极与输出节点分离，所以可以抑制电流源晶体管323的漏极-源极电压的变化。利用这种布置，可以抑制根据漏极-源极电压而引起的漏极电流Id1的变化，并且可以减少由于漏极电流Id1的变化而引起的接地噪声。
<3.第三实施例>
在上述的第二实施例中，在放大电路300的放大操作中(在AD转换时段内)，输出侧开关324将源极跟随器晶体管322的栅极与输出节点342分离。然而，当分离的栅极的电位由于电容器325的放电而变化时，漏极电流Id1可能根据电位的变化而变化。根据第三实施例的放大电路300与根据第二实施例的放大电路的不同之处在于，在AD转换时段内将恒定的偏置电位供应给源极跟随器晶体管322的栅极。
图14是图示了根据本技术的第三实施例的放大电路300的构造示例的电路图。根据第三实施例的放大电路300与根据第二实施例的放大电路的不同之处在于，控制电路320中不包括电容器325，并且控制电路320中还包括偏置控制开关326、电流源327以及nMOS晶体管328和329。例如，nMOS晶体管用作偏置控制开关326。
电流源327、nMOS晶体管328和nMOS晶体管329串联连接在电源线351和参考电位线352之间。此外，nMOS晶体管328和nMOS晶体管329各自的栅极和漏极被短路。此外，将nMOS晶体管328和329的连接点的电位作为偏置电位Vb1施加到电流源晶体管323的栅极。
偏置控制开关326根据来自时序控制单元230的复位信号RST3打开和闭合源极跟随器晶体管322的栅极与电流源327和nMOS晶体管328的连接点之间的路径。在此，复位信号RST3是用于在不执行初始化时发出供应恒定偏置电位的指令的信号。例如，在要供应偏置电位的情况下，将复位信号RST3设定为高电平，而在其他情况下，将复位信号RST3设定为低电平。
在发出不执行初始化(即，供应偏置电位)的指令的情况下，偏置控制开关326转变为闭合状态，并且将偏置电位的供应源连接至源极跟随器晶体管322的栅极。另一方面，在没有发出供应偏置电位的指令的情况下，偏置控制开关326转变为打开状态，并且将源极跟随器晶体管322的栅极与偏置电位的供应源分离。
图15是示意性地图示了根据本技术的第三实施例的放大电路300的电路图。在图中，包括电流源327、nMOS晶体管328和nMOS晶体管329的电路被偏置电位供应源346取代，偏置电位供应源346将电流源327和nMOS晶体管328的连接点的电位作为偏置电位供应。
图16是图示了根据本技术的第三实施例的固体摄像元件200的操作的示例的时序图。时序控制单元230在从紧接在AD转换之前的时刻T1到时刻T2的时段内将具有低电平的复位信号RST3供应给偏置控制开关326。此外，在时刻T1之前或时刻T2之后的AD转换时段中，时序控制单元230将具有高电平的复位信号RST3供应给偏置控制开关326。
此外，时序控制单元230在从紧接在时刻T1之后的时刻T11到紧接在时刻T2之前的时刻T14的时段内，将具有高电平的复位信号RST2供应给输出侧开关324。此外，时序控制单元230在从紧接在时刻T11之后的时刻T12到紧接在时刻T14之前的时刻T13的时段内，将具有高电平的复位信号RST1供应给输入侧开关321。
如上所述，输入侧开关321、输出侧开关324和偏置控制开关326转变为闭合状态的各自时刻是不同的，并且这些开关转变为打开状态的各自时刻也是不同的。因此，与这些开关同时打开和闭合的情况相比，可以减少kTC噪声。
图17是图示了根据本技术的第三实施例的放大电路的放大操作中的特性的曲线图。图中的纵轴表示输出信号Vout的电平或作为各列的漏极电流Id1之和的列电流的电平。图中的横轴表示输入信号Vin的电平。图中的细实线表示输出电压Vout的轨迹，而粗实线表示列电流的轨迹。此外，图中的虚线表示未设置偏置控制开关326的比较例的列电流的轨迹。
在未设置偏置控制开关326的比较例中，控制电路320中的漏极电流Id1由于电容器325的放电而变化。利用这种布置，作为漏极电流Id1之和的列电流相应地变化。例如，列电流下降。
相比之下，在放大电路300中，在放大电路300的放大操作中(即，在AD转换时段内)，通过将偏置控制开关326转变为闭合状态，可以将恒定偏置电位供应给源极跟随器晶体管322的栅极。因此，列电流不变化。利用这种布置，可以减少由于列电流的变化而引起的接地噪声。
图18是图示了根据本技术的第三实施例的复位时的放大电路300的状态的示例的图。时序控制单元230根据复位信号RST1和RST2控制输入侧开关321和输出侧开关324转变为闭合状态，并且根据复位信号RST3控制偏置控制开关326转变为打开状态。因为共源共栅晶体管333的栅极-源极电压Vds相应地变得高于边界电压Vbo，所以可以保持高增益，可以几乎完全地执行电容器的电荷的初始化，并且可以抑制列放大器之间的误差。
图19是图示了根据本技术的第三实施例的在放大操作中(在AD转换期间)的放大电路300的状态的示例的图。时序控制单元230根据复位信号RST1和RST2控制输入侧开关321和输出侧开关324转变为打开状态，并且根据复位信号RST3控制偏置控制开关326转变为闭合状态。通过将输出侧开关324转变为打开状态，可以抑制由输出节点342的电位的变化引起的漏极电流Id1的变化。此外，通过将偏置控制开关326转变为闭合状态，可以将恒定偏置电位供应给源极跟随器晶体管322的栅极。利用这种布置，可以抑制控制电路320中的漏极电流Id1的变化。
为了验证抑制电流变化的效果，用55纳米(nm)工艺进行模拟。在模拟中，在动态范围变为最大的范围内将输出信号Vout的幅度放大的状态下，获得一列的放大电路300的电流变化值。
在输入侧开关321的一端被直接连接至输出节点342的比较例中，电流变化值约为750纳安(nA)。相比之下，在放大电路300中，电流变化值约为73皮安(pA)，其小了四位数。
此外，通过模拟计算会产生1最低有效位(LSB：Least Significant Bit)的条纹的电流变化值。在该模拟中，通过将一列上的像素221的增益乘以放大电路300的增益而获得的值为30分贝(dB)，列的总数为4000，并且参考电位线的互连电阻为1欧姆(Ω)。在这种情况下，一列的电流变化值变为1.6纳安(nA)。从该值可以看出，虽然在比较例中条纹为460LSB，但是在放大电路300中条纹变为0.1LSB，且条纹已经被大幅抑制。需要注意，如果考虑当限制输出信号Vout时获得的电流变化量，则条纹变为1LSB。
以这种方式，根据本技术的第三实施例，因为偏置控制开关326在AD转换时段内将恒定偏置电位供应给源极跟随器晶体管322的栅极，所以电流源晶体管323的漏极-源极电压可以变为恒定。由此可以使控制电路320中的漏极电流Id1变为恒定。利用这种布置，可以减少由于漏极电流Id1的变化而引起的接地噪声。
<4.移动体的应用例>
可以将根据本发明的技术(本技术)应用于各种产品。例如，根据本发明的技术也可以被实现为安装在任何类型的移动体上的装置，所述移动体诸如是汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶或机器人等。
图20是示出了作为可以应用根据本发明的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图20所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，将微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053图示为集成控制单元12050的功能构造。
驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010充当以下装置的控制装置：用于产生车辆驱动力的驱动力产生装置，诸如内燃机或驱动电机等；用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆转向角的转向机构；和用于产生车辆制动力的制动装置等。
车身系统控制单元12020根据各种程序控制设置到车体的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020充当无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置、或诸如车头灯、车尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等的各种灯的控制装置。在这种情况下，从替代钥匙的移动装置传输的无线电波或各种开关的信号能够输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动窗装置或灯等。
车外信息检测单元12030检测包括车辆控制系统12000的车辆外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与摄像单元12031连接。车外信息检测单元12030使摄像单元12031对车辆外部的图像进行拍摄并且接收拍摄的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行诸如人、车辆、障碍物、标志或路面上的文字等的物体的检测处理，或可以执行与上述物体之间的距离的检测处理。
摄像单元12031是光学传感器，其接收光并且输出与接收的光的光量对应的电信号。摄像单元12031能够将电信号作为图像输出，或者能够将电信号作为有关测距的信息输出。此外，摄像单元12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等的不可见光。
车内信息检测单元12040检测与车辆内部有关的信息。例如，车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括用于对驾驶员进行摄像的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的专注程度，或者可以判断驾驶员是否正在打瞌睡。
基于车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的有关车辆外部或内部的信息，微型计算机12051能够计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且将控制命令输出至驱动系统控制单元12010。例如，微型计算机12051能够执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS：Advanced Driver Assistance System)的功能的协同控制，该功能包括车辆的碰撞规避或冲击缓和、基于跟随距离的跟车驾驶、车辆速度保持驾驶、车辆碰撞警告或车辆偏离车道警告等。
此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的有关车辆四周的信息，微型计算机12051能够通过控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等来执行旨在使车辆自主行驶而不依赖于驾驶员的操作的自动驾驶等的协同控制。
此外，基于由车外信息检测单元12030获得的有关车辆外部的信息，微型计算机12051能够将控制命令输出至车身系统控制单元12020。例如，通过例如根据由车外信息检测单元12030检测到的前行车辆或对向车辆的位置来控制车头灯从远光变为近光，微型计算机12051能够执行旨在防止眩光的协同控制。
声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号传输到输出装置，该输出装置能够将信息以视觉或听觉的方式通知车辆的乘员或车辆的外部。在图20的示例中，将音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063图示为输出装置。例如，显示单元12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一者。
图21是示出了摄像单元12031的安装位置的示例的图。
在图21中，包括作为摄像单元12031的摄像单元12101、12102、12103、12104和12105。
摄像单元12101、12102、12103、12104和12105例如被布置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠或后门上的位置处以及车内挡风玻璃的上部位置处等。设置在前鼻上的摄像单元12101和设置在车内挡风玻璃的上部上的摄像单元12105主要获得车辆12100前方的图像。设置在侧视镜上的摄像单元12102和12103主要获得车辆12100侧面的图像。设置在后保险杠或后门上的摄像单元12104主要获得车辆12100后方的图像。设置在车内挡风玻璃的上部上的摄像单元12105主要用于检测前行车辆、行人、障碍物、交通信号灯、交通标志或车道等。
顺便提及，图21示出了摄像单元12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在前鼻上的摄像单元12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜上的摄像单元12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置在后保险杠或后门上的摄像单元12104的摄像范围。例如，通过将由摄像单元12101至12104拍摄的图像数据叠加，获得了从上方观察时的车辆12100的鸟瞰图像。
摄像单元12101至12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如，摄像单元12101至12104中的至少一者可以是由多个摄像元件构成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。
例如，基于从摄像单元12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051能够确定与摄像范围12111至12114内的各个三维物体之间的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，由此特别地提取如下的最近三维物体作为前行车辆：该三维物体存在于车辆12100的行驶路径上，并且该三维物体以预定速度(例如，等于或大于0km/h)在与车辆12100大致相同的方向上行驶。此外，微型计算机12051能够预先设定与前行车辆的前方要保持的跟车距离，并且能够执行自动制动控制(包括跟随停止控制)或自动加速控制(包括跟随启动控制)等。因此，可以执行旨在使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
例如，基于从摄像单元12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051能够将三维物体上的三维物体数据分类为两轮车、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆等和其他三维物体的三维物体数据，提取分类后的三维物体数据，并且使用提取的三维物体数据以自动规避障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定表示与各个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警告，并且经由驱动系统控制单元12010执行强制减速或规避转向。由此，微型计算机12051能够辅助驾驶以规避碰撞。
摄像单元12101至12104中的至少一者可以是用于检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判断摄像单元12101至12104的摄像图像中是否存在行人来识别行人。例如，通过如下的过程执行这种行人识别：在作为红外相机的摄像单元12101至12104的摄像图像中提取特征点的过程；以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理来判断是否是行人的过程。如果微型计算机12051判断摄像单元12101至12104的摄像图像中存在行人并因此识别出行人，则声音/图像输出部12052控制显示单元12062，使得以叠加在识别出的行人上的方式显示用于强调的矩形轮廓线。此外，声音/图像输出部12052还可以控制显示单元12062，使得在期望的位置处显示表示行人的图标等。
如上所述，已经说明了可以应用根据本发明的技术的车辆控制系统的示例。可以将根据本发明的技术应用于上述构造之中的摄像单元12031。具体地，可以将图1中的摄像装置100应用于摄像单元12031。通过将根据本发明的技术应用于摄像单元12031，可以抑制条纹并且可以获得容易观看的拍摄图像，从而可以减轻驾驶员的疲劳。
需要注意，上述实施例是用于体现本技术的示例，并且实施例中的事项均与权利要求中的发明特定事项具有对应关系。同样，以相同名称表示的本技术的实施例中的事项和权利要求中的发明特定事项彼此具有对应关系。然而，本技术不限于这些实施例，并且在不脱离本技术的精神的情况下，可以在本技术的范围内体现实施例的各种变形。
此外，本说明书中描述的有益效果仅是示例性的而不是限制性的，并且可以获得额外的有益效果。
此外，本技术也可以如下构造。
(1)一种放大电路，其包括：
放大晶体管，其被构造为放大输入信号；
共源共栅晶体管，其被构造为在漏极和源极之间的漏极-源极电压高于预定电压的情况下，经由所述放大晶体管将基本恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线；以及
控制电路，其被构造为在发出初始化指令的情况下，将所述漏极-源极电压控制为比所述预定电压高的值。
(2)根据(1)所述的放大电路，其中，所述控制电路包括：
源极跟随器晶体管，其被构造为将比所述源极跟随器晶体管的源极的电位高的电位供应给所述共源共栅晶体管的所述漏极，以及
输入侧开关，其被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与输入节点连接，所述输入信号被输入到所述输入节点，且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与所述输入节点分离，并且
所述源极跟随器晶体管的所述栅极被连接至所述输出节点，放大后的所述输入信号被输出至所述输出节点。
(3)根据(2)所述的放大电路，
其中，所述控制电路还包括输出侧开关，所述输出侧开关被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点连接，并且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点分离，并且
所述源极跟随器晶体管经由所述输出侧开关供应所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位，所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位比所述源极跟随器晶体管的所述源极的电位高。
(4)根据(3)所述的放大电路，
其中，所述控制电路还包括偏置控制开关，所述偏置控制开关被构造为在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与偏置电位供应源连接，所述偏置电位供应源被构造为供应预定偏置电位。
(5)一种摄像装置，其包括：
放大晶体管，其被构造为放大输入信号；
共源共栅晶体管，其被构造为在漏极和源极之间的漏极-源极电压高于预定电压的情况下，经由所述放大晶体管将基本恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线；
控制电路，其被构造为在发出初始化指令的情况下，将所述漏极-源极电压控制为比所述预定电压高的值；以及
像素，其被构造为对入射光进行光电转换并且将光电转换后的所述入射光作为所述输入信号供应给所述放大晶体管。
(6)根据(5)所述的摄像装置，其中，所述控制电路包括：
源极跟随器晶体管，其被构造为将比所述源极跟随器晶体管的源极的电位高的电位供应给所述共源共栅晶体管的所述漏极，以及
输入侧开关，在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与输入节点连接，所述输入信号被输入到所述输入节点，且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与所述输入节点分离，并且
所述源极跟随器晶体管的所述栅极被连接至所述输出节点，放大后的所述输入信号被输出至所述输出节点。
(7)根据(6)所述的摄像装置，其还包括：
时序控制单元，其被构造为控制所述输入侧开关的操作时序。
(8)根据(7)所述的摄像装置，
其中，所述控制电路还包括输出侧开关，所述输出侧开关被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点连接，并且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点分离，
所述源极跟随器晶体管经由所述输出侧开关供应所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位，所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位比所述源极跟随器晶体管的所述源极的电位高，并且
所述时序控制单元使所述输入侧开关和所述输出侧开关以各自不同的时序进行操作。
(9)根据(8)所述的摄像装置，
其中，所述控制电路还包括偏置控制开关，所述偏置控制开关被构造为在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与偏置电位供应源连接，所述偏置电位供应源被构造为供应预定偏置电位，并且
所述时序控制单元使所述输入侧开关、所述输出侧开关和所述偏置控制开关以各自不同的时序进行操作。
(10)一种放大电路的控制方法，所述控制方法包括：
放大输入信号的步骤；以及
在发出初始化指令的情况下，将共源共栅晶体管的漏极和源极之间的漏极-源极电压控制为比预定电压高的值的控制步骤，其中，所述共源共栅晶体管被构造为当所述漏极-源极电压高于所述预定电压时，经由放大晶体管将基本恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线。
附图标记列表
100 摄像装置
110 光学单元
120 DSP电路
130 显示单元
140 操作单元
150 总线
160 帧存储器
170 存储单元
180 电源单元
200 固体摄像元件
210 垂直驱动单元
220 像素阵列单元
221 像素
222 光电二极管
223 传输晶体管
224 复位晶体管
225 浮动扩散层
226、334放大晶体管
227 选择晶体管
230 时序控制单元
240DAC
250 列信号处理单元
251 AD转换器
252 比较器
253 计数器
254 传输开关
255 存储器
260 水平驱动单元
300 放大电路
311、312、325电容器
320 控制电路
321 输入侧开关
322 源极跟随器晶体管
323、331电流源晶体管
324 输出侧开关
326 偏置控制开关
327、335、338、343电流源
328、329、336nMOS晶体管
332、333共源共栅晶体管
337、339pMOS晶体管
340使能开关
344、345、346偏置电位供应源
12031摄像单元

Claims (9)

1.一种放大电路，其包括：
放大晶体管，其被构造为放大输入信号；
共源共栅晶体管，其被构造为在漏极和源极之间的漏极-源极电压高于预定电压的情况下，通过所述放大晶体管将恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线；以及
控制电路，其被构造为在发出初始化指令的情况下，将所述漏极-源极电压控制为比所述预定电压高的值，
其中，所述预定电压为边界电压，所述边界电压是在所述共源共栅晶体管的漏极电流线性变化的线性区域与所述漏极电流恒定的饱和区域之间的边界处的漏极-源极电压。
2.根据权利要求1所述的放大电路，其中，所述控制电路包括：
源极跟随器晶体管，其被构造为将比所述源极跟随器晶体管的源极的电位高的电位供应给所述共源共栅晶体管的所述漏极，以及
输入侧开关，其被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与输入节点连接，所述输入信号被输入到所述输入节点，且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与所述输入节点分离，并且
所述源极跟随器晶体管的栅极被连接至输出节点，放大后的所述输入信号被输出至所述输出节点。
3.根据权利要求2所述的放大电路，
其中，所述控制电路还包括输出侧开关，所述输出侧开关被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点连接，并且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点分离，并且
所述源极跟随器晶体管经由所述输出侧开关供应所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位，所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位比所述源极跟随器晶体管的所述源极的电位高。
4.根据权利要求3所述的放大电路，
其中，所述控制电路还包括偏置控制开关，所述偏置控制开关被构造为在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与偏置电位供应源连接，所述偏置电位供应源被构造为供应预定偏置电位。
5.一种摄像装置，其包括：
根据权利要求1所述的放大电路；以及
像素，其被构造为对入射光进行光电转换并且将光电转换后的所述入射光供应给所述放大晶体管作为所述输入信号。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其还包括：
源极跟随器晶体管，其被构造为将比所述源极跟随器晶体管的源极的电位高的电位供应给所述共源共栅晶体管的所述漏极，以及
输入侧开关，其被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与输入节点连接，所述输入信号被输入到所述输入节点，且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述源极与所述输入节点分离，并且所述源极跟随器晶体管的栅极被连接至输出节点，放大后的所述输入信号被输出至所述输出节点，
时序控制单元，其被构造为控制所述输入侧开关的操作时序。
7.根据权利要求6所述的摄像装置，
其中，所述控制电路还包括输出侧开关，所述输出侧开关被构造为：在发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点连接，并且在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与所述输出节点分离，
所述源极跟随器晶体管经由所述输出侧开关供应所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位，所述源极跟随器晶体管的所述栅极的电位比所述源极跟随器晶体管的所述源极的电位高，并且
所述时序控制单元使所述输入侧开关和所述输出侧开关以各自不同的时序进行操作。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，
其中，所述控制电路还包括偏置控制开关，所述偏置控制开关被构造为在未发出所述初始化指令的情况下，将所述源极跟随器晶体管的所述栅极与偏置电位供应源连接，所述偏置电位供应源被构造为供应预定偏置电位，并且
所述时序控制单元使所述输入侧开关、所述输出侧开关和所述偏置控制开关以各自不同的时序进行操作。
9.一种放大电路的控制方法，所述控制方法包括：
放大输入信号的步骤；以及
在发出初始化指令的情况下，将共源共栅晶体管的漏极和源极之间的漏极-源极电压控制为比预定电压高的值的控制步骤，其中，所述共源共栅晶体管被构造为当所述漏极-源极电压高于所述预定电压时，经由放大晶体管将恒定的漏极电流供应给具有预定参考电位的参考电位线，
其中，所述预定电压为边界电压，所述边界电压是在所述共源共栅晶体管的漏极电流线性变化的线性区域与所述漏极电流恒定的饱和区域之间的边界处的漏极-源极电压。
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