CN116259080A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种电子装置。电子装置包含电子组件和传感电路。传感电路电通过传感节点电连接至电子组件。传感电路包括第一电容器、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管。第二晶体管电连接在第一电容器与第一晶体管的控制端之间。第三晶体管电连接至第一晶体管。第四晶体管电连接至第一晶体管。第一电容器电连接在传感节点与第一晶体管的控制端之间。本公开的电子装置可通过传感电路有效地驱动、测试或传感电子组件。
Description
技术领域
本公开涉及一种电路,尤其涉及一种电子装置。
背景技术
一般来说,具有可调谐元件(tunable element)(实例:变容二极管(varactor))的天线和具有传感元件(实例:光电二极管(photodiode))的传感装置两者都可由有源矩阵像素组成,且可调谐元件由电压源电路电压偏置。电压源电路利用源极跟随器放大器(sourcefollower amplifier)实现,源极跟随器放大器保持偏置电压与电流以补偿可调谐元件的泄漏电流。然而,如何实现可调谐元件或传感元件的驱动、测试或传感功能,及如何有效地读出可调谐元件或传感元件的驱动、测试或传感结果为此项技术中的重要问题。
发明内容
本公开的电子装置包含电子组件和传感电路。传感电路电通过传感节点电连接至电子组件。传感电路包括第一电容器、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管。第二晶体管电连接在第一电容器与第一晶体管之间。第三晶体管电连接至第一晶体管。第四晶体管电连接至第一晶体管。第一电容器电连接在传感节点与第一晶体管的控制端之间。
基于上文,根据本公开的电子装置,可应用电子装置以测试和校准有源矩阵电压控制的装置(例如,变容二极管天线),或有源矩阵传感装置/电路(例如,指纹传感器和X射线平板检测器(flat-panel detector;FPD))的读出电路。
为了使前述内容更容易理解,如下详细描述附有附图的若干实施例。
附图说明
包含附图以提供对本公开的进一步理解,且附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出本公开的示范性实施例,且与描述一起用以解释本公开的原理。
图1为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图2为根据本公开的图1的实施例的相关电压和信号的时序图;
图3为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图4为根据本公开的图3的实施例的相关电压和信号的时序图;
图5为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图6为根据本公开的图5的实施例的相关电压和信号的时序图;
图7为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图8为根据本公开的图7的实施例的相关电压和信号的时序图;
图9为根据本公开的图7的另一实施例的驱动电路的示意图;
图10为根据本公开的图7的另一实施例的传感电路的示意图;
图11为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图12为根据本公开的图11的实施例的相关电压和信号的时序图;
图13为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图14为根据本公开的图13的实施例的相关电压和信号的时序图;
图15为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图16为根据本公开的图15的实施例的相关电压和信号的时序图;
图17为根据本公开的实施例的电子装置的示意图;
图18为根据本公开的图17的实施例的相关电压和信号的时序图。
附图标号说明
100、300、500、700、1100、1300、1500、1700:电子装置;110、310、510、710、1010、1110、1310、1510、1710:传感电路;120、320、520、720、1120、1320、1420、1520、1720:电子组件;130、330、530、730、930:驱动电路;
140、340、540、740、1140、1340、1540、1740:读出电路;141、341、1141、1341:电压放大器;
142、342、1142、1342:偏置电流源;
541、741、1541、1741:运算放大器;
542、742、1542、1742:电容器;
543、743、1543、1743:开关;
544、1544:参考电压;
BP:偏置周期;
BS:偏置信号;
C1:电容器;
Cst:存储电容器;
DL1:控制数据线;
DL2:传感数据线;
DS:数据信号;
dV、dV1、dV2、T1_Vg、T1_Vs、Td_Vg、Td_Vs、Ts_Vg:电压;EP:曝光周期;
Ic:补偿电流;
If、Ir:泄漏电流;
Ik:吸收电流;
Ipd:下拉电流;
Ipu:上拉电流;
Is:源极电流;
N1:传感节点;
PP:预设周期;
PS:预设信号;
RP:复位周期;
RS:复位信号;
SD:传感数据信号;
SE:传感控制信号;
SEP:传感周期;
SP:扫描周期;
SS:扫描信号;
t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8:时间;
T1:第一晶体管;
T2:第二晶体管;
T3:第三晶体管;
T4:第四晶体管;
T5:第五晶体管;
T6:第六晶体管;
Ta、Ts:扫描晶体管;
Tb:偏置晶体管;
Tc:补偿晶体管;
Td:驱动晶体管;
Tr:复位晶体管;
V1、V2、V3:操作电压;
Vdata:数据电压;
VDD:第一操作电压;
Vinit:初始电压;
Vout:输出电压;
VSS:第二操作电压;
|Vth1|、|Vthd|:阈值电压。
具体实施方式
现将详细参照本公开的示范性实施例,附图中示出所述示范性实施例的实例。只要可能,相同附图标号在附图和描述中用以指代相同或相似组件。
在本公开的整个说明书和所附权利要求中,特定术语用于指代特定组件。本领域中的技术人员应理解,电子装置制造商可通过不同名称来指代相同组件。本文并不意图区分具有相同功能但名称不同的那些组件。在以下描述和权利请求中,如“包括”和“包含”的词语是开放式术语,且应解释为“包含但不限于…”。
贯穿本申请的整个说明书(包含所附权利要求)所使用的术语“耦合(或电连接)”可指任何直接或间接连接构件。举例来说,如果文本描述第一装置耦合(或连接)至第二装置,则应解释为第一装置可直接连接至第二装置,或第一装置可通过其它装置或某些连接构件间接连接以连接至第二装置。贯穿本申请案的整个说明书(包含所附权利要求)所提到的术语“第一”、“第二”和类似术语仅用于命名不同元件或用于在不同实施例或范围之中进行区分。因此,术语不应视为限制元件数量的上限或下限且不应用于限制元件的布置顺序。另外,在可能的情况下,在附图和实施例中使用相同附图标号的元件/组件/步骤表示相同或类似部分。在不同实施例中使用相同附图标号或使用相同术语可相互参考元件/组件/步骤的相关描述。
本公开的电子装置可包含例如天线像素电路或传感器像素电路,且电子组件可对应于天线像素中的一个像素中的天线单元或传感器像素的一个像素中的传感器单元。本公开的电子组件可为例如天线像素中的电压控制装置或指纹传感器或X射线平板检测器(FPD)的传感器像素中的光敏装置。电压控制装置可包含可调谐元件,且可调谐元件可包含例如变容二极管(varactor)、光电二极管(photodiode)、电阻器、电感器或电容器,但本公开不限于此。光敏装置可包含传感元件,且传感元件可包含例如光电二极管、光电阻器、光电晶体管或金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal,MSM)光电检测器,但本公开不限于此。应注意,可使用显示面板工艺制造本公开的电子装置,且在玻璃衬底上制造相关晶体管和电子组件。
应注意,在以下实施例中,可在不脱离本公开的精神的情况下替换、重组以及混合若干不同实施例的技术特征以完成其它实施例。只要每一实施例的特征不违反本公开的精神或彼此冲突,其可任意地混合且一起使用。
图1为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图1,电子装置100包含传感电路110、电子组件120、驱动电路130、读出电路140、控制数据线DL1以及传感数据线DL2。传感电路110电连接至控制数据线DL1和传感数据线DL2。电子组件120通过传感节点N1电连接传感电路110和驱动电路130。驱动电路130电连接至控制数据线DL1。读出电路140电连接至传感数据线DL2。驱动电路130可为可编程电压源,且驱动电路130可由从控制数据线DL1提供的数据电压Vdata编程。
在本公开的实施例中,传感电路110包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2的第一端。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端和第三晶体管T3的第一端。第二晶体管T2电性地位于电容器C1与第一晶体管T1的控制端之间。第二晶体管T2的控制端电连接至扫描信号SS。第二晶体管T2的第一端和第二端电连接在第一晶体管T1的第一端与控制端之间。第三晶体管T3的第二端电连接至第一操作电压VDD。第三晶体管T3的控制端电连接至复位信号RS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL2。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。第五晶体管T5的第一端电连接至第一操作电压VDD。第五晶体管T5的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端和第二晶体管T2的第一端。第五晶体管T5的控制端电连接至传感控制信号SE。第六晶体管T6的第一端电连接至控制数据线DL1。第六晶体管T6的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端和第四晶体管T4的第二端。第六晶体管T6的控制端电连接至扫描信号SS。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端和第一晶体管T1的控制端。电容器C1电连接在传感节点N1与第一晶体管T1的控制端之间。
在本公开的实施例中,驱动电路130包含驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts、偏置晶体管Tb、补偿晶体管Tc、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst。驱动晶体管Td的第一端电连接至补偿晶体管Tc的第一端。驱动晶体管Td的第二端电连接至传感节点N1和扫描晶体管Ts。驱动晶体管Td的控制端电连接至补偿晶体管Tc的第二端。补偿晶体管Tc的控制端电连接至扫描信号SS。扫描晶体管Ts的第一端电连接至控制数据线DL1。扫描晶体管Ts的第二端电连接至驱动晶体管Td的第二端和传感节点N1。扫描晶体管Ts的控制端电连接至扫描信号SS。偏置晶体管Tb的第一端电连接至第一操作电压VDD。偏置晶体管Tb的第二端电连接至驱动晶体管Td的第一端和补偿晶体管Tc的第一端。偏置晶体管Tb的控制端电连接至偏置信号BS。复位晶体管Tr的第一端电连接至第一操作电压VDD。复位晶体管Tr的第二端电连接至驱动晶体管Td的控制端。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至第一操作电压VDD。存储电容器Cst的第二端电连接至补偿晶体管Tc的第二端和驱动晶体管Td的控制端。
在本公开的实施例中,电子组件120电连接在传感节点N1与第二操作电压VSS之间。在本公开的实施例中,读出电路140包含电压放大器141和偏置电流源142。电压放大器141的输入端电连接至传感数据线DL2和偏置电流源142。电压放大器141的输出端可通过从传感数据线DL2接收传感数据来输出传感结果。偏置电流源142电连接在电压放大器141的输入端与电压(例如,第二操作电压或接地电压)之间。
在本公开的实施例中,电子组件120可为可调谐元件。有源矩阵(active matrix)电压控制装置(例如,变容二极管天线)可包含可调谐元件(tunable unit)。驱动电路130可配置成驱动电子组件120以用于测试(test)或校准(calibration),且传感电路110可配置成传感电子组件120的驱动结果或测试结果,使得读出电路140可配置成通过传感数据线DL2读出驱动结果或测试结果。在本公开的实施例中,传感电路110、电子组件120以及驱动电路130可设置在电子装置100的有源区域(active region)中。读出电路140可设置在电子装置100的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,上述晶体管可分别为N型晶体管,且第一操作电压VDD可大于第二操作电压VSS,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图2为根据本公开的图1的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图1和图2,如图2中所示出,电子装置100可在偏置周期BP、复位周期RP、扫描周期SP以及传感周期SEP期间进行偏置操作、复位操作、扫描操作以及传感操作。在从时间t1至时间t2的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且偏置信号BS、扫描信号SS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3和复位晶体管Tr导通(turn-on)。驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可复位至第一操作电压VDD,且第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可复位至第一操作电压VDD。
在从时间t3至时间t4的扫描周期SP中,扫描信号SS可处于高电压电平,且偏置信号BS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第六晶体管T6、驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts以及补偿晶体管Tc导通。第六晶体管T6将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至第一晶体管T1的第二端(源极端),因此第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为数据电压Vdata。第一晶体管T1可通过复位周期RP中复位的第一操作电压VDD而导通,且第二晶体管T2通过扫描信号SS导通,因此第一晶体管T1的控制端的电压T1_Vg可为数据电压Vdata加上第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。扫描晶体管Ts将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至驱动晶体管Td的第二端(源极端),因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata。驱动晶体管Td可通过复位周期RP中复位的第一操作电压VDD而导通,且补偿晶体管Tc通过扫描信号SS而导通,因此驱动晶体管Td的控制端的电压Ts_Vg可为数据电压Vdata加上驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压。
在从时间t5至时间t8(且在时间t0之前)的偏置周期BP中,偏置信号BS可处于高电压电平,且扫描信号SS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,偏置晶体管Tb导通。偏置晶体管Tb可将第一操作电压VDD提供至驱动晶体管Td的第一端(漏极端),且驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可为数据电压Vdata加上由存储电容器Cst提供的驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压,使得驱动晶体管Td导通以驱动电子组件120,且驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|可经补偿。泄漏电流(leak current)If可产生,且泄漏电流If通过电子组件120从传感节点N1流动至第二操作电压VSS。当出现电流平衡状态时,驱动晶体管Td可固定以将补偿电流Ic提供至传感节点N1以补偿泄漏电流If,因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata减去由补偿电流Ic所引起的电压dV的电压。此外,电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为数据电压Vdata加上由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且减去由电容器C1耦合的电压dV的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为数据电压Vdata减去电压dV的电压。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平。传感周期SEP可在偏置周期BP期间同时操作。因此,第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。第五晶体管T5将第一操作电压VDD提供至第一晶体管T1,且第一晶体管T1产生对应于第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg的上拉电流Ipu。第四晶体管T4将第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs传送至传感数据线DL2。应注意,第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs等于传感节点N1的电压(即,驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs),且传感节点N1的电压对应于流动穿过电子组件120的泄漏电流If。也就是说,读出电路140可从传感数据线DL2接收传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电压模式获得电子组件120的驱动状态(测试状态),且通过后端处理电路分析电压读出结果来进一步获得电子组件120的测试结果。因此,电子装置100可有效地进行电子组件120的测试操作,且有效地读出电子组件120的测试结果以用于实现电子组件120的校准。
图3为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图3,电子装置300包含传感电路310、电子组件320、驱动电路330、读出电路340、控制数据线DL1以及传感数据线DL2。传感电路310电连接至控制数据线DL1和传感数据线DL2。电子组件320通过传感节点N1电连接至传感电路310和驱动电路330。驱动电路330电连接至控制数据线DL1。读出电路340电连接至传感数据线DL2。驱动电路330可为可编程电压源,且驱动电路330可由从控制数据线DL1提供的数据电压Vdata编程。
在本公开的实施例中,传感电路310包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2的第一端和第五晶体管T5的第一端。第一晶体管T1的第二端电连接至第四晶体管T4和第六晶体管T6。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2的第二端、第三晶体管T3的第一端以及电容器C1。第二晶体管T2的控制端电连接至扫描信号SS。第三晶体管T3的第二端电连接至第二操作电压VSS。第三晶体管T3的控制端电连接至复位信号RS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL2。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。第五晶体管T5的第二端电连接至第二操作电压VSS。第五晶体管T5的控制端电连接至传感控制信号SE。第六晶体管T6的第一端电连接至控制数据线DL1。第六晶体管T6的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端。第六晶体管T6的控制端电连接至扫描信号SS。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端和第一晶体管T1的控制端。
在本公开的实施例中,驱动电路330包含驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts、偏置晶体管Tb、补偿晶体管Tc、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst。驱动晶体管Td的第一端电连接至补偿晶体管Tc的第一端。驱动晶体管Td的第二端电连接至传感节点N1和扫描晶体管Ts。驱动晶体管Td的控制端电连接至补偿晶体管Tc的第二端。补偿晶体管Tc的控制端电连接至扫描信号SS。扫描晶体管Ts的第一端电连接至控制数据线DL1。扫描晶体管Ts的第二端电连接至驱动晶体管Td的第二端和传感节点N1。扫描晶体管Ts的控制端电连接至扫描信号SS。偏置晶体管Tb的第一端电连接至第一操作电压VDD。偏置晶体管Tb的第二端电连接至驱动晶体管Td的第一端和补偿晶体管Tc的第一端。偏置晶体管Tb的控制端电连接至偏置信号BS。复位晶体管Tr的第一端电连接至第一操作电压VDD。复位晶体管Tr的第二端电连接至驱动晶体管Td的控制端。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至第一操作电压VDD。存储电容器Cst的第二端电连接至补偿晶体管Tc的第二端和驱动晶体管Td的控制端。
在本公开的实施例中,电子组件320电连接在传感节点N1与第二操作电压VSS之间。在本公开的实施例中,读出电路340包含电压放大器341和偏置电流源342。电压放大器341的输入端电连接至传感数据线DL2和偏置电流源342。电压放大器341的输出端可通过从传感数据线DL2接收传感数据来输出传感结果。偏置电流源342电连接在电压放大器341的输入端与电压(例如,第二操作电压或接地电压)之间。
在本公开的实施例中,电子组件320可为可调谐元件。有源矩阵电压控制装置(例如,变容二极管天线)可包含可调谐元件。驱动电路330可配置成驱动电子组件320以用于测试或校准,且传感电路310可配置成传感电子组件320的驱动结果或测试结果,使得读出电路340可配置成通过传感数据线DL2读出驱动结果或测试结果。在本公开的实施例中,传感电路310、电子组件320以及驱动电路330可设置在电子装置300的有源区域中。读出电路340可设置在电子装置300的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,第一晶体管T1可为P型晶体管,且上述其它晶体管可分别为N型晶体管,且第一操作电压VDD可大于第二操作电压VSS,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图4为根据本公开的图3的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图3和图4,如图4所示出,电子装置300可在偏置周期BP、复位周期RP、扫描周期SP以及传感周期SEP期间进行偏置操作、复位操作、扫描操作以及传感操作。在从时间t1至时间t2的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且偏置信号BS、扫描信号SS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3和复位晶体管Tr导通。驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可复位至第一操作电压VDD,且第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可复位至第二操作电压VSS。
在从时间t3至时间t4的扫描周期SP中,扫描信号SS可处于高电压电平,且偏置信号BS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第二晶体管T2、第六晶体管T6、驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts以及补偿晶体管Tc导通。第六晶体管T6将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至第一晶体管T1的第二端(源极端),因此第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为数据电压Vdata。第一晶体管T1可通过复位周期RP中复位的第二操作电压VSS而导通,且第二晶体管T2通过扫描信号SS导通,因此第一晶体管T1的控制端的电压T1_Vg可为数据电压Vdata减去第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。扫描晶体管Ts将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至驱动晶体管Td的第二端(源极端),因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata。驱动晶体管Td可通过复位周期RP中复位的第一操作电压VDD而导通,且补偿晶体管Tc通过扫描信号SS而导通,因此驱动晶体管Td的控制端的电压Ts_Vg可为数据电压Vdata加上驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压。
在从时间t5至时间t8(且在时间t0之前)的偏置周期BP中,偏置信号BS可处于高电压电平,且扫描信号SS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,偏置晶体管Tb导通。偏置晶体管Tb可将第一操作电压VDD提供至驱动晶体管Td的第一端(漏极端),且驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可为数据电压Vdata加上由存储电容器Cst提供的驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压,使得驱动晶体管Td导通以驱动电子组件320,且驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|可经补偿。泄漏电流If可产生,且泄漏电流If通过电子组件320从传感节点N1流动至第二操作电压VSS。当出现电流平衡状态时,驱动晶体管Td可固定以将补偿电流Ic提供至传感节点N1以补偿泄漏电流If,因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata减去由补偿电流Ic所引起的电压dV的电压。此外,电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为数据电压Vdata减去由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且减去由电容器C1耦合的电压dV的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1的第一端(源极端)的电压T1_Vs可为数据电压Vdata减去电压dV的电压。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平。传感周期SEP可在偏置周期BP期间同时操作。因此,第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。第五晶体管T5将第二操作电压VSS提供至第一晶体管T1,且第一晶体管T1产生对应于第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg的下拉电流Ipd。第四晶体管T4将第一晶体管T1的第一端(源极端)的电压T1_Vs传送至传感数据线DL2。应注意,第一晶体管T1的第一端(源极端)的电压T1_Vs等于传感节点N1的电压(即,驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs),且传感节点N1的电压对应于流动穿过电子组件320的泄漏电流If。也就是说,读出电路340可从传感数据线DL2接收传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电压模式获得电子组件320的驱动状态(测试状态),且通过后端处理电路分析电压读出结果来进一步获得电子组件320的测试结果。因此,电子装置300可有效地进行电子组件320的测试操作,且有效地读出电子组件320的测试结果以用于实现电子组件320的校准。
图5为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图5,电子装置500包含传感电路510、电子组件520、驱动电路530、读出电路540、控制数据线DL1以及传感数据线DL2。传感电路510电连接至控制数据线DL1和传感数据线DL2。电子组件520通过传感节点N1电连接至传感电路510和驱动电路530。驱动电路530电连接至控制数据线DL1。读出电路540电连接至传感数据线DL2。驱动电路530可为可编程电压源,且驱动电路530可由自控制数据线DL1提供的数据电压Vdata编程。
在本公开的实施例中,传感电路510包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2和第四晶体管T4。第一晶体管T1的第二端电连接至第五晶体管T5和第六晶体管T6。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2、第三晶体管T3以及电容器C1。第二晶体管T2的第一端电连接至第一晶体管T1的第一端和第四晶体管T4。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端和第三晶体管T3的第一端。第二晶体管T2电连接在第一晶体管T1的第一端与控制端之间。第二晶体管T2的控制端电连接至扫描信号SS。第三晶体管T3的第二端电连接至第一操作电压VDD。第三晶体管T3的控制端电连接至复位信号RS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL2。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。第五晶体管T5的第一端电连接至第一晶体管T1的第二端和第六晶体管T6。第五晶体管T5的第二端电连接至第二操作电压VSS。第五晶体管T5的控制端电连接至传感控制信号SE。第六晶体管T6的第一端电连接至控制数据线DL1。第六晶体管T6的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端和第五晶体管T5的第一端。第六晶体管T6的控制端电连接至扫描信号SS。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端、第一晶体管T1的控制端以及第三晶体管T3的第一端。
在本公开的实施例中,驱动电路530包含驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts、偏置晶体管Tb、补偿晶体管Tc、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst。驱动晶体管Td的第一端电连接至补偿晶体管Tc的第一端。驱动晶体管Td的第二端电连接至传感节点N1和扫描晶体管Ts。驱动晶体管Td的控制端电连接至补偿晶体管Tc的第二端。补偿晶体管Tc的控制端电连接至扫描信号SS。扫描晶体管Ts的第一端电连接至控制数据线DL1。扫描晶体管Ts的第二端电连接至驱动晶体管Td的第二端和传感节点N1。扫描晶体管Ts的控制端电连接至扫描信号SS。偏置晶体管Tb的第一端电连接至第一操作电压VDD。偏置晶体管Tb的第二端电连接至驱动晶体管Td的第一端和补偿晶体管Tc的第一端。偏置晶体管Tb的控制端电连接至偏置信号BS。复位晶体管Tr的第一端电连接至第一操作电压VDD。复位晶体管Tr的第二端电连接至驱动晶体管Td的控制端。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至第一操作电压VDD。存储电容器Cst的第二端电连接至补偿晶体管Tc的第二端和驱动晶体管Td的控制端。
在本公开的实施例中,电子组件520电连接在传感节点N1与第二操作电压VSS之间。在本公开的实施例中,读出电路540包含运算放大器541、电容器542、开关543以及参考电压544以形成电荷积分器。运算放大器541的第一输入端电连接至传感数据线DL2。运算放大器541的第二输入端电连接至参考电压544。电容器542电连接在运算放大器541的第一输入端与输出端之间。开关543电连接在运算放大器541的第一输入端与输出端之间。运算放大器541的输出端可通过从传感数据线DL2接收传感数据来输出传感结果。参考电压544电连接在运算放大器541的第二输入端与电压(例如,第二操作电压或接地电压)之间。
在本公开的实施例中,电子组件520可为可调谐元件。有源矩阵电压控制装置(例如,变容二极管天线)可包含可调谐元件。驱动电路530可配置成驱动电子组件520以用于测试或校准,且传感电路510可配置成传感电子组件520的驱动结果或测试结果,使得读出电路540可配置成通过传感数据线DL2读出驱动结果或测试结果。在本公开的实施例中,传感电路510、电子组件520以及驱动电路530可设置在电子装置500的有源区域中。读出电路540可设置在电子装置500的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,上述晶体管可分别为N型晶体管,且第一操作电压VDD可大于第二操作电压VSS,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图6为根据本公开的图5的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图5和图6,如图6所示出,电子装置500可在偏置周期BP、复位周期RP、扫描周期SP以及传感周期SEP期间进行偏置操作、复位操作、扫描操作以及传感操作。在从时间t1至时间t2的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且偏置信号BS、扫描信号SS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3和复位晶体管Tr导通。驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可复位至第一操作电压VDD,且第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可复位至第一操作电压VDD。
在从时间t3至时间t4的扫描周期SP中,扫描信号SS可处于高电压电平,且偏置信号BS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第六晶体管T6、驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts以及补偿晶体管Tc导通。第六晶体管T6将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至第一晶体管T1的第二端(源极端),因此第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压可为数据电压Vdata。第一晶体管T1可通过复位周期RP中复位的第一操作电压VDD而导通,且第二晶体管T2通过扫描信号SS导通,因此第一晶体管T1的控制端的电压T1_Vg可为数据电压Vdata加上第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。扫描晶体管Ts将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至驱动晶体管Td的第二端(源极端),因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata。驱动晶体管Td可通过复位周期RP中复位的第一操作电压VDD而导通,且补偿晶体管Tc通过扫描信号SS而导通,因此驱动晶体管Td的控制端的电压Td_Vg可为数据电压Vdata加上驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压。
在从时间t5至时间t8(且在时间t0之前)的偏置周期BP中,偏置信号BS可处于高电压电平,且扫描信号SS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,偏置晶体管Tb导通。偏置晶体管Tb可将第一操作电压VDD提供至驱动晶体管Td的第一端(漏极端),且驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可为数据电压Vdata加上由存储电容器Cst提供的驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压,使得驱动晶体管Td导通以驱动电子组件520,且驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|可经补偿。泄漏电流If可产生,且泄漏电流If通过电子组件520从传感节点N1流动至第二操作电压VSS。当出现电流平衡状态时,驱动晶体管Td可固定以将补偿电流Ic提供至传感节点N1以补偿泄漏电流If,因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata减去由补偿电流Ic所引起的电压dV的电压。此外,电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为数据电压Vdata加上由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且减去由电容器C1耦合的电压dV的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1可产生对应于数据电压Vdata减去电压dV的电压的电流。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平。传感周期SEP可在偏置周期BP期间同时操作。因此,第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。第五晶体管T5将第二操作电压VSS提供至第一晶体管T1,且第一晶体管T1产生对应于数据电压Vdata减去电压dV的电压的吸收电流(sink current)Ik。第四晶体管T4将吸收电流Ik传送至传感数据线DL2。应注意,吸收电流Ik对应于传感节点N1的电压(即,驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs),且传感节点N1的电压对应于流动穿过电子组件520的泄漏电流If。读出电路540的第一输入端可从传感数据线DL2接收具有吸收电流Ik的传感数据信号SD,且通过集成吸收电流Ik来输出输出电压Vout。因此,输出电压Vout可从初始电压Vinit的低电压电平上升至高电压电平。也就是说,读出电路540可从传感数据线DL2接收具有吸收电流Ik的传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电流模式(即,通过电荷积分器将吸收电流Ik转换成电压)获得电子组件520的驱动状态(测试状态),且通过后端处理电路分析吸收电流Ik的读出结果来进一步获得电子组件520的测试结果。因此,电子装置500可有效地进行电子组件520的测试操作,且有效地读出电子组件520的测试结果以用于实现电子组件520的校准。
图7为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图7,电子装置700包含传感电路710、电子组件720、驱动电路730、读出电路740、控制数据线DL1以及传感数据线DL2。传感电路710电连接至控制数据线DL1和传感数据线DL2。电子组件720通过传感节点N1电连接至传感电路710和驱动电路730。驱动电路730电连接至控制数据线DL1。读出电路740电连接至传感数据线DL2。驱动电路730可为可编程电压源,且驱动电路730可由自控制数据线DL1提供的数据电压Vdata编程。
在本公开的实施例中,传感电路710包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2和第四晶体管T4。第一晶体管T1的第二端电连接至第五晶体管T5和第六晶体管T6。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2和第三晶体管T3。第二晶体管T2的第一端电连接至第一晶体管T1的第一端和第四晶体管T4。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端和第三晶体管T3的第一端。第二晶体管T2电连接在第一晶体管T1的第一端与控制端之间。第二晶体管T2的控制端电连接至扫描信号SS。第三晶体管T3的第二端电连接至第二操作电压VSS。第三晶体管T3的控制端电连接至复位信号RS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL2。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。第五晶体管T5的第一端电连接至第一操作电压VDD。第五晶体管T5的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端和第六晶体管T6。第五晶体管T5的控制端电连接至传感控制信号SE。第六晶体管T6的第一端电连接至控制数据线DL1。第六晶体管T6的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端和第五晶体管T5的第二端。第六晶体管T6的控制端电连接至扫描信号SS。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端、第一晶体管T1的控制端以及第三晶体管T3的第一端。
在本公开的实施例中,驱动电路730包含驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts、偏置晶体管Tb、补偿晶体管Tc、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst。驱动晶体管Td的第一端电连接至补偿晶体管Tc的第一端。驱动晶体管Td的第二端电连接至传感节点N1和扫描晶体管Ts。驱动晶体管Td的控制端电连接至补偿晶体管Tc的第二端。补偿晶体管Tc的控制端电连接至扫描信号SS。扫描晶体管Ts的第一端电连接至控制数据线DL1。扫描晶体管Ts的第二端电连接至驱动晶体管Td的第二端和传感节点N1。扫描晶体管Ts的控制端电连接至扫描信号SS。偏置晶体管Tb的第一端电连接至第一操作电压VDD。偏置晶体管Tb的第二端电连接至驱动晶体管Td的第一端和补偿晶体管Tc的第一端。偏置晶体管Tb的控制端电连接至偏置信号BS。复位晶体管Tr的第一端电连接至第一操作电压VDD。复位晶体管Tr的第二端电连接至驱动晶体管Td的控制端。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至第一操作电压VDD。存储电容器Cst的第二端电连接至补偿晶体管Tc的第二端和驱动晶体管Td的控制端。
在本公开的实施例中,电子组件720电连接在传感节点N1与第二操作电压VSS之间。在本公开的实施例中,读出电路740包含运算放大器741、电容器742以及开关743以形成电荷积分器。运算放大器741的第一输入端电连接至传感数据线DL2。运算放大器741的第二输入端电连接至电压(例如,第二操作电压或接地电压)。电容器742电连接在运算放大器741的第一输入端与输出端之间。开关743电连接在运算放大器741的第一输入端与输出端之间。运算放大器741的输出端可通过从传感数据线DL2接收传感数据来输出传感结果。
在本公开的实施例中,电子组件720可为可调谐元件。有源矩阵电压控制装置(例如,变容二极管天线)可包含可调谐元件。驱动电路730可配置成驱动电子组件720以用于测试或校准,且传感电路710可配置成传感电子组件720的驱动结果或测试结果,使得读出电路740可配置成通过传感数据线DL2读出驱动结果或测试结果。在本公开的实施例中,传感电路710、电子组件720以及驱动电路730可设置在电子装置700的有源区域中。读出电路740可设置在电子装置700的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,第一晶体管T1可为P型晶体管,且上述其它晶体管可分别为N型晶体管,且第一操作电压VDD可大于第二操作电压VSS,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图8为根据本公开的图7的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图7和图8,如图8所示出,电子装置700可在偏置周期BP、复位周期RP、扫描周期SP以及传感周期SEP期间进行偏置操作、复位操作、扫描操作以及传感操作。在从时间t1至时间t2的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且偏置信号BS、扫描信号SS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3和复位晶体管Tr导通。驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可复位至第一操作电压VDD,且第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可复位至第二操作电压VSS。
在从时间t3至时间t4的扫描周期SP中,扫描信号SS可处于高电压电平,且偏置信号BS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第六晶体管T6、驱动晶体管Td、扫描晶体管Ts以及补偿晶体管Tc导通。第六晶体管T6将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至第一晶体管T1的第二端(源极端),因此第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压可为数据电压Vdata。第一晶体管T1可通过复位周期RP中复位的第二操作电压VSS而导通,且第二晶体管T2通过扫描信号SS导通,因此第一晶体管T1的控制端的电压T1_Vg可为数据电压Vdata减去第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。扫描晶体管Ts将控制数据信号DS从控制数据线DL1提供至驱动晶体管Td的第二端(源极端),因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata。驱动晶体管Td可通过复位周期RP中复位的第一操作电压VDD而导通,且补偿晶体管Tc通过扫描信号SS而导通,因此驱动晶体管Td的控制端的电压Td_Vg可为数据电压Vdata加上驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压。
在从时间t5至时间t8(且在时间t0之前)的偏置周期BP中,偏置信号BS可处于高电压电平,且扫描信号SS、复位信号RS以及传感信号SE可处于低电压电平。因此,偏置晶体管Tb导通。偏置晶体管Tb可将第一操作电压VDD提供至驱动晶体管Td的第一端(漏极端),且驱动晶体管Td的控制端(栅极端)的电压Td_Vg可为数据电压Vdata加上由存储电容器Cst提供的驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|的电压,使得驱动晶体管Td导通以驱动电子组件720,且驱动晶体管Td的阈值电压|Vthd|可经补偿。泄漏电流If可产生,且泄漏电流If通过电子组件720从传感节点N1流动至第二操作电压VSS。当出现电流平衡状态时,驱动晶体管Td可固定以将补偿电流Ic提供至传感节点N1以补偿泄漏电流If,因此驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs可为数据电压Vdata减去由补偿电流Ic所引起的电压dV的电压。此外,电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为数据电压Vdata减去由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且减去由电容器C1耦合的电压dV的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1可产生对应于数据电压Vdata减去电压dV的电压的电流。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平。传感周期SEP可在偏置周期BP期间同时操作。因此,第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。第五晶体管T5将第一操作电压VDD提供至第一晶体管T1,且第一晶体管T1产生对应于数据电压Vdata减去电压dV的电压的源极电流Is。第四晶体管T4将源极电流Is传送至传感数据线DL2。应注意,源极电流Is对应于传感节点N1的电压(即,驱动晶体管Td的第二端(源极端)的电压Td_Vs),且传感节点N1的电压对应于流动穿过电子组件720的泄漏电流If。读出电路740的第一输入端可从传感数据线DL2接收具有源极电流Is的传感数据信号SD,且通过集成源极电流Is来输出输出电压Vout。因此,输出电压Vout可从初始电压Vinit的高电压电平下降至低电压电平。也就是说,读出电路740可从传感数据线DL2接收具有源极电流Is的传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电流模式(即,通过电荷积分器将源极电流Is转换成电压)获得电子组件720的驱动状态(测试状态),且通过后端处理电路分析源极电流Is的读出结果来进一步获得电子组件720的测试结果。因此,电子装置700可有效地进行电子组件720的测试操作,且有效地读出电子组件720的测试结果以用于实现电子组件720的校准。
图9为根据本公开的图7的另一实施例的驱动电路的示意图。参考图1、图3、图5、图7以及图9,在本公开的其它实施例中,图1的实施例的驱动电路130、图3的实施例的驱动电路330、图5的实施例的驱动电路530、图7的实施例的驱动电路730可由图9的驱动电路930替换。如图9所示出,驱动电路930包含驱动晶体管Td、扫描晶体管Ta、扫描晶体管Ts以及存储电容器Cst。驱动晶体管Td的第一端电连接至第一操作电压VDD。驱动晶体管Td的第二端电连接至图7(图1、图3或图5)的扫描晶体管Ta、扫描晶体管Ts以及传感节点N1。驱动晶体管Td的控制端电连接至扫描晶体管Ta和存储电容器Cst。扫描晶体管Ta的第一端电连接至驱动晶体管Td的控制端和存储电容器Cst。扫描晶体管Ta的第二端电连接至图7(图1、图3或图5)的驱动晶体管Td的第二端、扫描晶体管Ts以及传感节点N1。扫描晶体管Ta的控制端电连接至扫描信号SS。扫描晶体管Ts的第一端电连接至图7(图1、图3或图5)的控制数据线DL1。扫描晶体管Ts的第二端电连接至图7(图1、图3或图5)的驱动晶体管Td的第二端、扫描晶体管Ta的第二端以及传感节点N1。扫描晶体管Ts的控制端电连接至扫描信号SS。存储电容器Cst的第一端电连接至第一操作电压VDD。存储电容器Cst的第二端电连接至驱动晶体管Td的控制端和扫描晶体管Ta的第一端。
在本公开的实施例中,驱动晶体管Td、扫描晶体管Ta以及扫描晶体管Ts可分别为N型晶体管,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图10为根据本公开的图7的另一实施例的传感电路的示意图。参考图7和图10,在本公开的其它实施例中,图7的实施例的传感电路710可由图10的传感电路1010替换。如图10所示出,传感电路1010包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2和第四晶体管T4。第一晶体管T1的第二端电连接至第一操作电压VDD。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2、第三晶体管T3以及电容器C1。第二晶体管T2的第一端电连接至第一晶体管T1的第一端和第四晶体管T4。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端、第三晶体管T3以及电容器C1。第二晶体管T2的控制端电连接至扫描信号SS。第三晶体管T3的第一端电连接至第一晶体管T1的控制端、第二晶体管T2的第二端以及电容器C1。第三晶体管T3的第二端电连接至第二操作电压VSS。第三晶体管T3的控制端电连接至复位信号RS。第四晶体管T4的第一端电连接至图7的传感数据线DL2。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端和第二晶体管T2的第一端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。电容器C1的第一端电连接至图7的传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端、第三晶体管T3的第一端以及第二晶体管T2的第二端。
在本公开的实施例中,第一晶体管T1可为P型晶体管,且上述其它晶体管可分别为N型晶体管,且第一操作电压VDD可大于第二操作电压VSS,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图11为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图11,电子装置1100包含传感电路1110、电子组件1120、读出电路1140、复位晶体管Tr、存储电容器Cst以及传感数据线DL。传感电路1110电连接至传感数据线DL。电子组件1120通过传感节点N1电连接至传感电路1110。复位晶体管Tr的第一端电连接至传感节点N1。复位晶体管Tr的第二端电连接至操作电压V3(直流电压)。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至传感节点N1。存储电容器Cst的第二端电连接至操作电压V3。读出电路1140电连接至传感数据线DL。
在本公开的实施例中,传感电路1110包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2的第一端。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端和第三晶体管T3。第二晶体管T2的控制端电连接至复位信号RS。第三晶体管T3的第一端电连接至操作电压V1(直流电压)。第三晶体管T3的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端、第一晶体管T1的控制端以及电容器C1。第三晶体管T3的控制端电连接至预设信号PS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。第五晶体管T5的第一端电连接至操作电压V1。第五晶体管T5的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端和第二晶体管T2的第一端。第五晶体管T5的控制端电连接至传感控制信号SE。第六晶体管T6的第一端电连接至第一晶体管T1的第二端和第四晶体管T4的第二端。第六晶体管T6的第二端电连接至操作电压V3。第六晶体管T6的控制端电连接至复位信号RS。电容器C1的第一端电连接至第三晶体管T3的第二端、第二晶体管T2的第二端以及第一晶体管T1的控制端。电容器C1的第二端电连接至传感节点N1。
在本公开的实施例中,电子组件1120电连接在传感节点N1与操作电压V2(直流电压)之间。在本公开的实施例中,读出电路1140包含电压放大器1141和偏置电流源1142。电压放大器1141的输入端电连接至传感数据线DL和偏置电流源1142。电压放大器1141的输出端可通过从传感数据线DL接收传感数据来输出传感结果。偏置电流源1142电连接在电压放大器1141的输入端与电压(例如,第二操作电压或接地电压)之间。在本公开的实施例中,操作电压V1大于操作电压V3,且操作电压V2大于操作电压V3。操作电压V1、操作电压V2以及操作电压V3可分别为直流电压。
在本公开的实施例中,电子组件1120可为传感元件,例如光电二极管。光电二极管的阴极端电连接至参考电压V2。光电二极管的阳极端电连接至传感节点N1。传感电路1110可配置成传感电子组件1120的传感结果,使得读出电路1140可配置成通过传感数据线DL读出传感结果。在本公开的实施例中,传感电路1110、电子组件1120、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst可设置在电子装置1100的有源区域中。读出电路1140可设置在电子装置1100的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,上述晶体管可分别为N型晶体管,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图12为根据本公开的图11的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图11和图12,如图12所示出,电子装置1100可在预设周期PP、复位周期RP、曝光周期EP以及传感周期SEP期间进行预设操作、复位操作、曝光操作以及传感操作。在从时间t0至时间t1的预设周期PP中,预设信号PS可处于高电压电平,且复位信号RS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3导通。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可预设为操作电压V1。传感节点N1的电压可为操作电压V2(电子组件1120尚未工作)。
在从时间t2至时间t3的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且预设信号PS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第六晶体管T6以及复位晶体管Tr导通。第六晶体管T6将操作电压V3提供至第一晶体管T1的第二端(源极端),因此第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为操作电压V3。第一晶体管T1可通过预设周期PP中预设的第一操作电压V1导通,且第二晶体管T2通过复位信号RS而导通,因此第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V3加上第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。传感节点N1的电压可通过复位晶体管Tr复位至操作电压V3(电子组件1120尚未工作)。
在从时间t4至时间t5的曝光周期EP中,复位信号RS、预设信号PS以及传感信号SE可分别处于低电压电平。电子组件1120可进行曝光操作以产生泄漏电流Ir。因此,传感节点N1的电压可根据由泄漏电流Ir所引起的电压dV1从操作电压V3上升。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg和第二端(源极端)的电压T1_Vs也可同步上升。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平,且预设信号PS和复位信号RS可处于低电压电平。因此,第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。第五晶体管T5将第一操作电压V1提供至第一晶体管T1,且第一晶体管T1产生对应于第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg的源极电流Is。第四晶体管T4将第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs传送至传感数据线DL。电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V3加上由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且加上由电容器C1耦合的电压dV1的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为操作电压V3加上电压dV1且减去由偏置电流源1142的偏置电流所引起的电压dV2的电压。也就是说,读出电路1140可从传感数据线DL接收传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电压模式获得电子组件1120的传感状态,且通过后端处理电路分析电压读出结果来进一步获得电子组件1120的传感结果。因此,电子装置1100可有效地进行电子组件1120的传感操作,且有效地读出电子组件1120的传感结果。
图13为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图13,电子装置1300包含传感电路1310、电子组件1320、读出电路1340、复位晶体管Tr、存储电容器Cst以及传感数据线DL。传感电路1310电连接至传感数据线DL。电子组件1320通过传感节点N1电连接至传感电路1310。复位晶体管Tr的第一端电连接至操作电压V1。复位晶体管Tr的第二端电连接至传感节点N1。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至传感节点N1。存储电容器Cst的第二端电连接至操作电压V2。读出电路1340电连接至传感数据线DL。
在本公开的实施例中,传感电路1310包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2的第一端和第五晶体管T5的第一端。第一晶体管T1的第二端电连接至第四晶体管T4和第六晶体管T6。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2的第二端、第三晶体管T3的第一端以及电容器C1。第二晶体管T2的第一端和第二端电连接在第一晶体管T1的第一端与控制端之间。第二晶体管T2的控制端电连接至复位信号RS。第三晶体管T3的第二端电连接至操作电压V3。第三晶体管T3的控制端电连接至预设信号PS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。第五晶体管T5的第二端电连接至操作电压V3。第五晶体管T5的控制端电连接至传感控制信号SE。第六晶体管T6的第一端电连接至操作电压V1。第六晶体管T6的第二端电连接至第一晶体管T1的第二端。第六晶体管T6的控制端电连接至复位信号RS。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端和第一晶体管T1的控制端。
在本公开的实施例中,电子组件1320电连接在传感节点N1与操作电压V2之间。在本公开的实施例中,读出电路1340包含电压放大器1341和偏置电流源1342。电压放大器1341的输入端电连接至传感数据线DL和偏置电流源1342。电压放大器1341的输出端可通过从传感数据线DL接收传感数据来输出传感结果。偏置电流源1342电连接在电压放大器1341的输入端于电压(例如,第二操作电压或接地电压)之间。在本公开的实施例中,操作电压V1大于操作电压V2,且参考电压V1大于操作电压V3。操作电压V1、操作电压V2以及操作电压V3可分别为直流电压。
在本公开的实施例中,电子组件1320可为传感元件,例如光电二极管。光电二极管的阳极端电连接至操作电压V2。光电二极管的阴极端电连接至传感节点N1。传感电路1310可配置成传感电子组件1320的传感结果,使得读出电路1340可配置成通过传感数据线DL读出传感结果。在本公开的实施例中,传感电路1310、电子组件1320、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst可设置在电子装置1300的有源区域中。读出电路1340可设置在电子装置1300的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,第一晶体管T1可为P型晶体管,且上述其它晶体管可分别为N型晶体管,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图14为根据本公开的图13的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图13和图14,如图14所示出,电子装置1300可在预设周期PP、复位周期RP、曝光周期EP以及传感周期SEP期间进行预设操作、复位操作、曝光操作以及传感操作。在从时间t0至时间t1的预设周期PP中,预设信号PS可处于高电压电平,且复位信号RS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3导通。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可预设为操作电压V3。传感节点N1的电压可为操作电压V2(电子组件1320尚未工作)。
在从时间t2至时间t3的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且预设信号PS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第六晶体管T6以及复位晶体管Tr导通。第六晶体管T6将操作电压V1提供至第一晶体管T1的第二端(源极端),因此第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为操作电压V1。第一晶体管T1可通过预设周期PP中复位的操作电压V3导通,且第二晶体管T2通过复位信号RS导通,因此第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V1减去第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。传感节点N1的电压可通过复位晶体管Tr复位至操作电压V1(电子组件1320尚未工作)。
在从时间t4至时间t5的曝光周期EP中,复位信号RS、预设信号PS以及传感信号SE可分别处于低电压电平。电子组件1320可进行曝光操作以产生泄漏电流Ir。因此,传感节点N1的电压可根据由泄漏电流Ir所引起的电压dV1从操作电压V1下降。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg和第二端(源极端)的电压T1_Vs也可同步下降。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平,且预设信号PS和复位信号RS可处于低电压电平。因此,第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。第五晶体管T5将操作电压V3提供至第一晶体管T1,且第一晶体管T1产生对应于第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg的吸收电流Ik。第四晶体管T4将第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs传送至传感数据线DL。电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V1减去由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且减去由电容器C1耦合的电压dV1的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压T1_Vs可为操作电压V1减去电压dV1且加上由偏置电流源1342的偏置电流所引起的电压dV2的电压。也就是说,读出电路1340可从传感数据线DL接收传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电压模式获得电子组件1320的传感状态,且通过后端处理电路分析电压读出结果来进一步获得电子组件1320的传感结果。因此,电子装置1300可有效地进行电子组件1320的传感操作,且有效地读出电子组件1320的传感结果。
图15为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参看图15,电子装置1500包含传感电路1510、电子组件1520、读出电路1540以及传感数据线DL。传感电路1510电连接至传感数据线DL。电子组件1520通过传感节点N1电连接至传感电路1510。复位晶体管Tr的第一端电连接至传感节点N1。复位晶体管Tr的第二端电连接至操作电压V3。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至传感节点N1。存储电容器Cst的第二端电连接至操作电压V3。读出电路1540电连接至传感数据线DL。
在本公开的实施例中,传感电路1510包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2和第四晶体管T4。第一晶体管T1的第二端电连接至操作电压V3。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2、第三晶体管T3以及电容器C1。第二晶体管T2的第一端电连接至第一晶体管T1的第一端和第四晶体管T4。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端和第三晶体管T3。第二晶体管T2电连接在第一晶体管T1的第一端与控制端之间。第二晶体管T2的控制端电连接至复位信号RS。第三晶体管T3的第一端电连接至操作电压V1。第三晶体管T3的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端、第一晶体管T1的控制端以及电容器C1。第三晶体管T3的控制端电连接至预设信号PS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端、第一晶体管T1的控制端以及第三晶体管T3的第二端。
在本公开的实施例中,电子组件1520电连接在传感节点N1与操作电压V2之间。在本公开的实施例中,读出电路1540包含运算放大器1541、电容器1542、开关1543以及参考电压1544以形成电荷积分器。运算放大器1541的第一输入端电连接至传感数据线DL。运算放大器1541的第二输入端电连接至参考电压1544。电容器1542电连接在运算放大器1541的第一输入端与输出端之间。开关1543电连接在运算放大器1541的第一输入端与输出端之间。运算放大器1541的输出端可通过从传感数据线DL接收传感数据来输出传感结果。参考电压1544电连接在运算放大器1541的第二输入端与电压(例如,第二操作电压或接地电压)之间。在本公开的实施例中,操作电压V1大于操作电压V3,且操作电压V2大于操作电压V3。操作电压V1、操作电压V2以及操作电压V3可分别为直流电压。
在本公开的实施例中,电子组件1520可为传感元件,例如光电二极管。光电二极管的阴极端电连接至操作电压V2。光电二极管的阳极端电连接至传感节点N1。传感电路1510可配置成传感电子组件1520的传感结果,使得读出电路1540可配置成通过传感数据线DL读出传感结果。在本公开的实施例中,传感电路1510、电子组件1520、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst可设置在电子装置1500的有源区域中。读出电路1540可设置在电子装置1500的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,上述晶体管可分别为N型晶体管,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可包含晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图16为根据本公开的图15的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图15和图16,如图16所示出,电子装置1500可在预设周期PP、复位周期RP、曝光周期EP以及传感周期SEP期间进行预设操作、复位操作、曝光操作以及传感操作。在从时间t0至时间t1的预设周期PP中,预设信号PS可处于高电压电平,且复位信号RS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3导通。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可预设为操作电压V1。传感节点N1的电压可为操作电压V2(电子组件1520尚未工作)。
在从时间t2至时间t3的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且预设信号PS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2以及复位晶体管Tr导通。第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压可为操作电压V3。第一晶体管T1可通过预设周期中预设的第一操作电压V1导通,且第二晶体管T2通过复位信号RS导通,因此第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V3加上第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。传感节点N1的电压可通过复位晶体管Tr复位至操作电压V3(电子组件1520尚未工作)。
在从时间t4至时间t5的曝光周期EP中,复位信号RS、预设信号PS以及传感信号SE可分别处于低电压电平。电子组件1520可进行曝光操作以产生泄漏电流Ir。因此,传感节点N1的电压可根据由泄漏电流Ir所引起的电压dV1从操作电压V3上升。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg也可同步上升。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平,且预设信号PS和复位信号RS可处于低电压电平。因此,第四晶体管T4导通。第一晶体管T1产生对应于第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg的吸收电流Ik,且第四晶体管T4将吸收电流Ik传送至传感数据线DL。电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V3加上由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且加上由电容器C1耦合的电压dV1的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1产生对应于操作电压V3加上电压dV1的电压的吸收电流Ik。第四晶体管T4将吸收电流Ik传送至传感数据线DL。应注意,吸收电流Ik对应于传感节点N1的电压,且传感节点N1的电压对应于流动穿过电子组件1520的泄漏电流Ir。运算放大器1541的第一输入端可从传感数据线DL接收具有吸收电流Ik的传感数据信号SD,且通过集成吸收电流Ik来输出输出电压Vout。因此,输出电压Vout可基于由吸收电流Ik所引起的电压dV2而从初始电压Vinit的低电压电平上升至高电压电平。也就是说,读出电路1540可从传感数据线DL接收传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电流模式(即,通过电荷积分器将吸收电流Ik转换成电压)获得电子组件1520的传感状态,且通过后端处理电路分析电压读出结果来进一步获得电子组件1520的传感结果。因此,电子装置1500可有效地进行电子组件1520的传感操作,且有效地读出电子组件1520的传感结果。
图17为根据本公开的实施例的电子装置的示意图。参考图17,电子装置1700包含传感电路1710、电子组件1720、读出电路1740、复位晶体管Tr、存储电容器Cst以及传感数据线DL。传感电路1710电连接至传感数据线DL。电子组件1720通过传感节点N1电连接至传感电路1710。复位晶体管Tr的第一端电连接至操作电压V1。复位晶体管Tr的第二端电连接至传感节点N1。复位晶体管Tr的控制端电连接至复位信号RS。存储电容器Cst的第一端电连接至传感节点N1。存储电容器Cst的第二端电连接至操作电压V2。读出电路1740电连接至传感数据线DL。
在本公开的实施例中,传感电路1710包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4以及电容器C1。第一晶体管T1的第一端电连接至第二晶体管T2和第四晶体管T4。第一晶体管T1的第二端电连接至操作电压V1。第一晶体管T1的控制端电连接至第二晶体管T2和第三晶体管T3。第二晶体管T2的第一端电连接至第一晶体管T1的第一端和第四晶体管T4。第二晶体管T2的第二端电连接至第一晶体管T1的控制端和第三晶体管T3的第一端。第二晶体管T2电连接在第一晶体管T1的第一端与控制端之间。第二晶体管T2的控制端电连接至复位信号RS。第三晶体管T3的第二端电连接至操作电压V3。第三晶体管T3的控制端电连接至预设信号PS。第四晶体管T4的第一端电连接至传感数据线DL。第四晶体管T4的第二端电连接至第一晶体管T1的第一端和第二晶体管T2的第一端。第四晶体管T4的控制端电连接至传感控制信号SE。电容器C1的第一端电连接至传感节点N1。电容器C1的第二端电连接至第二晶体管T2的第二端、第一晶体管T1的控制端以及第三晶体管T3的第一端。
在本公开的实施例中,电子组件1720电连接在传感节点N1与操作电压V2之间。在本公开的实施例中,读出电路1740包含运算放大器1741、电容器1742以及开关1743以形成电荷积分器。运算放大器1741的第一输入端电连接至传感数据线DL。运算放大器1741的第二输入端电连接至电压(例如,第二操作电压或接地电压)。电容器1742电连接在运算放大器1741的第一输入端与输出端之间。开关1743电连接在运算放大器1741的第一输入端与输出端之间。运算放大器1741的输出端可通过从传感数据线DL接收传感数据来输出传感结果。在本公开的实施例中,操作电压V1大于操作电压V2,且操作电压V1大于操作电压V3。操作电压V1、操作电压V2以及操作电压V3可分别为直流电压。
在本公开的实施例中,电子组件1720可为传感元件,例如光电二极管。光电二极管的阳极端电连接至操作电压V2。光电二极管的阴极端电连接至传感节点N1。传感电路1710可配置成传感电子组件1720的传感结果或测试结果,使得读出电路1740可配置成通过传感数据线DL来读出传感结果。在本公开的实施例中,传感电路1710、电子组件1720、复位晶体管Tr以及存储电容器Cst可设置在电子装置1700的有源区域中。读出电路1740可设置在电子装置1700的有源区域外部的周围区域中。
在本公开的实施例中,第一晶体管T1可为P型晶体管,且上述其它晶体管可分别为N型晶体管,但本公开不限于此。另外,上述晶体管的第一端和第二端可为晶体管的漏极端和源极端,且上述晶体管的控制端可为晶体管的栅极端。
图18为根据本公开的图17的实施例的相关电压和信号的时序图。参考图17和图18,如图18所示出,电子装置1700可在预设周期PP、复位周期RP、曝光周期EP以及传感周期SEP期间进行预设操作、复位操作、暴露操作以及传感操作。在从时间t0至时间t1的预设周期PP中,预设信号PS可处于高电压电平,且复位信号RS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第三晶体管T3导通。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可预设为操作电压V3。传感节点N1的电压可为操作电压V2(电子组件1720尚未工作)。
在从时间t2至时间t3的复位周期RP中,复位信号RS可处于高电压电平,且预设信号PS和传感信号SE可处于低电压电平。因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2以及复位晶体管Tr导通。第一晶体管T1的第二端(源极端)的电压可为操作电压V1。第一晶体管T1可通过预设周期PP中预设的操作电压V3导通,且第二晶体管T2通过复位信号RS导通,因此第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V3减去第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|的电压。传感节点N1的电压可通过复位晶体管Tr复位至操作电压V1(电子组件1720尚未工作)。
在从时间t4至时间t5的曝光周期EP中,复位信号RS、预设信号PS以及传感信号SE可分别处于低电压电平。电子组件1720可进行曝光操作以产生泄漏电流Ir。因此,传感节点N1的电压可根据由泄漏电流Ir所引起的电压dV1从操作电压V1下降。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg也可同步下降。
在从时间t6至时间t7的传感周期SEP中,传感信号SE可改变为高电压电平,且预设信号PS和复位信号RS可处于低电压电平。因此,第四晶体管T4导通。第一晶体管T1产生对应于第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg的源极电流Is,且第四晶体管T4将源极电流Is传送至传感数据线DL。电容器C1可将传感节点N1的电压耦合至第一晶体管T1的控制端(栅极端)。第一晶体管T1的控制端(栅极端)的电压T1_Vg可为操作电压V1减去由电容器C1提供的第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|且减去由电容器C1耦合的电压dV1的电压。可补偿第一晶体管T1的阈值电压|Vth1|,使得第一晶体管T1产生对应于操作电压V1减去电压dV1的电压的源极电流。第四晶体管T4将源极电流Is传送至传感数据线DL。应注意,源极电流Is对应于传感节点N1的电压,且传感节点N1的电压对应于流动穿过电子组件1720的泄漏电流Ir。运算放大器1741的第一输入端可从传感数据线DL接收具有源极电流Is的传感数据信号SD,且通过集成源极电流Is来输出输出电压Vout。因此,输出电压Vout可基于由源极电流Is所引起的电压dV2而从初始电压Vinit的高电压电平下降至低电压电平。也就是说,读出电路1740可从传感数据线DL接收传感数据信号SD,以便读出传感节点N1的电压以用于后端处理电路以通过电流模式(即,通过电荷积分器将源极电流Is转换成电压)获得电子组件1420的传感状态,且通过后端处理电路分析电压读出结果来进一步获得电子组件1720的传感结果。因此,电子装置1700可有效地进行电子组件1720的传感操作,且有效地读出电子组件1720的传感结果。
综上所述,本公开的电子装置可通过传感电路有效地驱动、测试或传感电子组件,且由传感电路传感到的驱动、测试或传感结果可通过读出电路有效地读出。此外,本公开的一些实施例的电子装置可具有晶体管的阈值电压的补偿功能以达成较好传感数据读出效应。
本领域技术人员将显而易见,可在不脱离本发明的范围或精神的情况下对所公开的实施例作出各种修改和变化。鉴于以上内容,希望本公开涵盖属于所附权利要求和其等效物的范围内的修改和变化。
Claims (10)
1.一种电子装置,其特征在于,包括:
电子组件;
传感电路,通过传感节点电连接至所述电子组件,且包括:
第一电容器;
第一晶体管;
第二晶体管,电连接在所述第一电容器与所述第一晶体管的控制端之间;
第三晶体管,电连接至所述第一晶体管;以及
第四晶体管,电连接至所述第一晶体管,
其中所述第一电容器电连接在所述传感节点与所述第一晶体管的所述控制端之间。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,还包括:
驱动电路,通过所述传感节点电连接至所述电子组件,且配置成驱动所述电子组件,所述驱动电路为可编程电压源,且所述驱动电路由数据电压编程,其中所述电子组件为可调谐元件。
3.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述电子组件为传感元件,所述传感元件为光电二极管,且所述电子装置还包括:
存储电容器,电连接至所述传感节点;以及
复位晶体管,电连接至所述传感节点。
4.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,还包括:
传感数据线,电连接至所述第四晶体管,且配置成提供传感信号。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述第一晶体管的第一端电连接至所述第二晶体管,且所述第一晶体管的控制端电连接至所述第二晶体管、所述第三晶体管以及所述第一电容器。
6.根据权利要求5所述的电子装置,其特征在于,所述第一晶体管的所述第一端电连接至所述第四晶体管。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其特征在于,所述传感电路还包括电连接至所述第一晶体管的第二端的第五晶体管。
8.根据权利要求5所述的电子装置,其特征在于,所述传感电路还包括电连接至所述第一晶体管的所述第一端的第五晶体管,且所述第一晶体管的第二端电连接至所述第四晶体管。
9.根据权利要求5所述的电子装置,其特征在于,所述传感电路还包括电连接至所述第一晶体管的第二端的第六晶体管。
10.根据权利要求9所述的电子装置,其特征在于,所述第六晶体管电连接在所述第一晶体管与直流电压之间且电连接在所述第一晶体管与控制数据线之间。
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