CN116406494A - 具有偏移和收集电荷减小电路系统的电子积分电路和相关方法 - Google Patents

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Abstract

具有偏移评估电路和收集电荷减小电路系统的积分器以及使用该积分器的方法。该积分器包括：放大器，用于放大输入信号；积分电容器，用于收集指示输入信号的电平的电荷；以及偏移电容器。偏移评估电路用于用对应于放大器的偏移电压的电荷对偏移电容器进行充电，且收集电荷减小电路系统用于收集由于偏移评估电路的断开而产生的电荷，从而减少电荷和输入到放大器的相关噪声的量。

Description

具有偏移和收集电荷减小电路系统的电子积分电路和相关 方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年6月6日提交的第63/197,429号美国临时专利申请和于2021年6月6日提交的第63/197,430号美国临时专利申请的优先权，这两个临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及一种电子积分器，且更具体地，涉及一种具有偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的电子积分器及相关方法。
背景技术
大量的电子应用，特别是测量，涉及使用放大器来增加施加到其输入端的信号的幅度，在其输出端产生成比例的较大幅度的信号。例如，可以使用跨阻放大器来将电流输入放大为电压输出。放大器和包括放大器的集成电路可以具有与特定应用及其所需规范有关的一些缺点或挑战。在放大器的输出处出现偏移电压(offset voltage)，这导致整个系统误差。在一些应用中，偏移电压会引起附加的复杂性和挑战。例如，在光电二极管放大器中，由于出现在光电二极管上的偏移电压引起暗电流增加，所以放大器会产生附加误差。暗电流会进一步增加系统偏移误差。因此，降低偏移电压的影响可以显著改善包括放大器的电路的输出。
传统的偏移消除解决方案的问题是复杂。例如，普通的偏移消除解决方案会包括大型电容器，然而，这种偏移消除解决方案在需要有限尺寸的应用中可能是不可行的。其它偏移消除解决方案会向电路引入额外的噪声、串扰或其它不平衡条件。因此，非常需要改进的偏移减小和校正电路系统。
发明内容
在各种实施例中，提供了积分器，包括：放大器，用于放大输入信号；积分电容器，用于收集指示输入信号的电平的电荷；偏移电容器；偏移评估电路，用于利用与放大器的偏移电压相对应的电荷对偏移电容器进行充电；以及收集电荷减小电路系统，用于收集由于偏移评估电路的断开而导致的电荷。
在各种实施例中，提供了一种方法，包括：连接偏移评估电路，以利用对应于放大器的偏移电压的第一电荷对偏移电容器进行充电；在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间连接收集电荷减小电路系统；断开偏移评估电路；通过收集电荷减小电路系统，收集由于偏移评估电路的断开而引起的第二电荷；以及通过积分电容器，收集指示输入到放大器的输入信号的电平的第三电荷，从而减少输入到放大器的电荷和相关噪声的量。
在一些实施例中，输入信号由包括至少一个光电二极管的源部提供，其用于响应于入射到至少一个光电二极管上的光而产生电荷。
在一些实施例中，输入信号被耦接到放大器的第一输入端，并且其中参考信号被提供到放大器的第二输入端。
在一些实施例中，偏移电容器耦接在第一输入端和参考电压源之间。
在一些实施例中，积分电容器耦接在放大器的输出端与经由偏移电容器到放大器的第一输入端之间。
在一些实施例中，偏移评估电路耦接在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间，并且用于选择性地将偏移电容器的第一端子耦接到放大器的输出端，同时偏移电容器的第二端子耦接到参考电压源。
在一些实施例中，收集电荷减小电路系统耦接在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间。
在一些实施例中，收集电荷减小电路系统包括至少一个电容器。
在一些实施例中，收集电荷减小电路系统经由开关连接到积分器。
在一些实施例中，积分电容器连接在开关和放大器的第一输入端之间，并且其中，偏移电容器连接在开关和专用参考信号之间。
附图说明
下面参考在本文之后列出的附图描述当前公开的主题的非限制性示例。在一个以上的附图中出现的相同结构、元件或部件可以在它们出现的附图中标有相同的标号。附图和描述旨在说明和阐明这里公开的实施例，而不应被认为是以任何方式进行限制。
图1是示出在此公开的具有偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的示例性积分器的示意性框图；
图2是示出了在此公开的具有拥有示例性输入信号的偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的另一示例性积分器的示意性框图；
图3是示出了在此公开的具有拥有复位开关的偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的另一示例性积分器的示意性框图；
图4是示出了在此公开的具有偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的又一示例性积分器的示意性框图；以及
图5是根据在此公开的一些实施例的使用电子积分器从输入源收集放大信号的方法的流程图。
应当理解，为了简单和清楚说明，图中所示的元件没有必要按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可以相对于其它元件被夸大。此外，在认为适当的情况下，附图标号可以在附图中重复，以表示相应的或类似的元件。
具体实施方式
在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，本领域的技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其它情况下，没有详细描述公知的方法、过程和组件，以免使本公开不清楚。
图1是示出根据在此公开的一些实施例100的具有偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的积分器(或“经调节的积分器”)的示例性实施例的示意性框图。积分器100可以包括放大器110、偏移评估电路或电路系统120和收集电荷减小电路或电路系统130(在此也称为“噪声减少电路”)。电子积分电路100还可以包括第一电容器140(在此也称为“积分电容器”或“反馈电容器”)以及第二电容器150(在此也称为“偏移电容器”150)。
放大器110可以包括第一输入端112(在此也被称为放大器110的“反相输入端”)以及第二输入端114(在此也被称为放大器110的“非反相输入端”)。放大器110可以可操作或用于放大输入信号，例如，来自连接到第一输入端112的信号输入源116的输入信号，并经由放大器110的输出端118输出放大的信号。
第一参考信号(和相关参考源)122可以被提供给放大器的第二输入端114。参考信号可以是例如，参考电压(例如恒定参考电压)、参考电流(例如恒定参考电流)、或任何其它合适的参考信号。根据一些实施例，第一参考信号122可以被施加到第二输入端114以实现零偏置条件和/或在第一输入端112和/或输出端118上达到期望的信号电平。本领域技术人员应当理解，可以选择和/或提供任何合适的参考信号作为第一参考信号122。
在共同拥有的国际专利申请PCT/IB2020/010011中详细公开了参考信号和可以产生参考信号的电路的示例。在前述PCT申请中公开的任何相关电路可以用于产生参考信号给当前公开的积分器，必要时作必要的修改。
电容器150可以经由开关126连接在放大器110的第一输入端112和第二参考信号(以及相关参考源)124之间。第二参考信号124可以通过开关132与输入源116连接和/或断开，并且可以包括任何参考信号，例如，参考电压(例如恒定参考电压)、参考电流(例如恒定参考电流)、或任何其它合适的参考信号。偏移电容器150耦接在输入端112与参考电压源124之间，且可以对应于放大器110的偏移电压而充电，如各种实施例中所描述。
根据一些实施例，可以选择第二参考信号124，以便在第一输入端112和/或输出端118上达到期望的信号电平。例如，第二参考信号124可以等于积分器100的输入电压。本领域技术人员应当理解，可以选择和/或提供任何合适的参考信号作为第二参考信号124。在一些实施例中，选择第一参考信号122和第二参考信号124，以便在放大器110的第一输入端112和/或输出端118上获得期望的信号电平。
积分电容器140可经由偏移电容器150连接或耦接在放大器110的输出端118与第一输入端112之间。电容器140可以收集可指示输入信号116的电平、强度或功率的电荷。例如，由电容器140收集的电荷量可以与输入信号116平行、对应或相关。虽然偏移电容器150可以对应于放大器110的偏移电压而充电，但积分电容器140可以用指示输入信号116的电荷充电(无偏移电平)。
偏移评估电路120可以连接在输出端118和第一输入端112之间(在所示的图中，可以看到偏移电容器150和第一输入端112之间的连接处，如图所示)。偏移评估电路120可操作以例如通过开关128选择性地将偏移电容器150的第一端子(所示示例中的右端子)连接或耦接到放大器110的输出端118，而偏移电容器150的第二端子(所示示例中的左端子)经由开关126和开关132连接到或耦接到参考电压源124，从而用对应于放大器110的偏移电压的电荷对偏移电容器150进行充电。
本领域的技术人员应当理解，开关128可以使用任何元件来实现，例如通过一个或多个晶体管，或者以任何其它合适的方式来实现。根据在此公开的实施例，当改变连接状态(在“连接”和“断开”之间改变和/或反之亦然)时，开关128可以以二重方式操作(例如，直接从“开”到“关”)，例如以离散方式(具有至少一个中间状态)逐渐地操作，或以任何其它合适的方式操作。
收集电荷减小电路系统130(在此也称为“噪声减少电路系统”)可以包括一个或多个电气元件，例如，至少一个电容器，在此统称为“电荷收集电路系统136”。收集电荷减小电路系统130可以连接或耦接在放大器110的输出端118与第一输入端112之间(在所示的图中，可看到偏移电容器150与第一输入端112之间的连接处)。收集电荷减小电路系统130可操作以选择性地收集由偏移评估电路120的断开所导致的电荷。通过断开开关128断开偏移评估电路120。收集电荷减小电路系统130可操作以收集由于偏移评估电路120的断开而引入到积分器100中的部分电荷，例如大多数电荷、大部分电荷、所有电荷或任何其它部分的电荷。
收集电荷减小电路系统130可以包括开关134，用于选择性地将电路与积分器100的其余部分连接或断开。开关134可以使用一个或更多个晶体管或以任何其它合适的方式来实施。当改变连接状态时(在“连接”和“断开”之间改变和/或反之亦然)，开关134可以以二重方式操作(例如，直接从“开”到“关”)，例如以离散方式(具有至少一个中间状态)逐渐地操作，或以任何其它合适的方式操作。
根据一些实施例，当偏移评估电路120经由128连接时，偏移电容器150可以对应于放大器110的偏移电压而充电。为了操作积分器100，偏移评估电路120应该通过断开开关128(例如，开关128切换到“关”)而断开。偏移评估电路120的断开可以改变偏移电容器150上的条件，同时会引入额外的电压(例如噪声)，从而导致偏移电容器150上额外的、不合需要的电荷积累。
收集电荷减小电路系统130可以用于避免在偏移电容器150上累积额外电荷，使得偏移电容器150可以继续保持对应于放大器110的偏移电压的电荷，其中不包括由偏移评估电路120的断开引起的额外电荷。根据一些实施例，可以包括一个或更多个电容器的收集电荷减小电路系统130，可操作以选择性地收集电荷，例如，选择性地收集由于偏移评估电路120的断开(例如，通过断开开关128而使偏移评估电路120断开)而导致的大部分电荷。通过操作偏移评估电路120和收集电荷减小电路系统130，积分电容器140可以用指示输入到放大器的输入信号的电平的电荷充电，从而减少输入到放大器110的电荷和相关噪声的量。
图2是示出根据在此公开的一些实施例的积分器的另一示例性实施例100'的示意性框图，该积分器具有拥有示例性输入信号的偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统。到积分器100'(例如图1的输入源116)的输入信号源可以由各种源提供。可选地，提供输入信号的源可以包括一个或更多个光电二极管，其可操作以响应于入射在光电二极管上的光而产生电荷，如图2中所描述的。积分器100'可以经由检测开关电路(DSC)204从光电二极管202接收输入信号。尽管所示的图显示了光电二极管202的某种连接，但是本领域技术人员应当理解，可以使用任何类型的连接，例如，光电二极管202可以以相反的方向连接。DSC204可以包括任何类型和数量的开关、检测元件(例如，一个或更多个晶体管)等，或者可以由任何类型和数量的开关、检测元件(例如，一个或更多个晶体管)等来实现。
注意，对于一些光电二极管，放大器110的偏移可以将电压引入积分器100'，该电压可以与检测信号处于基本上相同的数量级(或高于检测信号)。这可能与例如暗电流电平、I-V特性、噪声和光电二极管的其它特性有关，并且也可能与包括在积分器100'中的可用放大器有关。因此，减小偏移的影响可以显著改善积分器100'所属的检测器或传感器(例如，感光点(photosite))的输出。在一些应用中，减小偏移的影响可以使感光点在任何时候都可操作。当然，对于可以使用积分器100'的其它类型的传感器和检测器、或其它信号源也是如此。
根据一些实施例，当积分器或感光点源的可用尺寸被限制并且对于更传统的偏移消除解决方案大电容器不可行时，所公开的积分器100'可以是有用的或实用的。例如，积分器100'可以用在其面积被限制为50-100平方微米至100-200平方微米等的感光点中。在一些实施例中，光电二极管202和可选的相关电路系统(未示出)可以可选地与积分器100'一起实现为单个单元，或者各自可以实现为独立的单元。
图3是示出根据在此公开的一些实施例的积分器的另一示例性实施例100”的示意性框图，该积分器具有拥有复位开关的偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统。可选地，积分器100”可以包括复位开关138，用于选择性地对积分电容器140上收集的电荷进行放电(例如，在实际测量之前)。
在一些实施例中，复位开关138可以任选地在任何期望的时间使用，例如，在断开收集电荷减小电路系统130之后，在运行积分器100”的积分过程之前，或在任何其它时间使用。在先前检测实例期间，或出于任何其它原因，闭合复位开关138(例如，将其切换到“开”位置)可以导致从积分电容器140中收集的任何电荷对积分电容器140放电。例如，可以在例如光电二极管202的特征在于相对高的暗电流电平时(即使当感光点未激活(例如，不暴露于环境光)时，该暗电流也可以被收集在积分电容器140中)使用积分电容器的放电。
图4是示出根据在此公开的一些实施例的具有偏移减小电路系统和收集电荷减小电路系统的积分器的另一示例性实施例100”’的示意性框图。例如，图2的电荷收集电路系统136可操作以减少、最小化、校正、解决或消除噪声、串扰、电荷馈通(chargefeedthrough)和/或可以由于经由断开开关128而使偏移评估电路120断开所引入到积分器100中的任何额外电荷中的大部分。例如，在图5的阶段530处指示的电荷减少电路系统130的操作可以在图5的阶段520处指出的偏移评估电路120的断开之后。
图2的电荷收集电路系统136可以以任何合适的方式实施以允许电荷减少电路系统130的操作，并且可以包括例如一个或更多个电容器，其被连接以允许电荷减少电路系统130的操作。在偏移评估电路120断开之后的时间期间，放大器110可以通过经由开关134和收集电荷减小电路系统130操作来校正、减少、最小化或消除在输入端112上引入的改变。
可以选择电荷减少电路系统130的实施方式，以允许减少、最小化、消除或校正由于偏移评估电路120的断开而产生的串扰或噪声的影响。例如，可以选择一个或更多个电容器或电容器组，使得它们的电容或特性之间的关系可以允许得到所述减小效果。例如，可以选择所实施的电容器的高电容比以最小化引入的噪声或串扰。
在一些实施例中，图4的电荷收集电路系统136可以包括一个或更多个电容器142以及一个或更多个电容器144，例如，电容器142可以连接在开关134和放大器110的第一输入端112之间，电容器144可以连接在开关134和专用参考信号146(例如地电压、恒定电压或任何其它参考信号)之间。在阶段530期间，接入电荷(access charge)可以被收集在电容器中，且尤其被收集在电容器144中，从而减少阶段520对积累在偏移电容器150上的电荷的影响。本领域技术人员应当理解，图4所描述的实现方式是示例性实现方式，并且可以使用任何数量的电容器或电容器组以及任何其它元件来允许电荷收集电路系统136和电荷减少电路130的操作。
一些实施例可以包括使电荷减少电路系统130放电的额外阶段，例如在阶段550期间或在任何其它适当时间使电荷收集电路系统136的一个或更多个电容器放电。
本领域的技术人员应当理解，开关128、134、126、132和138中的任何开关可以使用任何元件来实施，例如，通过一个或更多个晶体管来实施，或者以任何其它合适的方式来实施。根据在此公开的实施例，当改变连接状态时(在“连接”和“断开”之间改变和/或反之亦然)，上述开关中的任何开关可以以二重方式操作(例如，直接从“开”到“关”)，例如以离散方式(具有至少一个中间状态)逐渐地操作，或以任何其它合适的方式操作。
现在参考图5，图5是根据在此公开的一些实施例的使用电子积分器从输入源收集放大的信号的方法的流程图。流程图500包括可用于利用在此公开的电子积分器从输入源收集放大信号的连续动作。该方法还可以包括用于降低偏移电压和降低收集电荷的阶段。下面主要参考图1的积分器100对该方法进行描述，但是其通常清楚地适用于在此公开的所有积分器实施例。
如阶段510所示，例如使用开关128连接偏移评估电路120。收集电荷减小电路130也可以例如使用开关134可选地连接，以便例如避免在转换到随后的阶段期间引入不必要的噪声。其信号被积分的源(例如，图1的信号源116)可以可选地连接到积分器(例如，图1的积分器100)。然而，在一些实施例中，收集电荷减小电路130和信号源116中的每者可任选地断开。在阶段510期间，开关128可以闭合(即处于“开”位置)。开关134、126和132中的每个可以可选地闭合(即在“开”位置)，或者可以可选地断开(即在“关”位置)。
在阶段510期间，偏移电容器150的第一端子经由开关126和132经受参考电压源的参考电压，同时电容器150的第二端子经受第一输入端112处的电压。因此，电容器150的端子之间的电压差基本上等于放大器110的偏移电压，并且偏移电容器150对应于放大器110的偏移电压充电。给定足够的充电时间，在阶段510结束时偏移电容器150上的电荷可以基本上等于在充电时放大器110的偏移电压。如图1所示的示例中的情况，如果偏移评估电路120短路输出端118和第一输入端112，则收集电荷减小电路系统130即使通过开关134连接也没有效果。
如阶段520所示，可以通过将开关128切换到断开位置来断开偏移评估电路120。偏移评估电路120的断开会向偏移电容器150引入额外的电荷，例如噪声。例如，电荷馈通噪声、约翰逊–奈奎斯特(Johnson-Nyquist)噪声、注入偏移、串扰等。在一些实施方式及操作条件中，在阶段520期间所引入的电荷或噪声的量值可以具有与电容器150上所收集的偏移电压电平相同的量值等级，或甚至更高。在此公开的实施例可以操作以如阶段530中进一步描述的减少或消除由于断开偏移评估电路120而引入的噪声或额外电荷的大部分。
阶段530可以在阶段520指示的偏移评估电路120的断开之后，且可以包括校正、最小化或消除由偏移评估电路120的断开引起的噪声或额外电荷的过程。在阶段530期间，连接收集电荷减小电路130，同时断开偏移评估电路120。随着时间的推移，放大器110开始减小由于偏移评估电路120的断开而产生的串扰或噪声的影响(如阶段520所示)。在一段时间期间，放大器可以通过经由开关134和收集电荷减小电路130操作来校正、减少或消除在输入端112上引入的变化。剩余噪声的量可以取决于放大器110的增益，例如除以增益的幅度。应当注意，源部(其信号被积分)可以在阶段530期间可选地被连接或断开。
阶段540可以在阶段530之后，并且可以包括断开收集电荷减小电路系统130以允许积分器100的操作。阶段540还会向积分器100引入可以被偏移电容器150收集的噪声或附加串扰，但是那些噪声具有比在阶段520中引入的噪声显著更低的规模(例如，比在阶段520中引入的噪声低一数量级)，并且因此可以不中断积分器100的操作。
阶段550可以包括通过电容器140收集来自输入源的信号的电荷。阶段550可以在阶段540结束之后执行，且可以包括由积分电容器140收集指示输入信号的电平的电荷，从而减少输入到放大器的电荷和相关噪声的量。例如，在光电二极管作为源信号的实施方式中，光电二极管检测电荷可以由电容器140收集，可能包括暗噪声或其它类型的噪声。在阶段550期间，开关126闭合(即在“开”位置)，并且开关132断开(即在“关”位置)，从而断开参考源124。在这个阶段，偏移评估电路120和噪声降低电路系统130都被断开。
在先前的检测实例期间，或出于任何其它原因，阶段560可以包括从收集在电容器140中的任何电荷(例如，作为该方法的先前阶段的结果)对积分电容器140进行放电。对积分电容器140进行放电可以由复位开关138执行，如图3中所描述和示出的。在一些实施例中，阶段560可以任选地在阶段550之前或在任何其它时间(例如，在阶段540结束之后)执行。
所有的开关操作，阶段之间的转换等等，可能由积分器100的一个或更多个控制器和/或由一个或更多个外部控制器(未示出)来控制。
一些实施例可以包括用于操作积分器的方法。该方法可以包括：连接偏移评估电路，以用对应于放大器的偏移电压的第一电荷对偏移电容器进行充电；在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间连接收集电荷减小电路系统；以及断开偏移评估电路。在断开偏移评估电路之后，由收集电荷减小电路系统收集由偏移评估电路的断开引起的第二电荷，并由积分电容器收集指示输入信号的电平的第三电荷，从而减少输入到放大器的电荷和相关噪声的量。
连接偏移评估电路可以包括将偏移评估电路连接在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间，从而将偏移电容器的第一端子耦接到放大器的输出端，同时将偏移电容器的第二端子耦接到参考电压源。收集电荷减小电路系统可以经由开关连接到积分器，并且可以包括连接在开关和放大器的第一输入端之间的积分电容器以及连接在开关和专用参考信号之间的偏移电容器。
参考用于并入焦平面阵列的感光点的积分器的方法的实施方式(例如，由以色列的Tel Aviv的TriEye LTD开发的任一个，或转让给以色列的Tel Aviv的TriEye LTD的先前专利申请中公开的任一个，诸如前述PCT/IB2020/060011)，注意，可以执行该方法以检测用于确定像素颜色或检测级别的信号(例如，在帧抓取窗口中的一个，其中焦平面阵列的整个FOV的帧被检测)。在其它实施方式中，积分器100对偏移电压电平的确定可以在单次测量期间重复若干次(例如，包括积分器100的一个或更多个部件的若干次复位和/或放电)。
如在此所用，短语“例如”、“诸如”及其变型描述了本公开主题的非限制性实施例。
已经提出了各种实施例。这些实施例中的每个当然可以包括所呈现的其它实施例的特征，并且没有具体描述的实施例可以包括在此描述的各种特征。
应理解的是，为了清楚起见，在单独实施例的上下文中描述的本公开主题的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本公开主题的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。
在本公开主题的实施例中，图中所示的一个或更多个阶段或步骤可以以不同的顺序执行，并且/或者一个或更多个阶段组可以同时执行，反之亦然。附图示出了根据本公开主题的实施例的系统架构的总体示意图。图中的每个模块可以由执行在此限定和解释的功能的软件、硬件和/或固件的任何组合构成。图中的模块可以集中在一个位置或者分散在一个以上的位置之上。
在本说明书中对方法的任何引用应当被必要地应用到能够执行该方法的系统，并且应当被必要地应用到存储指令的非暂时性计算机可读介质，该指令一旦被计算机执行就导致该方法的执行。
除非另有定义，否则在此使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在此提供的材料、方法和示例仅是说明性的，而不意图是限制性的。
本公开的方法和系统的实施方式涉及手动地、自动地或其组合地执行或完成某些选定的任务或步骤。此外，在本公开的方法和系统的优选实施例的实际仪器和设备中，可以通过硬件或通过任何固件的任何操作系统上的软件或其组合来实施几个选择的步骤。例如，作为硬件，本公开的选定步骤可以实施为芯片或电路。作为软件，本公开的选定步骤可以被实施为由使用任何合适的操作系统的计算机执行的多个软件指令。在任何情况下，本公开的方法和系统的选定步骤可被描述为由数据处理器执行，诸如用于执行多个指令的计算平台。
虽然在此已说明和描述了本公开的某些特征，但所属领域的技术人员可想到许多修改、替代、改变和等同方案。因此，将理解的是，所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真实精神内的所有这样的修改和变化。
本说明书中提及的所有参考文献都通过引用整体并入本说明书中，其程度如同每个单独的参考文献具体地和单独地指示为通过引用并入本文。此外，在本申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这样的参考文献可作为本申请的现有技术获得。

Claims (19)

1.一种积分器，包括：
放大器，用于放大输入信号；
积分电容器，用于收集指示输入信号的电平的电荷；
偏移电容器；
偏移评估电路，用于用与放大器的偏移电压相对应的电荷对偏移电容器进行充电；以及
收集电荷减小电路系统，用于收集由于偏移评估电路的断开而导致的电荷。
2.根据权利要求1所述的积分器，其中，输入信号由包括至少一个光电二极管的源部提供，源部用于响应于入射到至少一个光电二极管的光而产生电荷。
3.根据权利要求1所述的积分器，其中，输入信号耦接到放大器的第一输入端，且其中，参考信号被提供到放大器的第二输入端。
4.根据权利要求1所述的积分器，其中，偏移电容器耦接在第一输入端与参考电压源之间。
5.根据权利要求3所述的积分器，其中，积分电容器耦接在放大器的输出端与经由偏移电容器到放大器的第一输入端之间。
6.根据权利要求5所述的积分器，其中，偏移评估电路耦接在放大器的输出端与放大器的第一输入端之间，且用于选择性地将偏移电容器的第一端子耦接到放大器的输出端，同时将偏移电容器的第二端子耦接到参考电压源。
7.根据权利要求1所述的积分器，其中，收集电荷减小电路系统耦接在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间。
8.根据权利要求1所述的积分器，其中，收集电荷减小电路系统包括至少一个电容器。
9.根据权利要求1所述的积分器，其中，收集电荷减小电路系统通过开关连接到积分器。
10.根据权利要求9所述的积分器，其中，积分电容器连接在开关和放大器的第一输入端之间，并且其中，偏移电容器连接在开关和专用参考信号之间。
11.一种方法，包括：
连接偏移评估电路，以利用与放大器的偏移电压对应的第一电荷对偏移电容器充电；
将收集电荷减小电路系统连接在放大器的输出端和放大器的第一输入端之间；
断开偏移评估电路；
通过收集电荷减小电路系统收集由于偏移评估电路的断开引起的第二电荷；以及
通过积分电容器收集表示输入到放大器的输入信号的电平的第三电荷，从而减少输入到放大器的电荷和相关噪声的量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，连接偏移评估电路包括将偏移评估电路连接在放大器的输出端与放大器的第一输入端之间，从而将偏移电容器的第一端子耦接到放大器的输出端，同时将偏移电容器的第二端子耦接到参考电压源。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，输入信号耦接到放大器的第一输入端，且其中，参考信号被提供到放大器的第二输入端。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，偏移电容器耦接在放大器的第一输入端与参考电压源之间。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，积分电容器耦接在放大器的输出端与经由偏移电容器到放大器的第一输入端之间。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，收集电荷减小电路系统包括至少一个电容器。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，收集电荷减小电路系统经由开关连接到积分器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，积分电容器连接在开关和放大器的第一输入端之间，并且其中，偏移电容器连接在开关和专用参考信号之间。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，输入信号由包括至少一个光电二极管的源部提供，源部用于响应于入射到至少一个光电二极管上的光而产生电荷。
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