CN117110692A - 电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片，电流积分电路包括：电流积分模块；积分起点控制模块，积分起点控制模块用于在电流积分模块进行积分前将电流积分模块的输出信号固定在第一预设电压。本申请通过积分起点控制模块在电流积分模块进行积分前将电流积分模块的输出信号固定在第一预设电压，在进行光生电流测量时，可以使得电流积分模块在第一预设电压进行积分，避免电流积分模块积分起点不确定而导致光生电流测量不准确的现象。

Description

电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，具体涉及一种电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片。

背景技术

光传感器可以感知周围光线的强度，并告知处理芯片进行距离判断或者显示器背光亮度调解。例如，以接近光测量为例，通过发光二极管向外界发射一束光，光照射到物体上发生反射后，反射回来的光被光电二极管所接收到，而光电二极管将光信号转化成电流信号，物体越靠近，光电二极管接收到的反射光越强，产生的光电流越大，因此，可以通过量化光电流的大小来判断物体的远近。

在现有技术中，由于光电二极管的光生电流较小，常规的电流测量方式不适用于光电二极管，因此测量光生电流的方式主要是通过积分器对光电二极管的光生电流进行积分，使得积分器输出多个重复的波形，并根据重复波形的数量计算光电二极管的光生电流。然而，由于接近光测量时间短暂，在积分器积分起点不确定的情况仅依靠计量重复波形的数量将导致光生电流测量产生较大的误差。

发明内容

本申请提供一种电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片，旨在解决目前电流积分电路积分起点不确定导致光生电流测量产生较大的误差的技术问题。

第一方面，本申请提供一种电流积分电路，包括：

电流积分模块，电流积分模块包括第一运算放大器以及积分电容；

积分电容的第一极板耦接至第一运算放大器的第一输入端，积分电容的第二极板耦接至第一运算放大器的输出端；

积分起点控制模块，积分起点控制模块用于在电流积分模块进行积分前将积分电容的第二极板电压固定在第一预设电压，以在电流积分模块进行积分前将电流积分模块的输出信号固定在第一预设电压。

在一些实施例中，电流积分模块包括第一运算放大器以及积分电容；

积分电容的第一极板耦接至第一运算放大器的第一输入端，积分电容的第二极板耦接至第一运算放大器的输出端；

其中，积分起点控制模块在电流积分模块进行积分前将积分电容的第二极板电压固定在第一预设电压。

在一些实施例中，积分起点控制模块包括第一开关模块，第一开关模块包括至少一个开关；

第一开关模块在电流积分模块进行积分前将积分电容的第二极板电压固定在第一预设电压。

在一些实施例中，积分起点控制模块还包括运放电压固定模块；

运放电压固定模块用于在电流积分模块进行积分前将第一运算放大器的输出端电压固定在第一预设电压附近。

在一些实施例中，第一运算放大器包括第一跨导放大器以及阻抗单元；

运放电压固定模块包括第二跨导放大器，第一跨导放大器和第二跨导放大器的输出端与阻抗单元的输入端连接；

第二跨导放大器的第一输入端与第一运算放大器的输出端连接，且第二跨导放大器的第二输入端接入第一预设电压。

在一些实施例中，第一运算放大器包括第一跨导放大器、第一阻抗单元以及放大单元，运放电压固定模块包括第二跨导放大器以及第二阻抗单元；

第一跨导放大器的输出端与第一阻抗单元的输入端连接，第一阻抗单元的输出端与放大单元的输入端连接；

第二跨导放大器的输出端与第二阻抗单元的输入端连接，第二阻抗单元的输出端与放大单元的输入端连接；

第二跨导放大器的第一输入端与第一运算放大器的输出端连接，且第二跨导放大器的第二输入端接入第一预设电压。

在一些实施例中，运放电压固定模块还包括第六开关以及第一电容；

第六开关一端与第二跨导放大器的第一输入端连接，另外一端与第一运算放大器的输出端连接；

第一电容的第一极板与第二跨导放大器的第一输入端连接，第一电容的第二极板接地；

在电流积分模块进行积分前，第六开关闭合；在电流积分模块积分过程中，第六开关断开。

在一些实施例中，积分起点控制模块还包括第二开关模块；

第二开关模块在电流积分模块进行积分前将积分电容的第一极板耦接至第一运算放大器的第二输入端，第一运算放大器的第二输入端用于接入第二预设电压。

在一些实施例中，第二开关模块包括第一开关以及第二开关；

第一开关的一端用于接入输入信号，另外一端与第一运算放大器的第一输入端连接；

第二开关的一端连接于第一开关与第一运算放大器的第一输入端之间的第一节点，另外一端与第一运算放大器的第二输入端连接；

在电流积分模块进行积分前，第一开关断开且第二开关闭合；在电流积分模块积分过程中，第一开关闭合且第二开关断开。

在一些实施例中，第二开关模块还包括第三开关；

第三开关的一端连接于第一开关背离第一运算放大器的第一输入端的一端，另外一端与第一运算放大器的第二输入端连接；

在电流积分模块进行积分前，第三开关闭合；在电流积分模块积分过程中，第三开关断开。

在一些实施例中，第一开关模块包括第四开关以及第五开关；

第四开关的一端用于接入第一预设电压，另外一端与积分电容的第二极板连接；

第五开关的一端与积分电容的第二极板连接，另外一端与第一运算放大器的输出端连接；

在电流积分模块进行积分前，第四开关闭合且第五开关断开；在电流积分模块积分过程中，第四开关断开且第五开关闭合。

在一些实施例中，积分起点控制模块还包括失配消除模块；

失配消除模块用于抵消第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配。

在一些实施例中，第一运算放大器包括第一跨导放大器以及阻抗单元，第一跨导放大器的输出端与阻抗单元的输入端连接。

在一些实施例中，失配消除模块包括第二跨导放大器；第二跨导放大器的输入端接入第一差分信号，第二跨导放大器的输出端与阻抗单元的输入端连接；

第一差分信号、第一跨导放大器的跨导、第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压以及第一跨导放大器的跨导满足如下关系式：

Vos1×gm1+Vos2×gm2=0

其中，Vos1为第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压，gm1为第一跨导放大器的跨导，Vos2为第一差分信号，gm2为第二跨导放大器的跨导。

在一些实施例中，失配消除模块包括第一电流源，第一电流源的一端与阻抗单元的输入端连接，另外一端接地；

第一电流源、第一跨导放大器的跨导以及第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压满足如下关系式：

Vos1×gm1+Idac=0

其中，Vos1为第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压，gm1为第一跨导放大器的跨导，Idac为第一电流源的电流大小。

在一些实施例中，失配消除模块包括第二电容以及第七开关；

第二电容的第一极板与第一运算放大器的第一输入端连接，第二电容的第二极板与积分电容的第一极板连接；

第七开关一端与第一运算放大器的第一输入端连接，另外一端与第一运算放大器的输出端连接；

其中，在电流积分模块进行积分前，第七开关闭合；在电流积分模块积分过程中，第七开关断开。

第二方面，本申请提供一种光生电流读出电路，包括：

光电二极管；

如第一方面所述的电流积分电路，电流积分电路用于对光电二极管的光生电流进行积分；

比较模块，比较模块用于将电流积分电路的输出信号与预设电压比较并输出控制信号；

电荷注入模块，电荷注入模块用于根据控制信号向电流积分电路注入电荷；

其中，当电流积分电路的输出信号电压高于预设电压时，电荷注入模块向电流积分电路注入电荷，以使得电流积分电路的输出信号电压重新拉低至第一预设电压。

在一些实施例中，比较模块包括比较器、第三电容、第八开关、第九开关以及第十开关；

第八开关的第一端与电流积分电路的输出端连接，第八开关的第二端与第三电容的第一极板连接，第三电容的第二极板与比较器的反相输入端连接；

第九开关的第一端连接于第八开关与第三电容之间的第二节点，第九开关的第二端与比较器的同相输入端连接，比较器的同相输入端接入预设电压；

第十开关的第一端与比较器的反相输入端连接，第十开关的第二端与比较器的输出端连接；

在电流积分模块进行积分前，第九开关以及第十开关闭合，第八开关断开；在电流积分模块进行积分过程中，第九开关以及第十开关断开，第八开关闭合。

在一些实施例中，光生电流读出电路还包括积分终点计量模块；

积分终点计量模块用于对电流积分电路输出信号的剩余电压进行测量。

第二方面，本申请提供一种芯片，包括如第二方面所述的光生电流读出电路。

本申请通过积分起点控制模块在电流积分模块进行积分前将电流积分模块的输出信号固定在第一预设电压，在进行光生电流测量时，可以使得电流积分模块在第一预设电压进行积分，避免电流积分模块积分起点不确定而导致光生电流测量不准确的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中光生电流测量电路的一种示意图；

图2是现有技术中积分器输出信号的波形示意图；

图3是本申请实施例中提供的电流积分电路的一种模块示意图；

图4是本申请实施例中提供的电流积分模块输出信号的一种波形示意图；

图5是本申请实施例中提供的电流积分电路的一种电路示意图；

图6是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图7是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图8是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图9是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图10是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图11是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图12是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图13是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图14是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图15是本申请实施例中提供的电流积分电路的另一种电路示意图；

图16是本申请实施例中提供的光生电流读出电路的一种电路示意图；

图17是本申请实施例中提供的电流积分模块输出信号的另一种波形示意图；

图18是本申请实施例中提供的光生电流读出电路的另一种电路示意图；

图19是本申请实施例中提供的光生电流读出电路的另一种电路示意图。

其中，10电流积分模块，20积分起点控制模块，21第一开关模块，22第二开关模块，23运放电压固定模块，24失配消除模块；

第一运算放大器OP1，积分电容C0，第一开关S1，第二开关S2，第三开关S3，第四开关S4，第五开关S5，第六开关S6，第七开关S7，第一跨导放大器GM1，阻抗单元R，第二跨导放大器GM2，第一电流源IDAC，第一电容C1，第二电容C2；

输出信号Vout，第一预设电压VREFN，第二预设电压VPD，比较电压Vref；

100电流积分电路，光电二极管PD，200比较模块，300电荷注入模块，400计数模块，500积分终点计量模块；

比较器COMP1，第三电容C3，第一控制开关S01，第二控制开关S02。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。

本申请实施例中所采用的各晶体管的第一极/第一端为源极和漏极中一者，各晶体管的第二极/第二端为源极和漏极中另一者，晶体管的控制端是指其栅极/基极。由于晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的，也就是说，本申请的实施例中的晶体管的第一极/第一端和第二极/第二端在结构上可以是没有区别的。示例性地，在晶体管为P型晶体管的情况下，晶体管的第一极/第一端为源极，第二极/第二端为漏极；示例性地，在晶体管为N型晶体管的情况下，晶体管的第一极/第一端为漏极，第二极/第二端为源极。

本申请的实施例提供的电路结构中，第一节点、第二节点等节点并非表示实际存在的部件，而是表示电路图中相关耦接的汇合点，也就是说，这些节点是由电路图中相关耦接的汇合点等效而成的节点。

本申请实施例中的第一输入端、第二输入端等是指同一模块的不同输入端，例如运算放大器（或跨导放大器）的第一输入端可以是指反相输入端，运算放大器（或跨导放大器）的第二输入端可以是指同相输入端；可以理解地，运算放大器（或跨导放大器）的第一输入端也可以是指同相输入端，运算放大器（或跨导放大器）的第二输入端可以是指反相输入端。

目前，由于光电二极管的光生电流较小，常规的电流测量方式不适用于光电二极管，因此测量光生电流的方式主要是通过积分器对光电二极管的光生电流进行积分，使得积分器输出多个重复的波形，并根据重复波形的数量计算光电二极管的光生电流。

参阅图1，图1示出了现有技术中光生电流测量电路的一种示意图，光生电流测量电路包含光电二极管、积分器、比较器、计数器以及开关电容电路，当光电二极管产生光生电流时，积分器的电容CINT的极板向光电二极管释放电荷，从而使得积分器的输出信号Vout抬高，当积分器的输出信号Vout电压比比较器的参考电压Vref高时，比较器输出高电平信号让开关电容电路向积分器的电容CINT充电，从而使得积分器的输出信号Vout重新拉低，并重复上述积分过程，最终产生如图2所示的积分器输出信号的波形示意图。因此，光电二极管的电流可以按如下公式计算：

I=N×Q/T

其中，I为光电二极管的电流，N为计数器记录比较器输出高电平信号的次数，Q为开关电容电路每次提供定量的电荷量，T为测量时间。

然而，在光生电流测量过程中，积分器的积分起点并非固定，以图2为例，积分器的积分起点可能出现低于或高于设定值的情况，从而导致测量光生电流将产生一定的偏差。

为此，本申请实施例提供一种电流积分电路100、光生电流读出电路以及芯片，以下分别进行详细说明。

首先，参阅图3以及图4，图3示出了本申请实施例中电流积分电路100的一种模块示意图，图4示出了本申请实施例中电流积分模块10输出信号Vout的一种波形示意图，其中，电流积分电路100包括：

电流积分模块10；

积分起点控制模块20，积分起点控制模块20用于在电流积分模块10进行积分前将电流积分模块10的输出信号Vout固定在第一预设电压VREFN。

具体地，电流积分模块10可以对电流信号进行积分，例如，电流积分模块10可以将光电二极管PD的光生电流一段时间的电流信号进行积分并输出，从而实现电流信号放大以及测量的目的。在本申请的一些实施例中，参阅图5，图5示出了本申请实施例中电流积分电路100的一种电路示意图，电流积分模块10包括第一运算放大器OP1以及积分电容C0；积分电容C0的第一极板耦接至第一运算放大器OP1的第一输入端，积分电容C0的第二极板耦接至第一运算放大器OP1的输出端，第一运算放大器OP1的第二输入端接入第二预设电压VPD。

积分起点控制模块20可以在电流积分模块10进行积分前将积分电容C0的第二极板电压固定在第一预设电压VREFN，由于积分电容C0的第二极板耦接至第一运算放大器OP1的输出端，因此在电流积分模块10进行积分时，电流积分模块10输出信号Vout的起点为第一预设电压VREFN（例如0.5V），进而可以实现电流积分模块10的输出信号Vout起点固定的目的。

可以理解地，上述电流积分模块10为差分运算放大器组成的电流积分模块10，实际上，还可以由全差分运算放大器以及电容器组成电流积分模块10。

在本申请的一些实施例中，积分起点控制模块20可以直接对积分电容C0的第二极板接入第一预设电压VREFN，即可将积分电容C0的第二极板电压固定在第一预设电压VREFN。在本申请的一些实施例中，积分起点控制模块20也可以对积分电容C0进行充电使得第一极板以及第二极板积累电荷，并同时将第一极板电压固定在某一设定电压，在积分电容电荷无法转移的情况下，间接地使得积分电容C0的第二极板电压固定在第一预设电压VREFN。

可以理解地，积分起点控制模块20也可以其他方式将积分电容C0的第二极板电压固定在第一预设电压VREFN，例如采用电容间相互转移电荷的方式将积分电容C0的第二极板电压固定在第一预设电压VREFN。

在本申请实施例中，本申请通过积分起点控制模块20在电流积分模块10进行积分前将电流积分模块10的输出信号Vout固定在第一预设电压VREFN，在进行光生电流测量时，可以使得电流积分模块10在第一预设电压VREFN进行积分，避免电流积分模块10积分起点不确定而导致光生电流测量不准确的现象。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图5，其中，积分起点控制模块20包括第一开关模块21；第一开关模块21包括至少一个开关，第一开关模块21在所述电流积分模块10进行积分前将积分电容C0的第二极板电压固定在所述第一预设电压VREFN。

作为一示例性地，第一开关模块21可以在电流积分模块10进行积分前将积分电容C0的第二极板与第一运算放大器OP1的输出端断开并接入第一预设电压VREFN。具体地，由于第一开关模块21在电流积分模块10进行积分前将积分电容C0的第二极板与第一运算放大器OP1的输出端断开并接入第一预设电压VREFN，那么在电流积分模块10进行积分时，积分电容C0的第二极板与第一运算放大器OP1的输出端重新连接后，则电流积分模块10的输出信号的起点则为第一预设电压VREFN，从而实现电流积分模块10积分起点固定的目的。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图5，积分起点控制模块20还包括第一开关模块21，第二开关模块22在电流积分模块10进行积分前将积分电容C0的第一极板耦接至第一运算放大器OP1的第二输入端，第一运算放大器OP1的第二输入端用于接入第二预设电压VPD。具体地，由于在电流积分模块10进行积分前，积分电容C0的第一极板耦接至第一运算放大器OP1的第二输入端，同时第一运算放大器OP1的第二输入端接入第二预设电压VPD，因此积分电容C0的第一极板的电压为第二预设电压VPD，而积分电容C0的第二极板的电压为第一预设电压VREFN，因此可以实现对积分电容C0两端极板电压固定并对积分电容C0进行充电，从而在电流积分模块10进行积分前将第一运算放大器OP1的输出信号Vout的电压固定在第一预设电压VREFN附近（例如第一预设电压VREFN±10%范围内的电压）。

在本申请的一些实施例中，例如对于积分起点控制模块20包括第二开关模块22的实施例，参阅图6，图6示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，第二开关模块22包括第一开关S1以及第二开关S2；第一开关S1的一端用于接入输入信号（例如连接光电二极管PD以接收光生电流信号），另外一端与第一运算放大器OP1的第一输入端连接；第二开关S2的一端连接于第一开关S1与第一运算放大器OP1的第一输入端之间的第一节点M1，另外一端与第一运算放大器OP1的第二输入端连接。

具体地，在电流积分模块10进行积分前，由于积分电容C0的第一极板耦接至第一运算放大器OP1的第一输入端，因此第一开关S1断开且第二开关S2闭合后，第一运算放大器OP1的第一输入端与第二输入端同时接入第二预设电压VPD，也即积分电容C0的第一极板接入第二预设电压VPD，从而实现积分电容C0第一极板电压固定的目的。在电流积分模块10积分过程中，第一开关S1闭合且第二开关S2断开，因此第一运算放大器OP1的第一输入端与第二输入端不再短接，以保证电流积分模块10正常进行电流信号积分工作。

可以理解地，对于积分电容C0第一极板的电压固定，还可以通过单独一个开关实现，该开关的一端接入第二预设电压VPD，另外一端与积分电容C0的第一极板直接连接，在该开关闭合后则使得积分电容C0的第一极板电压固定在第二预设电压VPD。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图6，其中，第一开关模块21包括第四开关S4以及第五开关S5；第四开关S4的一端用于接入第一预设电压VREFN，另外一端与积分电容C0的第二极板连接；第五开关S5的一端与积分电容C0的第二极板连接，另外一端与第一运算放大器OP1的输出端连接。

具体地，在电流积分模块10进行积分前，第一开关S1断开且第二开关S2闭合，第四开关S4闭合且第五开关S5断开，因此积分电容C0的第二极板与第一运算放大器OP1的输出端断开，同时积分电容C0的第二极板接入第一预设电压VREFN，此时第一运算放大器OP1处于开环状态；在电流积分模块10积分过程中，第一开关S1闭合且第二开关S2断开，第四开关S4断开且第五开关S5闭合，因此积分电容C0的第二极板与第一预设电压VREFN断开，同时积分电容C0的第二极板重新连接至第一运算放大器OP1的输出端，此时第一运算放大器OP1处于闭环状态并正常进行电流信号积分工作，由于积分电容C0的第二极板之前已充电至第一预设电压VREFN，因此可以保证第一运算放大器OP1从第一预设电压VREFN进行积分。

可以理解地，第一开关模块21还可以包括一个开关或者更多数量的开关，通过单个开关或者更多数量的开关将积分电容C0的第二极板固定在第一预设电压；或者，通过其他方式将例如积分电容C0的第二极板固定在第一预设电压，例如，在本申请的一些实施例中，继续参阅图7，图7示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，积分起点控制模块20包括比较器CM以及电流源ID，在电流积分模块10进行积分前，积分电容C0的第二极板低于第一预设电压VREFN，比较器CM输出高电平信号控制电流源ID先对积分电容C0的第一极板充电，使得积分电容C0的第二极板以及输出信号Vout电压抬升，直至第二极板的电压抬升至第一预设电压VREFN，比较器由输出高电平信号转换为低电平信号，此时控制电流源ID先停止对积分电容C0的第一极板充电，即实现了例如积分电容C0的第二极板固定在第一预设电压VREFN的目的。

在本申请的一些实施例中，例如对于第二开关模块22包括第一开关S1以及第二开关S2的实施例，继续参阅图8，图8示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，第二开关模块22还包括第三开关S3；第三开关S3的一端连接于第一开关S1背离第一运算放大器OP1的第一输入端的一端，另外一端与第一运算放大器OP1的第二输入端连接。

需要说明的是，对于光电二极管PD光生电流的测量，光电二极管PD连接在第一开关S1背离第一运算放大器OP1的第一输入端的一端，在电流积分模块10进行积分前，第三开关S3闭合，因此使得光电二极管PD的电压固定在第二预设电压VPD；而在电流积分模块10积分过程中，虽然第三开关S3断开，但光电二极管PD直接连接至第一运算放大器OP1的第一输入端，由于第一运算放大器OP1处于闭环状态并具有虚短特性，因此第一运算放大器OP1的第一输入端与第二输入端均为第二预设电压VPD，也即光电二极管PD也保持在第二预设电压VPD。也就是说，在电流积分模块10进行积分前以及积分过程中，光电二极管PD的电压均为第二预设电压VPD，并不存在电压突变导致光电二极管PD电流测量不准确的现象，同时，还可以通过调整第二预设电压VPD的大小，改变光电二极管PD的电压，以适配于不同型号的光电二极管。

可以理解地，本申请所指的开关（第一开关S1、第二开关S2或第三开关S3等）可以采用MOS管（例如NMOS管或者PMOS管）、IGBT管或者三极管等实现。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图9，图9示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，积分起点控制模块20还包括运放电压固定模块23；运放电压固定模块23用于在电流积分模块10进行积分前将第一运算放大器OP1的输出端电压固定在第一预设电压VREFN附近。

需要说明的是，在将积分电容C0的第二极板充电至第一预设电压VREFN，第四开关S4断开且第五开关S5闭合后，由于第一运算放大器OP1的输出端电压可能不在第一预设电压VREFN，例如通常第一运算放大器OP1的输出端电压为VDD或者GND电压，在第四开关S4断开且第五开关S5闭合后将导致电流积分模块10输出信号的电压瞬间下降或者上升，从而无法精确地将电流积分模块10的输出信号Vout固定在第一预设电压VREFN。而在上述实施例中，由于通过运放电压固定模块23同时将第一运算放大器OP1的输出端电压固定在第一预设电压VREFN，因此有利于保证电流积分模块10的输出信号Vout精确地固定在第一预设电压VREFN。

作为一示例性地，参阅图10，图10示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，第一运算放大器OP1包括第一跨导放大器GM1以及阻抗单元R；运放电压固定模块23包括第二跨导放大器GM2，第一跨导放大器GM1和第二跨导放大器GM2的输出端与阻抗单元R的输入端连接；第二跨导放大器GM2的第一输入端与第一运算放大器OP1的输出端连接，且第二跨导放大器GM2的第二输入端接入第一预设电压VREFN。

具体地，在电流积分模块10进行积分前，第二开关S2、第四开关S4以及第六开关S6闭合，第一开关S1以及第五开关S5断开，此时第二跨导放大器GM2与阻抗单元R形成闭环的运算放大器，由于运算放大器的虚短以及虚断特性，第二跨导放大器GM2的第一输入端与第二输入端电压相等并等于第一预设电压VREFN，从而实现第一运算放大器OP1的输出端电压固定在第一预设电压VREFN的目的。

而在电流积分模块10进行积分过程中，第二开关S2、第四开关S4以及第六开关S6断开，第一开关S1以及第五开关S5闭合，则第一跨导放大器GM1与阻抗单元R形成闭环的运算放大器，从而使得电流积分模块10正常进行积分。

作为另一示例性地，参阅图11，图11示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，第一运算放大器OP1包括第一跨导放大器GM1、第一阻抗单元R1以及放大单元A1，运放电压固定模块23包括第二跨导放大器GM2以及第二阻抗单元R2；第一跨导放大器GM1的输出端与第一阻抗单元R1的输入端连接，第一阻抗单元R1的输出端与放大单元A1的输入端连接；第二跨导放大器GM2的输出端与第二阻抗单元R2的输入端连接，第二阻抗单元R2的输出端与放大单元A1的输入端连接；第二跨导放大器GM2的第一输入端与第一运算放大器OP1的输出端连接，且第二跨导放大器GM2的第二输入端接入第一预设电压VREFN。

同样地，在电流积分模块10进行积分前，第二开关S2、第四开关S4以及第六开关S6闭合，第一开关S1以及第五开关S5断开，此时第二跨导放大器GM2、第一阻抗单元R1、放大单元A1形成闭环的运算放大器，由于运算放大器的虚短以及虚断特性，第二跨导放大器GM2的第一输入端与第二输入端电压相等并等于第一预设电压VREFN，从而实现第一运算放大器OP1的输出端电压固定在第一预设电压VREFN的目的。

而在电流积分模块10进行积分过程中，第二开关S2、第四开关S4以及第六开关S6断开，第一开关S1以及第五开关S5闭合，则第一跨导放大器GM1、第一阻抗单元R1以及放大单元A1形成闭环的运算放大器，从而使得电流积分模块10正常进行积分。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图10或图11，其中，运放电压固定模块23还包括第六开关S6以及第一电容C1；第六开关S6一端与第二跨导放大器GM2的第一输入端连接，另外一端与第一运算放大器OP1的输出端连接；第一电容C1的第一极板与第二跨导放大器GM2的第一输入端连接，第一电容C1的第二极板接地；在电流积分模块10进行积分前，第六开关S6闭合；在电流积分模块10积分过程中，第六开关S6断开。

具体地，第六开关S6可以控制第一运算放大器OP1的输出端是否与第二跨导放大器GM2的第一输入端连接，第一电容C1可以在第六开关S6断开后将第二跨导放大器GM2的第一输入端稳定在第一预设电压VREFN附近（例如第一预设电压VREFN±10%范围内的电压），以通过第二跨导放大器GM2的输入失调电压消除第一运算放大器OP1的第一输入端的失调电压。

具体地，在上述实施例中，在电流积分模块10进行积分前，第二开关S2、第四开关S4以及第六开关S6闭合，第一开关S1以及第五开关S5断开，此时第二跨导放大器GM2与阻抗单元R（或第二阻抗单元R2）形成闭环的运算放大器，因此输出信号Vout满足如下关系式：

Vout=Vos1×gm1×R-gm2×(Vout-VREFN-Vos2)×R

经过转换后，输出信号Vout满足如下关系式：

Vout=(Vos1×gm1×R+(Vos2+VREFN)×gm2×R)/(1+gm2)

在第六开关S6断开后，第一跨导放大器GM1与阻抗单元R形成闭环的运算放大器，等效输入失配电压满足如下关系式：

Vos.total=Vout/(gm×R)≈Vos1/(gm2×R)+(Vos2+VREFN)/(gm1×R)

可以看出，由于gm1×R和gm2×R较大，因此Vos.total接近0，从而消除第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配影响。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图12，图12示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，积分起点控制模块20还包括失配消除模块24；失配消除模块24用于抵消第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配。

需要说明的是，等效输入失配是指电流积分模块10对应的第一运算放大器OP1因内部电路结构失配所产生等同在运算放大器第一输入端（例如反相输入端）的输入失调电压，在电流积分模块10正常积分时，输入失调电压会经第一运算放大器OP1放大，从而对第一运算放大器OP1的输出信号产生影响。而在上述实施例中，本申请进一步设置失配消除模块24，可以消除第一运算放大器OP1的等效输入失配影响，避免第一运算放大器OP1的输出信号受到输入失调电压影响的现象。

在本申请的一些实施例中，第一运算放大器OP1可以为通用型运算放大器、高阻型运算放大器或低温漂型运算放大器等类型运算放大器。作为一示例性地，参阅图13，图13示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，第一运算放大器OP1包括第一跨导放大器GM1以及阻抗单元R；第一跨导放大器GM1的输入端与第二开关模块22连接，第一跨导放大器GM1的输出端与阻抗单元R的输入端连接。具体地，第一跨导放大器GM1可以将输入的差分电压信号转换为电流信号，而阻抗单元R可以将该电流信号转换为电压信号并作为输出信号Vout输出。可以理解地，第一运算放大器OP1还可以包括比例放大器，以便于将阻抗单元R输出的电压信号进一步放大。

可以理解地，上述跨导放大器、阻抗单元以及比例放大器为运算放大器的常见结构，在运算放大器中将输入差分电压转换为输出电流的电路结构可认定为跨导放大器，在运算放大器中将电流信号转换为电压信号的电路结构可认定为阻抗单元，在运算放大器中将电压信号进一步放大可认定为比例放大器，本申请不对跨导放大器、阻抗单元以及比例放大器的具体结构形式做具体限定。

在本申请的一些实施例中，参阅图13，其中，失配消除模块24包括第二跨导放大器GM2；第二跨导放大器GM2的输入端接入第一差分信号，第二跨导放大器GM2的输出端与阻抗单元R的输入端连接。在本申请的一些实施例中，第一跨导放大器GM1的输出信号Vout可以抵消第一跨导放大器GM1的等效输入失配放大后的信号，例如，第一差分信号、第一跨导放大器GM1的跨导、第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压以及第一跨导放大器GM1的跨导满足如下关系式：

Vos1×gm1+Vos2×gm2=0

其中，Vos1为第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压，gm1为第一跨导放大器GM1的跨导，Vos2为第一差分信号，gm2为第一跨导放大器GM1的跨导。

需要说明的是，由于第一差分信号、第一跨导放大器GM1的跨导、第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压以及第一跨导放大器GM1的跨导满足上述关系式，也就是说，第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压通过第二跨导放大器GM2的第一差分信号直接抵消掉，从而消除了第一运算放大器OP1的等效输入失配影响。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图14，图14示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，失配消除模块24包括第一电流源IDAC，第一电流源IDAC的一端与阻抗单元R的输入端连接，另外一端接地；第一电流源IDAC、第一跨导放大器GM1的跨导以及第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压满足如下关系式：

Vos1×gm1+Idac=0

其中，Vos1为第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压，gm1为第一跨导放大器GM1的跨导，Idac为第一电流源IDAC的电流大小。

需要说明的是，由于第一电流源IDAC、第一跨导放大器GM1的跨导以及第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压满足上述关系式，因此第一电流源IDAC输出的电流信号（Idac）与等效输入失配电压经第一跨导放大器GM1放大后的电流信号（Vos1×gm1）相互抵消，从而消除了第一运算放大器OP1的等效输入失配影响。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图15，图15示出了本申请实施例中电流积分电路100的另一种电路示意图，其中，失配消除模块24包括第二电容C2以及第七开关S7；第二电容C2的第一极板与第一运算放大器OP1的第一输入端连接，第二电容C2的第二极板与积分电容C0的第一极板连接。第七开关S7一端与第一运算放大器OP1的第一输入端连接，另外一端与第一运算放大器OP1的输出端连接。

在上述实施例中，在电流积分模块10进行积分前，第一开关S1断开，第二开关S2闭合，第三开关S3闭合，第四开关S4闭合，第五开关S5断开，第七开关S7闭合，因此第一运算放大器OP1通过第七开关S7处于闭环状态并具有虚短特性，此时第二电容C2的第一极板电压为：a+Vos1，a为第一运算放大器OP1第二输入端的电压，Vos1为第一运算放大器OP1的第一输入端的等效输入失配电压，而第二电容C2的第二极板电压为：VPD。也就是说，第二电容C2两端的电压为（VPD-a-Vos1）。

而在电流积分模块10积分过程中，第一开关S1闭合，第二开关S2断开，第三开关S3断开，第四开关S4断开，第五开关S5闭合，第七开关S7断开，第一运算放大器OP1通过积分电容C0处于闭环状态并具有虚短特性以及虚断特性，也就是说，第二电容C2的电荷量将保持不变，即第二电容C2的第一极板与第二极板电压保持不变，因此第二电容C2的第二极板电压将保持在第二预设点VPD，也就是说，光电二极管PD的电压将保持为第二预设电压VPD，第一运算放大器OP1第一输入端的等效输入失配被存储在第二电容C2上，将不会出现因等效输入失配而导致第一运算放大器OP1的输出信号受到输入失调电压影响的现象。

进一步地，为了更好地实施本申请实施例中的电流积分电路100，在电流积分电路100的基础上，本申请还提供一种光生电流读出电路，参阅图16，图16示出了本申请实施例中光生电流读出电路的一种电路示意图，其中，光生电流读出电路包括：

光电二极管PD；

如上述任一实施例的电流积分电路100，电流积分电路100用于对光电二极管PD的光生电流进行积分；

比较模块200，比较模块200用于将电流积分电路100的输出信号与预设电压Vref比较并输出控制信号；

电荷注入模块300，电荷注入模块300用于根据控制信号向电流积分电路100注入电荷；

其中，当电流积分电路100的输出信号电压高于预设电压Vref时，电荷注入模块向电流积分电路100注入电荷，以使得电流积分电路100的输出信号电压重新拉低至第一预设电压VREFN。

具体地，当电流积分模块10的输出信号Vout固定在第一预设电压VREFN后，第一开关S1闭合，第二开关S2断开，第三开关S3断开，第四开关S4断开，第五开关S5闭合，光电二极管PD直接接入第一运算放大器OP1的第一输入端，第一运算放大器OP1的第二输入端接入第二预设电压VPD，第一运算放大器OP1的输出端输出信号Vout从第一预设电压VREFN开始缓慢上，当输出信号Vout达到比较模块200（例如比较器COMP1）的预设电压Vref后，则比较器COMP1输出高电平信号控制电荷注入模块300向电流积分电路100注入定量电荷，从而使得第一运算放大器OP1的输出信号Vout重新拉低至第一预设电压VREFN并重复上述过程，最终通过计数模块400记录比较器COMP1输出高电平信号的次数即可计算得到光电二极管PD的光生电流。

作为一示例性地，参阅图16，电荷注入模块300包括第四电容C4、第一控制开关S01以及第二控制开关S02，当比较器COMP1输出低电平信号时，第一控制开关S01断开，第二控制开关S02闭合，第四电容C4积累的电荷量为：0；当比较器COMP1输出高电平信号时，第一控制开关S01闭合，第二控制开关S02断开，此时第四电容C4积累的电荷量为：（V3-VPD）C3，因此第四电容C4向电流积分电路100释放的电荷量为：（V3-VPD）C3，从而实现电荷注入模块300向电流积分电路100注入定量电荷量的目的。

在本申请的一些实施例中，继续参阅图16以及图17，图17示出了本申请实施例中输出信号Vout的另一种波形示意图，其中，光生电流读出电路还包括积分终点计量模块500；积分终点计量模块500用于对电流积分电路输出信号Vout的剩余电压进行测量。示例性地，积分终点计量模块500可以包括模数转换器，通过模数转换器将剩余电压转换为数字信号，以便于计算光电二极管PD的光生电流。

需要说明的是，如图17所示，电流积分电路100的输出信号Vout终点不是一定为比较器COMP1的预设电压，也就是说，虽然通过电流积分电路100可以固定输出信号Vout的起点，但由于输出信号Vout终点的不确定性，同样会导致光生电流测量不准确的现象。而在本申请实施例中，本申请通过积分终点计量模块500对电流积分电路输出信号Vout的剩余电压进行测量，因此，光生电流可以按如下公式计算得到：

I=(N×Q+V/(Vref-VREFN)×Q)/T

其中，I为光电二极管PD的电流，N为计数器记录比较器COMP1输出高电平信号的次数，Q为电荷注入模块300每次提供定量的电荷量，V为积分终点计量模块500测量的剩余电压，Vref为比较器COMP1接入预设电压，VREFN为第一预设电压VREFN，T为测量时间。

可以看出，经过上述公式计算，可以计算得到准确的光生电流测量数据，避免电流积分电路积分起点以及积分终点不确定性而导致光生电流测量不准确的现象。

在本申请的一些实施例中，参阅图18，图18示出了本申请实施例中光生电流读出电路的另一种电路结构示意图，比较模块200包括比较器COMP1、第三电容C3、第八开关S8、第九开关S9以及第十开关S10；第八开关S8的第一端与电流积分电路的输出端连接，第八开关S8的第二端与第三电容C3的第一极板连接，第三电容C3的第二极板与比较器COMP1的反相输入端连接；第九开关S9的第一端连接于第八开关S8与第三电容C3之间的第二节点M2，第九开关S9的第二端与比较器COMP1的同相输入端连接，比较器COMP1的同相输入端接入预设电压Vref；第十开关S10的第一端与比较器COMP1的反相输入端连接，第十开关S10的第二端与比较器COMP1的输出端连接；在电流积分模块进行积分前，第九开关S9以及第十开关S10闭合，第八开关S8断开；在电流积分模块进行积分过程中，第九开关S9以及第十开关S10断开，第八开关S8闭合。

需要说明的是，等效输入失配也会出现在比较器COMP1的输入端处，即比较器COMP1因内部电路结构失配也会产生等同在比较器COMP1输入端（例如同相输入端）的输入失调电压。而在上述实施例中，由于在电流积分模块进行积分前，第九开关S9以及第十开关S10闭合，第八开关S8断开，因此比较器COMP1通过第十开关S10形成负反馈环路，由于比较器COMP1的虚断虚短特性，第三电容C3的第二极板电压为：Vref+Vos3，Vos3为比较器COMP1的等效输入失配电压，而第三电容C3的第二极板电压为：Vref，也就是说，第三电容C3两端的电压差为Vos3。

而在电流积分模块10积分过程中，第一开关S1闭合，第二开关S2断开，第三开关S3断开，第四开关S4断开，第五开关S5闭合，第六开关S6断开，第九开关S9以及第十开关S10断开，第八开关S8闭合，比较器COMP1的等效输入失配电压被存储在第三电容C3上，从而不会出现因等效输入失配而导致比较器COMP1的输出信号受到输入失调电压影响的现象，对于某些应用场景，例如测量环境光强度的场景而言，可以消除因比较器的输入失调电压而造成的误差，进而有利于提高环境光强度测量的准确性。

值得注意的是，上述关于光生电流读出电路的内容旨在清楚说明本申请的实施验证过程，本领域技术人员在本申请的指导下还可以做出等同的修改设计，例如，参阅图19，图19示出了本申请实施例中光生电流读出电路的另一种电路结构示意图，其中，电荷注入模块300也可以采用恒定电流源I0以及控制开关Sc实现，比较器COMP1的输出信号Vout对控制开关Sc进行控制，比较器COMP1每输出一次高电平信号则控制开关Sc闭合预设时间，因此电荷注入模块300向电流积分电路100注入的电荷量为：Q=I0×t，进而实现电荷注入模块300电荷定量注入的目的。

进一步地，为了更好的实施本申请实施例中的光生电流读出电路，在光生电流读出电路的基础上，本申请还提供一种芯片，芯片包括如上述任一实施例的光生电流读出电路。由于本申请实施例中的因设置有上述实施例的光生电流读出电路，从而具有上述光生电流读出电路的全部有益效果，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本申请中的）也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

以上对本申请实施例所提供的一种电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1.一种电流积分电路，其特征在于，包括：

电流积分模块，所述电流积分模块包括第一运算放大器以及积分电容；

所述积分电容的第一极板耦接至所述第一运算放大器的第一输入端，所述积分电容的第二极板耦接至所述第一运算放大器的输出端；

积分起点控制模块，所述积分起点控制模块用于在所述电流积分模块进行积分前将所述积分电容的第二极板电压固定在第一预设电压，以在所述电流积分模块进行积分前将所述电流积分模块的输出信号固定在所述第一预设电压。

2.如权利要求1所述的电流积分电路，其特征在于，所述积分起点控制模块包括第一开关模块，所述第一开关模块包括至少一个开关；

所述第一开关模块在所述电流积分模块进行积分前将所述积分电容的第二极板电压固定在所述第一预设电压。

3.如权利要求2所述的电流积分电路，其特征在于，所述积分起点控制模块还包括运放电压固定模块；

所述运放电压固定模块用于在所述电流积分模块进行积分前将所述第一运算放大器的输出端电压固定在所述第一预设电压。

4.如权利要求3所述的电流积分电路，其特征在于，所述第一运算放大器包括第一跨导放大器以及阻抗单元；

所述运放电压固定模块包括第二跨导放大器，所述第一跨导放大器和所述第二跨导放大器的输出端与所述阻抗单元的输入端连接；

所述第二跨导放大器的第一输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，且所述第二跨导放大器的第二输入端接入所述第一预设电压。

5.如权利要求3所述的电流积分电路，其特征在于，所述第一运算放大器包括第一跨导放大器、第一阻抗单元以及放大单元，所述运放电压固定模块包括第二跨导放大器以及第二阻抗单元；

所述第一跨导放大器的输出端与所述第一阻抗单元的输入端连接，所述第一阻抗单元的输出端与所述放大单元的输入端连接；

所述第二跨导放大器的输出端与所述第二阻抗单元的输入端连接，所述第二阻抗单元的输出端与所述放大单元的输入端连接；

所述第二跨导放大器的第一输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，且所述第二跨导放大器的第二输入端接入所述第一预设电压。

6.如权利要求4或5所述的电流积分电路，其特征在于，所述运放电压固定模块还包括第六开关以及第一电容；

所述第六开关一端与所述第二跨导放大器的第一输入端连接，另外一端与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述第一电容的第一极板与所述第二跨导放大器的第一输入端连接，所述第一电容的第二极板接地；

在所述电流积分模块进行积分前，所述第六开关闭合；在所述电流积分模块积分过程中，所述第六开关断开。

7.如权利要求2所述的电流积分电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第四开关以及第五开关；

所述第四开关的一端用于接入所述第一预设电压，另外一端与所述积分电容的第二极板连接；

所述第五开关的一端与所述积分电容的第二极板连接，另外一端与所述第一运算放大器的输出端连接；

在所述电流积分模块进行积分前，所述第四开关闭合且所述第五开关断开；在所述电流积分模块积分过程中，所述第四开关断开且所述第五开关闭合。

8.如权利要求2所述的电流积分电路，其特征在于，所述积分起点控制模块还包括第二开关模块；

所述第二开关模块在所述电流积分模块进行积分前将所述积分电容的第一极板耦接至所述第一运算放大器的第二输入端，所述第一运算放大器的第二输入端用于接入第二预设电压。

9.如权利要求8所述的电流积分电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第一开关以及第二开关；

所述第一开关的一端用于接入输入信号，另外一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接；

所述第二开关的一端连接于所述第一开关与所述第一运算放大器的第一输入端之间的第一节点，另外一端与所述第一运算放大器的第二输入端连接；

在所述电流积分模块进行积分前，所述第一开关断开且所述第二开关闭合；在所述电流积分模块积分过程中，所述第一开关闭合且所述第二开关断开。

10.如权利要求9所述的电流积分电路，其特征在于，所述第二开关模块还包括第三开关；

所述第三开关的一端连接于所述第一开关背离所述第一运算放大器的第一输入端的一端，另外一端与所述第一运算放大器的第二输入端连接；

在所述电流积分模块进行积分前，所述第三开关闭合；在所述电流积分模块积分过程中，所述第三开关断开。

11.如权利要求2所述的电流积分电路，其特征在于，所述积分起点控制模块还包括失配消除模块；

所述失配消除模块用于抵消所述第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配。

12.如权利要求11所述的电流积分电路，其特征在于，所述第一运算放大器包括第一跨导放大器以及阻抗单元，所述第一跨导放大器的输出端与所述阻抗单元的输入端连接。

13.如权利要求12所述的电流积分电路，其特征在于，所述失配消除模块包括第二跨导放大器，所述第二跨导放大器的输入端接入第一差分信号，所述第二跨导放大器的输出端与所述阻抗单元的输入端连接；

所述第一差分信号、所述第一跨导放大器的跨导、所述第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压以及所述第一跨导放大器的跨导满足如下关系式：

Vos1×gm1+Vos2×gm2=0

其中，Vos1为所述第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压，gm1为所述第一跨导放大器的跨导，Vos2为所述第一差分信号，gm2为所述第二跨导放大器的跨导。

14.如权利要求12所述的电流积分电路，其特征在于，所述失配消除模块包括第一电流源，所述第一电流源的一端与所述阻抗单元的输入端连接，另外一端接地；

所述第一电流源、所述第一跨导放大器的跨导以及所述第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压满足如下关系式：

Vos1×gm1+Idac=0

其中，Vos1为所述第一运算放大器的第一输入端的等效输入失配电压，gm1为所述第一跨导放大器的跨导，Idac为所述第一电流源的电流大小。

15.如权利要求11所述的电流积分电路，其特征在于，所述失配消除模块包括第二电容以及第七开关；

所述第二电容的第一极板与所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第二电容的第二极板与所述积分电容的第一极板连接；

所述第七开关一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另外一端与所述第一运算放大器的输出端连接；

其中，在所述电流积分模块进行积分前，所述第七开关闭合；在所述电流积分模块积分过程中，所述第七开关断开。

16.一种光生电流读出电路，其特征在于，包括：

光电二极管；

如权利要求1至15任一项所述的电流积分电路，所述电流积分电路用于对所述光电二极管的光生电流进行积分；

比较模块，所述比较模块用于将所述电流积分电路的输出信号与预设电压比较并输出控制信号；

电荷注入模块，所述电荷注入模块用于根据所述控制信号向所述电流积分电路注入电荷；

其中，当电流积分电路的输出信号电压高于预设电压时，所述电荷注入模块向所述电流积分电路注入电荷，以使得所述电流积分电路的输出信号电压重新拉低至第一预设电压。

17.如权利要求16所述的光生电流读出电路，其特征在于，所述比较模块包括比较器、第三电容、第八开关、第九开关以及第十开关；

所述第八开关的第一端与所述电流积分电路的输出端连接，所述第八开关的第二端与所述第三电容的第一极板连接，所述第三电容的第二极板与所述比较器的反相输入端连接；

所述第九开关的第一端连接于所述第八开关与所述第三电容之间的第二节点，所述第九开关的第二端与所述比较器的同相输入端连接，所述比较器的同相输入端接入所述预设电压；

所述第十开关的第一端与所述比较器的反相输入端连接，所述第十开关的第二端与所述比较器的输出端连接；

在所述电流积分模块进行积分前，所述第九开关以及所述第十开关闭合，所述第八开关断开；在所述电流积分模块进行积分过程中，所述第九开关以及所述第十开关断开，所述第八开关闭合。

18.如权利要求16所述的光生电流读出电路，其特征在于，所述光生电流读出电路还包括积分终点计量模块；

所述积分终点计量模块用于对所述电流积分电路输出信号的剩余电压进行测量。

19.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求16至18任一项所述的光生电流读出电路。