JPS61187665A - Charge detection circuit - Google Patents

Charge detection circuit

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JPS61187665A
JPS61187665A JP2915685A JP2915685A JPS61187665A JP S61187665 A JPS61187665 A JP S61187665A JP 2915685 A JP2915685 A JP 2915685A JP 2915685 A JP2915685 A JP 2915685A JP S61187665 A JPS61187665 A JP S61187665A
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JP
Japan
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switch
reset
amplifier
voltage
clamp
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JP2915685A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Tanaka
正一 田中
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Individual
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain to simplify a circuit, by bringing a clamp switch to a continuity state simultaneously with or prior to the cutting-off of a reset switch. CONSTITUTION:When a reset switch 3 and a clamp switch 7 are brought to a continuity state at time t1, the signal charge of a contact 2 is reset and the sound terminal 6B of a connection condenser 6 is clamped. The switch 3 is cut off at time t2 and reset noise voltage is generated in the contact 2 but, because the switch 7 is in the continuity state, the reset noise voltage appearing at the second terminal 6B of the condenser 6 is rapidly clamped and output signal voltage V0 almost contains no reset noise voltage. The clamp 7 is cut off at time t3 and the clock voltage V1 of CCD changes and the clock voltage V1 applied to the final transmission electrode, to which clock voltage is applied, among transmission electrodes in CCD is returned to the original state at the time t1. By this method, the circuit can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電荷検出回路に関し、特に相関2重サンプリン
グ回路の改良に関する。
TECHNICAL FIELD This invention relates to charge detection circuits, and more particularly to improvements in correlated double sampling circuits.

背景技術 CODの電荷検出の為に、一般に浮遊拡散増幅器(FD
A)が多用されている。しかしFDAはリヤ1トノイズ
を持つ。上記のリセットノイズを低減する為に、相関2
重サンプリング技術が周知である。
Background Art Floating diffusion amplifiers (FDs) are generally used for charge detection in CODs.
A) is often used. However, FDA has rear 1st noise. In order to reduce the above reset noise, correlation 2
Heavy sampling techniques are well known.

相関2重サンプリング法の動作はまず最初にリセットス
イッチを導通して浮遊容量をリセットし、それから上記
のリセットスイッチを遮断した後でクランプスイッチを
導通する事によって接続コンデンサの第2端をクランプ
し、それから上記の浮遊容量に信号電圧を入力し、それ
からサンプルホールド回路で出力信号電圧をサンプルホ
ールドする。
The operation of the correlated double sampling method is to first turn on the reset switch to reset the stray capacitance, then turn off the reset switch and then turn on the clamp switch to clamp the second end of the connected capacitor. Then, the signal voltage is input to the above stray capacitance, and then the output signal voltage is sampled and held in the sample-and-hold circuit.

本出願人によって出願された特出58−191197は
本発明の先行出願である。
Japanese Patent Application No. 58-191197 filed by the present applicant is an earlier application of the present invention.

発明の開示 上記の相関2重サンプリング法C以下においてCDSと
略称される。)はFDAのリセットノイズと初段MOS
増幅器のl/rノイズを低減できるので、CODの有力
な電荷検出回路である。しかし、上記のCDSの欠点は
その回路構成とその動・ 作が複雑である事であり、こ
れらの問題がその普及を遅らせていた原因である。本発
明はCDSの上記の欠点を改善する事である。本発明の
具°体的な目的はリセットノイズを発生せず、そして簡
単な構造と簡単な動作を持つ電荷検出回路を開発する事
である。本発明の基本的な特徴は浮遊容量とリセットス
イッチと増幅器と接続コンデンサとクランプスイッチか
ら成る周知のCOD電荷検出回路構造において、リセッ
トスイッチが遮断すると同時にまたはその前にクランプ
スイッチを導通する事を特徴とする。このようにすれば
、リセットスイッチが遮断された直後に浮遊容量に発生
するリセットノイズ電圧は直ちにクランプスイッチによ
ってクランプされる。本発明の重要な利点は従来のCD
Sにおいて必要であったサンプルホールド回路が省略で
きる事である。本発明の第2の利点は上記のサンプルホ
ールド回路の省略と、そしてリセットスイッチとクラン
プスイッチの動作の重なりによって、実質的な信号出力
期間を延長できる事である。この効果は特に2次元固体
撮像素子のような高速動作素子において有益である。本
発明の1実施例において、上記の浮遊容量は1次元また
は2次元MC)S固体撮像素子の出ノJ信号線である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The above correlated double sampling method C is abbreviated as CDS below. ) is FDA reset noise and first stage MOS
Since it can reduce the l/r noise of the amplifier, it is an effective charge detection circuit for COD. However, the drawbacks of the CDS mentioned above are that its circuit configuration and its operation are complicated, and these problems are the reason for the delay in its widespread use. The present invention is to improve the above-mentioned drawbacks of CDS. A specific object of the present invention is to develop a charge detection circuit that does not generate reset noise and has a simple structure and simple operation. The basic feature of the present invention is that in the well-known COD charge detection circuit structure consisting of a stray capacitance, a reset switch, an amplifier, a connecting capacitor, and a clamp switch, the clamp switch is made conductive at the same time or before the reset switch is cut off. shall be. In this way, the reset noise voltage generated in the stray capacitance immediately after the reset switch is cut off is immediately clamped by the clamp switch. An important advantage of the present invention is that the conventional CD
The sample and hold circuit required in S can be omitted. A second advantage of the present invention is that the substantial signal output period can be extended by omitting the sample and hold circuit and by overlapping the operations of the reset switch and clamp switch. This effect is particularly useful in high-speed operating devices such as two-dimensional solid-state image sensors. In one embodiment of the present invention, the above stray capacitance is an output signal line of a one-dimensional or two-dimensional MC)S solid-state image sensor.

後で説明されるように、この実施例によれば1次元また
は2次元MO9固体撮像素子のSZN比を改善できる。
As will be explained later, according to this embodiment, the SZN ratio of a one-dimensional or two-dimensional MO9 solid-state image sensor can be improved.

本発明の他の特徴と効果が以下の実施例によって説明さ
れる。
Other features and advantages of the invention are illustrated by the following examples.

発明を実施するための最良の形態 図1はUSP第3781574号に開示される相関2重
サンプリング回路の筒型化されたブロック回路図である
。CGD Iの出力接点は拡散接合ダイオード4の第1
端2に接続され、上記の第1端2はリセットスイッチ3
の第1端とセンスアンプ5の入力端にら接続される。増
幅器5の出力端は接続コンデンサ6の第1端に接続され
、接続コンデンサの第2端はクランプスイッチ7の第1
端と増幅器8の入力端に接続される。増幅器8の出力端
はサンプリングスイッチ9を介してコンデンサ10の第
1端と増幅器1!の入力端に接続される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a cylindrical block diagram of a correlated double sampling circuit disclosed in US Pat. No. 3,781,574. The output contact of CGD I is the first of diffusion junction diode 4.
The first end 2 is connected to the reset switch 3.
The first end of the sense amplifier 5 is connected to the input end of the sense amplifier 5. The output terminal of the amplifier 5 is connected to the first terminal of the connecting capacitor 6, and the second terminal of the connecting capacitor is connected to the first terminal of the clamp switch 7.
and the input end of the amplifier 8. The output terminal of the amplifier 8 is connected to the first terminal of the capacitor 10 and the amplifier 1! via the sampling switch 9. connected to the input end of the

サンプリングスイッチ9とコンデンサ10はサンプルホ
ールド回路を構成する。図2は図1の相関2重サンプリ
ング回路のクロック電圧図である。
Sampling switch 9 and capacitor 10 constitute a sample and hold circuit. FIG. 2 is a clock voltage diagram of the correlated double sampling circuit of FIG.

リセットスイッチが動作する第1期間1゛1、クランプ
スイッチが動作する第2期間T2、CODの転送ゲート
から浮遊容量(接点)2に信号電荷が転送される第3期
間T3、サンプリングスイッチ9が動作する第4期間が
順番に配置される。図1に説明される従来の相関2重サ
ンプリング回路において注目すべき事はリセットスイッ
チ3が遮断された後で、クランプスイッチ7を導通させ
る事である。その結県、リセットスイッチ3が遮断して
からクランプスイッチが導通するまでの期間、接続コン
デンサ6の第2端6Bは接点2からリセットノイズ電圧
を受は取る。ただし、接続コンデンサ6の第2端6Bに
現れる上記のリセットノイズ電圧はサンプリングスイッ
チ9が遮断されているので、出力接点12には伝送され
ない。図1の相関2重サンプリング回路の構成と動作の
簡単化または高速化は固体撮像素子分野において要求さ
れていた。そして、増幅器11の入力端にサンプルホー
ルドされる入力電圧はサンプリングスイッチ9が遮断さ
れる直前の信号電圧であり、当然サンプリングスイッチ
9の遮断によってコンデンサlOに現れる熱電圧(サン
プリングノイズと略称される。)Vt=(KT/C)[
0,5]を含む。([]は指数項を指定する。)上記の
サンプリングノイズを上記のリセットノイズの10%に
する為に、コンデンサ10の容量は接合ダイオード4の
!00倍の容量の持つ必要がある。たとえば接合ダイオ
ード4の容量を0.027PFとすればコンデンサ10
は2.7PFを持つ必要がある。増幅器5と8の電圧増
幅率を実質的に1以しにする事によって、コンデンサ容
量を低減できる。しかし、増幅器5は一般にCODチッ
プに内蔵されるので、MOSソースホロワアンプが使用
され、その増幅率は1である。そしてCDSの非常に重
要な用途であるCCD固体撮像素子において、接点2の
信号電圧は大体IV以トであり、増幅器8に大きな増幅
率を与える事はできない。図3は従来の相関2重サンプ
リング回路の上記の問題を解決する回路を表ずl実施例
等価回路図であり、図4はそのクロック電圧図である。
A first period 1'1 in which the reset switch operates, a second period T2 in which the clamp switch operates, a third period T3 in which signal charge is transferred from the transfer gate of the COD to the stray capacitance (contact) 2, and a sampling switch 9 in operation. The fourth periods are arranged in order. What should be noted in the conventional correlated double sampling circuit illustrated in FIG. 1 is that the clamp switch 7 is turned on after the reset switch 3 is turned off. As a result, the second end 6B of the connecting capacitor 6 receives and receives the reset noise voltage from the contact 2 during the period from when the reset switch 3 is cut off until the clamp switch is turned on. However, the above reset noise voltage appearing at the second end 6B of the connecting capacitor 6 is not transmitted to the output contact 12 because the sampling switch 9 is cut off. Simplification or speeding up of the configuration and operation of the correlated double sampling circuit shown in FIG. 1 has been required in the field of solid-state image sensing devices. The input voltage sampled and held at the input terminal of the amplifier 11 is the signal voltage immediately before the sampling switch 9 is cut off, and naturally, the thermal voltage (abbreviated as sampling noise) that appears in the capacitor IO when the sampling switch 9 is cut off. )Vt=(KT/C)[
0,5]. ([] specifies an exponential term.) In order to make the above sampling noise 10% of the above reset noise, the capacitance of the capacitor 10 is equal to or larger than that of the junction diode 4. It is necessary to have 00 times the capacity. For example, if the capacitance of junction diode 4 is 0.027PF, capacitor 10
must have a PF of 2.7. By setting the voltage amplification factors of amplifiers 5 and 8 to substantially 1 or more, the capacitor capacity can be reduced. However, since the amplifier 5 is generally built into a COD chip, a MOS source follower amplifier is used, and its amplification factor is 1. In a CCD solid-state imaging device, which is a very important application for CDS, the signal voltage at the contact point 2 is approximately IV or higher, and a large amplification factor cannot be given to the amplifier 8. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an embodiment of a circuit that solves the above problems of the conventional correlated double sampling circuit, and FIG. 4 is a clock voltage diagram thereof.

図3は図Iの相関2重サンプリング回路において、サン
プリングスイッチ9とコンデンサ10と増幅器IIを省
略した構造を持つ。そして増幅器5は2段ソースホロワ
MOS増幅器であり、クランプスイッチ7はMOSスイ
ッチであり、増幅器8は1段ソースホロワMOS増幅器
である。これらはCGDIと同じチップに内蔵される。
FIG. 3 has a structure in which the sampling switch 9, capacitor 10, and amplifier II are omitted from the correlated double sampling circuit of FIG. The amplifier 5 is a two-stage source follower MOS amplifier, the clamp switch 7 is a MOS switch, and the amplifier 8 is a one-stage source follower MOS amplifier. These are built into the same chip as CGDI.

ドライバ用素子5Aと負荷素子5Bは初段ソースホロワ
増幅器を構成し、ドライバ素子5Cと負荷素子5Dは次
段ソースホロワ増幅器を構成する。同様にドライバ素子
8Aと負荷素子8Bは出力用ソースホロワ増幅器を構成
する。
The driver element 5A and load element 5B constitute a first-stage source follower amplifier, and the driver element 5C and load element 5D constitute a second-stage source follower amplifier. Similarly, the driver element 8A and the load element 8B constitute an output source follower amplifier.

この相関2重サンプリング回路の動作が以下に説明され
る。時刻L1にリセットスイッチ3とクランプスイッチ
7が導通される。その結果接点2の信号電荷はリセット
され、接続コンデンサ6の第2端6Bはクランプされる
。そして時刻【2にリセットスイッチ3が遮断される。
The operation of this correlated double sampling circuit will be explained below. At time L1, the reset switch 3 and the clamp switch 7 are made conductive. As a result, the signal charge on the contact 2 is reset and the second end 6B of the connecting capacitor 6 is clamped. Then, at time [2], the reset switch 3 is shut off.

その結果接点2にリセットノイズ電圧が発生するが、ク
ランプスイッチ7が導通しているので、接続コンデンサ
6の第2端に現れる上記のリセットノイズ電圧は急速に
クランプされ、出力信号電圧Voはほとんどそれを含ま
ない。時刻t3にクランプスイッチ7が遮断され、CC
Dのクロック電圧■1が変化してCGDIから接点2に
信号電荷が転送される。
As a result, a reset noise voltage is generated at the contact 2, but since the clamp switch 7 is conductive, the reset noise voltage appearing at the second terminal of the connecting capacitor 6 is quickly clamped, and the output signal voltage Vo is almost the same. Does not include. At time t3, the clamp switch 7 is cut off, and CC
The clock voltage (1) of D changes and signal charges are transferred from CGDI to contact 2.

CCDIの転送電極の内、クロック電圧を印加される最
終の転送電極に印加されるクロック電圧V1は時刻t!
に元の状態に復帰する。この実施例の重要な特徴は時刻
t2のクロック電圧VRGの変化がクランプスイッチ7
の導通によって、出力接点8Cに殆ど影響をがえない事
である。ただし、リセットスイッチ3とクランプスイッ
チ7はNチャンネルMOS)ランジスタであり、C0D
IはNチャンネルCODである。勿論クランプスイッチ
7が完全に導通した後でリセットスイッチ3が導通ずる
事も可能であり、またはリセットスイッチ3が遮断する
萌にクランプスイッチ7が導通する“バも可能である。
The clock voltage V1 applied to the last transfer electrode to which a clock voltage is applied among the transfer electrodes of the CCDI is at time t!
to return to its original state. An important feature of this embodiment is that the change in clock voltage VRG at time t2
Due to the conduction of the output contact 8C, there is almost no effect on the output contact 8C. However, reset switch 3 and clamp switch 7 are N-channel MOS) transistors, and C0D
I is an N-channel COD. Of course, it is also possible for the reset switch 3 to become conductive after the clamp switch 7 is completely conductive, or it is also possible for the clamp switch 7 to be conductive at the point where the reset switch 3 is disconnected.

時刻L3において、クランプスイッチの遮断と、CCD
Iから接点2への信号電荷転送が同時に開始される。し
かし上記の信号電荷転送はクランプスイッチの遮断より
時間的に遅れるので、信号電圧のクランプは殆どない。
At time L3, the clamp switch is shut off and the CCD
Signal charge transfer from I to contact 2 is started at the same time. However, since the signal charge transfer described above is delayed in time from the shutoff of the clamp switch, there is almost no clamping of the signal voltage.

らちろんクランプスイッチの遮断を先行させる事も可能
である。図3において増幅器5は2段ソースホロワ増幅
器であり、電圧増幅率は約1である。しかし、接点2の
容量を小さく、接続コンデンサ容量を大きくする事によ
って、SN比は十分改善できる。即ち、クランプスイッ
チ7の遮断によって、接続コンデンサの第2端6Bに熱
電圧が残留する。
Of course, it is also possible to cut off the clamp switch in advance. In FIG. 3, amplifier 5 is a two-stage source follower amplifier, and has a voltage amplification factor of about 1. However, the SN ratio can be sufficiently improved by reducing the capacitance of the contact 2 and increasing the capacitance of the connected capacitor. That is, by shutting off the clamp switch 7, a thermal voltage remains at the second end 6B of the connected capacitor.

いま、接続コンデンサ6を0.225PF、接点2の容
量を0.025PFとすれば、クランプスイッチ7のリ
セットノイズ電圧はリセットスイッチ3のリセットノイ
ズ電圧の1/3になる。従って、クランプスイッチ7の
リセットノイズ電子数を接点2で評価(換算)すれば、
21電子になる。
Now, if the connection capacitor 6 is 0.225PF and the capacitance of the contact 2 is 0.025PF, the reset noise voltage of the clamp switch 7 will be 1/3 of the reset noise voltage of the reset switch 3. Therefore, if the number of reset noise electrons of clamp switch 7 is evaluated (converted) using contact 2, then
It becomes 21 electrons.

1/rノイズを減らすために、各ソースホロワ増幅器の
MOS)ランジスタをバルクヂャンネル形式とする事が
好ましい。図5は接続コンデンサ6の1実施例断面図で
ある。5xlO[15]原子/CCのP形基板表面に2
XIO[161原子/CCのN影領域14とIO[20
1原子/CCのN十領域I5が作られろ。■)形基、板
13表面に絶縁膜!3Aを介してゲート電極1Gが作ら
れる。そして」二足のゲート電極16は接続コンデンサ
の第2端6Bとして使用される。このようにすれば信号
電圧状態によって接続コンデンサの容量が変化しない利
点が有る。そして大きなM OS :g量を利用できる
ので、接続コンデンサの面積を小さくできる。
In order to reduce 1/r noise, it is preferred that the MOS transistors in each source follower amplifier be of bulk channel type. FIG. 5 is a sectional view of one embodiment of the connection capacitor 6. 5xlO[15] atoms/2 on the surface of the CC P-type substrate
N shadow area 14 of XIO[161 atoms/CC and IO[20
Create N10 region I5 of 1 atom/CC. ■) Insulating film on the shape base and plate 13 surface! Gate electrode 1G is formed via 3A. The two gate electrodes 16 are then used as the second end 6B of the connecting capacitor. This has the advantage that the capacitance of the connected capacitor does not change depending on the signal voltage state. Since a large amount of MOS:g can be used, the area of the connected capacitor can be reduced.

ゲート電極16−ヒに絶縁膜を介して第2ゲート電極を
配置し、L記の第2ゲート電極を第1端6Δに接続する
事も可能である。図6は本出願人によって出願されてい
るMOS転送センサの1実施例等価回路図であり、その
詳細は特出58−191197に開示されている。簡単
に説明すれば、MOS転送センサの垂直信号線18はス
トップコンデンサ19.第!転送ゲート20.バイアス
コンデンサ21.第2転送ゲート22.水平走査コンデ
ンサ23、電位障壁用転送ゲート24から成る水平、転
送回路を介して水平信号線25に接続される。水平−信
号線25はリセットスイッチ3によってリセットされる
。そして、増幅器5、接続コンデンサ6、クランプスイ
ッチ7、増幅器8は図3と同じである。ただし増幅器5
は増幅率が2以上であるソース接地形増幅器である。水
平走査回路17は水平走査コンデンサのゲート電極を走
査し、信号電荷は23のチャンネルから24の電位障壁
を越えて水平信号線25に転送される。ただし図6では
垂直信号線は1個だけ記載しである。図6と図3を比較
すると、図3の接点2が図6の水平信号線25と等価で
ある事が理解される。従って図31図4に開示される本
発明の相関2重サンプリング回路が図6のMOS転送セ
ンサに利用できる事が分かる。その結果図3のCODよ
り、信号電圧に比較して相対的に大きな割合を持つ水平
信号線のリセットノイズ電圧を除去できる。詳しい説明
は上記の特許願を参照されたい。VDDは例えば10V
SVSS+、tOV、VRは+6Vである。
It is also possible to arrange a second gate electrode on the gate electrode 16-A via an insulating film, and connect the second gate electrode of letter L to the first end 6Δ. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of one embodiment of a MOS transfer sensor filed by the present applicant, the details of which are disclosed in Japanese Patent Application No. 58-191197. To explain briefly, the vertical signal line 18 of the MOS transfer sensor is connected to the stop capacitor 19. No.! Transfer gate 20. Bias capacitor 21. Second transfer gate 22. It is connected to a horizontal signal line 25 via a horizontal transfer circuit consisting of a horizontal scanning capacitor 23 and a potential barrier transfer gate 24. The horizontal signal line 25 is reset by the reset switch 3. The amplifier 5, connection capacitor 6, clamp switch 7, and amplifier 8 are the same as in FIG. However, amplifier 5
is a grounded source amplifier with an amplification factor of 2 or more. The horizontal scanning circuit 17 scans the gate electrode of the horizontal scanning capacitor, and the signal charge is transferred from the channel 23 to the horizontal signal line 25 over the potential barrier 24. However, in FIG. 6, only one vertical signal line is shown. Comparing FIG. 6 with FIG. 3, it will be understood that the contact 2 in FIG. 3 is equivalent to the horizontal signal line 25 in FIG. Therefore, it can be seen that the correlated double sampling circuit of the present invention disclosed in FIGS. 31 and 4 can be used in the MOS transfer sensor of FIG. As a result, from the COD of FIG. 3, the reset noise voltage of the horizontal signal line, which has a relatively large proportion compared to the signal voltage, can be removed. For a detailed explanation, please refer to the above-mentioned patent application. For example, VDD is 10V
SVSS+, tOV, and VR are +6V.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は従来の相関2重サンプリング回路を表す等価回路
図であり、図2はそのクロック電圧図である。図3は本
発明の相関2重サンプリング回路を表すl実施例等価回
路図である。図4は図3のクロック電圧図である。図5
は図3の接続コンデンサの1実施例断面図である。図6
は本発明の1実施例を表す等価回路図である。 霞4 八/3  p 手続補正書[自発] 1、事件の表示 憫J出寿V晧d和ダ07年2qlj6
92 、 発明ノ名称帽、萄・橢渇4ヨ升3、補正をす
る者 事件との関係  特許出願人 住所  名古屋市名東区上社2−37CI本郷3054
、補正命令の事由   Lし 5、補正により増加する発明の数  乍し7、補正の内
容   別紙の通り 明細11)の最終ページの第9行と第1O行の間に(即
ち、〔3、発明の詳細な説明]の最終行の後に−1、以
下の説明を追加致します。 本発明の利点が以下に整理される。 第1のトリ点は従来のCDS回路に比較して、サンプル
ホールド回路を省略できるために、回路が簡単になり、
チップコストと消費電力を低減できる二14である。高
速で動作するサンプルホールド回路は高速アナ〔7グス
イツ千と高人力抵抗アンプとコンデンサを必要とし、そ
の設計は従来筒型ではなか−)だ、。 本発明の第2の不11点はサンプルホールド回路の動作
期間(サンプルホールド期間)を省略できる事と、そし
てクランプ回路はりセットスイッチ7か遮断して直ちに
遮断できるので、安定期間(固体撮像素子の出力界へ1
(25または2)が信号型CIを持たない浮遊電位状態
である期間)を短縮できる事である。その結果、リセッ
ト期間、安定期間、信号出力期間をそれぞれ延長でき、
クロック回路の設計が簡単になり、各回路の動作が安定
する。 その第3の利点はサンプルホールド回路が遮断する時に
発生するサンプリングノイズ(高周波折り返しノイズ)
を除去できる事である。 以下に図面に記載された実施例の追加説明が記載される
。 図3のリセットノイズ除去回路を内蔵するCOD固体撮
像素子(またはハイブリッド固体撮像素子)において、
出力用ソースホロワアンプ8はl/「ノイズを除去する
必要があり、バルクチャンネル領域を信号電荷が走行す
るMO9I−ランジスタまたはJ −FI’、 ’I’
 (またi、tsIT)を使用する事が好ましい。また
、図3または図6において、ソースホロワアンプ5また
は8、そして電圧増幅アンプ5をPチャンネル形F E
 Tで構成すれば、電源電圧を低減できる。図3におい
て、接続コンデンサ6とクランブスイッヂ7を外部に設
置する事は当然可能である。図6において、電圧増幅ア
ンプ5を固体撮像素子に内蔵する場合、増幅率を一定に
するために、5は外部の後段アンプから帰還された信号
電圧を抵抗を介してそのソース電極端子に注入される事
が好ましい。図6において、リセットスイッチ3と電圧
増幅アンプ5を外部に設置する場合、5の初段アンプは
当然高入力抵抗アンプ(たとえば、I F E Tアン
プ)である事が好ましい。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a conventional correlated double sampling circuit, and FIG. 2 is a clock voltage diagram thereof. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an embodiment of the correlated double sampling circuit of the present invention. FIG. 4 is a clock voltage diagram of FIG. 3. Figure 5
4 is a sectional view of one embodiment of the connection capacitor shown in FIG. 3. FIG. Figure 6
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram representing one embodiment of the present invention. Kasumi 4 8/3 p Procedural amendment [spontaneous] 1. Indication of the case 憫J Deju V Kaki d Wada 2007 2qlj6
92, Name of the invention, 萄・旉 4 yo sho 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address: 3054 CI Hongo, 2-37 Kamisha, Meito-ku, Nagoya City
, Reasons for the amendment order L 5. Number of inventions increased by the amendment 7. Contents of the amendment As shown in the attached document, between the 9th line and the 1st O line of the last page of Specification 11) (i.e. [3. Inventions -1, the following explanation will be added after the last line of ``Detailed explanation of CDS''.The advantages of the present invention are summarized as follows.The first tri point is that the sample and hold circuit can be omitted, which simplifies the circuit,
214. Chip cost and power consumption can be reduced. The sample-and-hold circuit, which operates at high speed, requires a high-speed analogue amplifier and a high-power resistance amplifier and capacitor, and its design is different from the conventional cylindrical design. The second disadvantage of the present invention is that the operation period of the sample and hold circuit (sample and hold period) can be omitted, and the clamp circuit can be shut off immediately by shutting off the set switch 7, so the stability period (of the solid-state image sensor) To the output field 1
(The period in which 25 or 2 is in a floating potential state with no signal type CI) can be shortened. As a result, the reset period, stability period, and signal output period can be extended.
The design of the clock circuit becomes simple and the operation of each circuit becomes stable. The third advantage is sampling noise (high frequency aliasing noise) that occurs when the sample and hold circuit is cut off.
can be removed. Additional description of the embodiments illustrated in the drawings is provided below. In the COD solid-state image sensor (or hybrid solid-state image sensor) incorporating the reset noise removal circuit shown in FIG.
The output source follower amplifier 8 is an MO9I-transistor or J-FI', 'I' in which noise must be removed and signal charges travel in the bulk channel region.
(also i, tsIT) is preferably used. In addition, in FIG. 3 or 6, the source follower amplifier 5 or 8 and the voltage amplification amplifier 5 are P-channel type F E
If configured with T, the power supply voltage can be reduced. In FIG. 3, it is of course possible to install the connection capacitor 6 and clamp switch 7 outside. In FIG. 6, when the voltage amplification amplifier 5 is built into the solid-state image sensor, in order to keep the amplification factor constant, the signal voltage 5 fed back from the external downstream amplifier is injected into its source electrode terminal via a resistor. It is preferable that In FIG. 6, when the reset switch 3 and the voltage amplification amplifier 5 are installed externally, it is naturally preferable that the first stage amplifier 5 is a high input resistance amplifier (for example, an I FET amplifier).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、浮遊容量とリセットスイッチと増幅器と結合コ
ンデンサとクランプスイッチを備え、上記の信号電荷が
注入される、上記の浮遊容量は上記の増幅器の入力端に
接続され、そして増幅器の出力端は上記の結合コンデン
サの第1端に接続され、そして上記の結合コンデンサの
第2端は上記のクランプスイッチの第1端に接続され、
そして上記の浮遊容量は上記のリセットスイッチの第1
端に接続される電荷検出回路において、 上記のリセットスイッチが遮断すると同時にまたはその
前に、上記のクランプスイッチが導通する事を特徴とす
る電荷検出回路。
(1), comprising a stray capacitance, a reset switch, an amplifier, a coupling capacitor and a clamp switch, the above signal charge is injected, the above stray capacitance is connected to the input end of the above amplifier, and the output end of the amplifier is a first end of the coupling capacitor, and a second end of the coupling capacitor connected to a first end of the clamp switch;
And the above stray capacitance is the first one of the above reset switch.
A charge detection circuit connected to an end of the charge detection circuit, wherein the clamp switch is made conductive at the same time as or before the reset switch is cut off.
(2)、上記のクランプスイッチは上記のリセットスイ
ッチと同時にまたはそれより前に導通する事を特徴とす
る第1項記載の電荷検出回路。
(2) The charge detection circuit according to item 1, wherein the clamp switch is made conductive at the same time as or before the reset switch.
(3)、上記の結合コンデンサはMOSコンデンサであ
り、そして絶縁膜上に配置されるゲート電極が第2端で
あり、上記のゲート電極の下の半導体表面領域がその第
1端である事を特徴とする第1項記載の電荷検出回路。
(3) The above coupling capacitor is a MOS capacitor, and the gate electrode disposed on the insulating film is the second end, and the semiconductor surface region under the above gate electrode is the first end. The charge detection circuit according to item 1, characterized in that:
(4)、上記の浮遊容量は1次元または2次元MOS固
体撮像素子の出力信号線である事を特徴とする第1項記
載の電荷検出回路。
(4) The charge detection circuit according to item 1, wherein the stray capacitance is an output signal line of a one-dimensional or two-dimensional MOS solid-state image sensor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019141704A (en) * 2014-01-27 2019-08-29 リズム ダイアグノスティック システムズ,インク. Device for monitoring physiological parameter

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