JPS6226970A - 電荷検出回路 - Google Patents

電荷検出回路

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JPS6226970A
JPS6226970A JP60166477A JP16647785A JPS6226970A JP S6226970 A JPS6226970 A JP S6226970A JP 60166477 A JP60166477 A JP 60166477A JP 16647785 A JP16647785 A JP 16647785A JP S6226970 A JPS6226970 A JP S6226970A
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JP
Japan
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analog
circuit
multiplexer
switches
switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP60166477A
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English (en)
Inventor
Shinji Masuda
増田 愼治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1次元イメージ・セシサ用検出e駆動回路に関
する。
〔従来の技術〕
従来、この種の電荷検出回路としては第2図の構成の回
路がある。
第2図(こおいて、DAIφ〜DAI 64はそれぞれ
フォトダイオードであり、8A100〜5A164はフ
ォトダイオードDA100〜DA164 のうちのひと
つを選択する為のアナログ・マルチプレクサであり、ア
tログ−スイッチ8IA11、積分容量CIAII、及
び演算増幅器OP2は蓄積回路を構成している。バイア
ス道FE源VB2は演算増幅器OP2の非反転入力端子
にバイアス電圧を供給している。
その動作を説明すると、まづ、アナログ・スイッチ5A
100〜8A163 がオフ状態であり、8IA11が
オフ状態であるとき、積分容1CIAllは′這荀遣が
10”となっており、従って出力電圧vo=Qが現われ
ている。次にアナログ・スイッチaIA11をオフ状態
にし、アナログ・マルチプレクサ中のアナログ−スイッ
チ8A100をオン状態にしてフォトダイオードDA1
00を選択すると、光入力によって同フォトダイオード
に発生していた電荷が積分回路へ移動し、積分容量5I
AIIの両端に電荷に対応した電圧が発生して出力電圧
vsが得られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上述の従来の電荷検出回路では、アナログ・ス
イッチがオン状態からオフ状態に変化する際に発生する
雑音、いわゆるフィード−スルーが影響が大きく、特に
微少な電荷を検出する場合、8/N比の低下を招くとい
う欠点があった。
更に、第2図における節点TPλ2には64個のアナロ
グ・スイッチが接続されており、それらアナログ・スイ
ッチの寄生容量、布線容量が、積分回路の動作速度を低
下させ、同節点TPA2に残留電圧が生じることが多い
。例えば、第2図番こ8いてフォトダイオードDA10
0を選択した後、フォトダイオ−10人111を選択し
たとすると、フォトダイオードDム111からの電荷に
0人100の電荷の一部が混入する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は、アナログ・スイッチより発生するフィ
ード・スルーの影響を低減すると共に、選択していない
フォトダイオードの電荷の影響を低減することにある。
その為に、本発明の電荷検出回路は、ダミー−アナログ
−スイッチとダミー−キャパシタを付加された全差動構
成を有し、フォトダイオードを選択する為のアナログ−
マルチプレクサと積分回路の間ζこ茶1及び第2のアナ
ログ・スイッチを有し、それぞれのアナログ−スイッチ
の一端が第3及び第4のアナログeスイッチを介してバ
イアス電圧源に接続される構成を有する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第3図は本発明の一実施例である。DAO〜DAs 3
はフォトダイオードであり、8AO〜S人63はフォト
ダイオ−10人0〜Dλ63をそれぞれ選択する為のア
ナログ・スイッチである。
CDO〜C863はフォトダイオードDム0〜D人63
の逆方向接合容量と同じ値を有するダミー・キャパシタ
であり、8BQ〜8B63はアナログ−スィッチ8AO
〜8人63とほぼ同じ大きさのアナログ−スイッチであ
る。OPIは全差動演算増幅器、8IA1,8IB1は
アナログ−スイッチ、ClA1 、ClB1は同じ値を
持つ積分容量である。また、8XA2.5XB2は積分
回路とアナログ−マルチプレクサを分離する為のアナロ
グ・スイッチであり、8XA1.8XB1は、それぞれ
節点TP人1.TPBIへバイアス電圧源VBIの゛電
圧を供給する為のアナログeスイッチである。VBIは
バイアス電圧源であり、VSSは負の電源線である。
次に、各アナログ・スイッチのオンオフ変化の様子を示
す第3図を用いて第1図の回路動作を説明する。
期間Tlのとき、アナログ−スイッチ8人0〜8A63
.8BO〜8B53 、SX人2 、5XB2がオフ状
態であり、一方、アナログ・スイッチ5XAI、8XB
1,5IAx、8IB1にオン状態である。したがって
、この期間では、積分容量ClAl 、CIBIは短絡
されており、出力電圧VO=Qとなる。また、寄生容量
、布線容量の多い節点TPAI 、TPBIはSX人1
.8XB1を介してバイアス電圧源VBIに接続されて
バイアス電圧源の電圧に光重されている。
期間T2のとき、スイッチ8AOはオン状態、8人1〜
5A63はオフ状態、8XA1.5XBI参8IA1,
8IB1はオフ状態、そしてSXλ2゜8XB2はオン
状態となっている。この期間では、フォトダイオードD
AQはスイッチ8人2を介して積分回路へ接続され、ま
たダミー・キャパシタCBOはダミー−スイッチ8XB
2を介して積分回路へ接続される。フォトダイオードD
AOに発生していた電荷は積分回路へ移動し、積分容量
Cl人1は電圧を発生させる。ダミー−キャパシタCB
Qには電荷の発生がないので積分容量CIBIに電圧の
発生はない。
期間T3のとき、スイッチ8Aφ、SBφは依然オン状
態、SA、1〜8A53.8B1〜5f363はオフ状
態、そしてSXλ2.5XB2はオフ状態である。この
期間では、5IAI、5IBIがオン状態であり、全差
動演算増幅器の反転入力端子と非反転出力端子が短絡さ
れ、非反転入力端子と反転出力端子が短絡され、積分容
1icIA1゜ClB1は、電荷力げ0”であり、出力
電圧V。
20となっている。また、フォトダイオードDAOは8
XA1を介してバイアス電圧源VBIで充電される。
期間T4.T5のときには、8Ao 、8A2〜S入6
3.SBO,SB2〜8B63はオフ状態であり、8人
1.SBIがオン状態となり、5XAI 、5XI31
,8IAl 、8I)31 。
8XA2 、8XB2ハソレソレJtJ]Ifj3T 
2 、 T 3ト同様にオン、オフとなり、以丁同僅に
繰り返される。
本実btp例においてはフォトダイオードDAQ。
DA63に対応するダミー・キャパシタC’BQ〜CB
63を設け、アナログ−スイッチ8AO〜8A63に対
もするダミー・アナログ・スイッチ8BO〜8B63を
設け、回路全体を全差動構成とした為、同相成分から成
るアナログ−スイッチのフィード・スルーは相殺され、
出力VQにはフォトダイオードl)入0〜I)&63に
発生した電荷に対応した電圧のみが現われる。
また、本実袴例では、電荷を積分回路に移し終った後、
例えば、T3.T50期間、フォトダイオードにバイア
ス電圧1vB1からアナログ、スイッチ5XAIを介し
て充電される。一般に全差動演算j’J ’PM 2S
の出力インピーダンスより、アナログ・ス/「ツチSX
人1のオン「1♀インピーダンスの方が低いので、フォ
トダイオード及び、12人1に付く寄生容量、布線容量
は速やかに充電され、動作速度の向上、す曵図れる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は第1に′4荷検出米子と等
しいインピーダンスを有する素子、つまり通常のフォト
ダイオードの場合はキャパシタと、それらを選択する為
のアナログ自マルチプレクサを設けて全差動構成を形成
し、第2にアナログ・マルチプレクサと積分回路の間に
アナログ−スイッチを設けた。
この構成により、アナログ・スイッチのオン。
オフに際して発生するフィルド−スルーを相殺して約0
.1pc の倣少畦荷の検出をSN比30dB以上で行
える。また、アナログ−マルチプレクサ付く寄生容量、
布線容Iを分離してm分回路を動作させることを可能l
こし、積分回路の動作速度の向上が実現される。さらに
、同寄生容量、布線容量の充電は、バイアス電圧源より
インピーダンスの低いアナログ−スイッチを介して行い
、動作速度の向上と残留電圧の低減が図れる。動作速度
は従来の1素子肖り10μsから1素子当り1μsに向
上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第2図
は従来例の回路図であり、第3図は第1図の回路の動作
を説明する為の信号波形図である。 DAO,DA 63・・・・・・フォトダイオード。 C’BO5CB63・・・・・・キャパシタ、8AQ〜
8人63.8BO〜8B53・・山・アナログ・スイッ
チ、OPI・・・・・・全差動演算増幅器、s’rAt
 。 8IB1.5XA1,8XA2.8XB1 。 5xn2・・・中アナログ・スイッチ、ClAl。 CIBI・・・・・・積分容量V B I ・、川・バ
イアスvtIllE源、DAIII〜D人163・・・
・・・フォトダイオード、5AIII〜8A163・・
・・・・アナログ・スイッチ、OF2・・・・−・演舅
窄幅器、5IAII・・・・・・アナログ・スイッチ、
ClAl 1・・・・・・積分容量。 VB2…ψ・・バイアス電圧源。 キ、・ハ゛シq 半 2 凹

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の電荷検出素子と、所定の電荷検出素子を選択する
    為の第1のマルチプレクサと、上記電荷検出素子と実質
    的に等しいインピーダンスを有するインピーダンス素子
    と、所定のインピーダンス素子を選択する第2のマルチ
    プレクサと、第1および第2のマルチプレクサの出力を
    受ける差動積分回路と、第1および第2のマルチ プルクサと積分回路との間にそれぞれ設けられた第1及
    び第2のスイッチと、これら第1及び第2のスイッチの
    、前記マルチプレクサ側の端子をバイアス電圧源に結合
    する第3および第4のスイッチとを有することを特徴と
    する電荷検出回路。
JP60166477A 1985-07-26 1985-07-26 電荷検出回路 Pending JPS6226970A (ja)

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