KR20110124512A - 수평 밴드 노이즈를 감소시킬 수 있는 증폭기와 이를 포함하는 장치들 - Google Patents

수평 밴드 노이즈를 감소시킬 수 있는 증폭기와 이를 포함하는 장치들 Download PDF

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Abstract

증폭기가 개시된다. 상기 증폭기는 테일을 포함하는 차동 증폭기와, 상기 차동 증폭기의 출력 단자들과 전원 사이에 접속된 커런트 미러와, 제1스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력 단자들 중에서 어느 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제1스위칭 회로를 포함한다.

Description

수평 밴드 노이즈를 감소시킬 수 있는 증폭기와 이를 포함하는 장치들 {Amplifier for reducing horizontal band noise and devices having the same}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 증폭기에 관한 것으로서, 특히 수평 밴드 노이즈(horizontal band noise)를 최소화할 수 있는 증폭기와 이를 포함하는 장치들에 관한 것이다.
수십 내지 수백 마이크로볼트(uV)의 신호를 처리하는 CMOS 이미지 센서(CMOS Image Sensors)에서, 입력신호에 따른 주변환경들의 변화는 이미지의 잡음 원 (noise source)으로 작용한다. 상기 주변 환경들의 변화 중에서 전류 소모의 변화에 따른 접지 변화는 수평 밴드 노이즈(horizontal band noise)의 주원인이다. 상기 수평 밴드 노이즈에 의하여 이미지에 가로 방향으로 줄무늬가 발생한다.
상기 수평 밴드 노이즈는 이미지의 품질에 결정적인 영향을 주기 때문에, 고품질의 영상을 얻기 위해서는 반드시 상기 수평 밴드 노이즈 성분을 최소화시킬 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 접지 변화를 완화하여 수평 밴드 노이즈를 최소화할 수 있는 증폭기 및 이를 포함하는 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 증폭기는 테일(tail)을 포함하는 차동 증폭기와, 상기 차동 증폭기의 출력 단자들과 전원 사이에 접속된 커런트 미러(current mirror)와, 제1스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력 단자들 중에서 어느 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제1스위칭 회로를 포함한다.
상기 증폭기는 제2스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력단자들 중에서 다른 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제2스위칭회로를 더 포함할 수 있다.
상기 제1스위칭 신호는 상기 차동 증폭기의 입력 신호들 중에서 어느 하나이고, 상기 제2스위칭 신호는 상기 차동 증폭기의 입력 신호들 중에 다른 하나이다.
상기 제1스위칭 신호는 상기 차동 증폭기의 입력 신호들의 조합에 의해서 생성될 수 있다. 상기 증폭기는 OTA(Operational Transconductance Amplifier)일 수 있고, 상기 증폭기는 상관 이중 샘플링(Correlated double sampling) 회로의 일부로서 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는 픽셀과, 램프 신호를 출력하기 위한 램프 전압 발생기와, 상기 증폭기를 포함하며, 상기 증폭기는 상기 픽셀로부터 출력된 픽셀 신호와 상기 램프 신호의 차이를 증폭한다.
상기 증폭기는 제2스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력단자들 중에서 다른 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제2스위칭 회로를 더 포함한다. 상기 제1스위칭 신호는 상기 픽셀 신호와 상기 램프 신호 중에서 어느 하나이고, 상기 제2스위칭 신호는 상기 픽셀 신호와 상기 램프 신호 중에 다른 하나이다. 상기 제1스위칭 신호는 상기 픽셀 신호와 상기 램프 신호의 조합에 의해서 생성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 시스템은 상기 이미지 센서와 상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 증폭기는 테일을 포함하는 차동 증폭기와, 상기 차동 증폭기의 출력 단자들과 전원 사이에 접속된 커런트 미러와, 스위칭 신호에 응답하여 전원과 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 스위칭 회로를 포함한다.
상기 스위칭 신호는 상기 증폭기의 출력 전압이다.
상기 증폭기는 상기 전원과 상기 스위칭 회로 사이에 직렬로 접속된 복수의 트랜지스터들을 더 포함한다. 상기 복수의 트랜지스터들 각각은 다이오드-접속된 트랜지스터이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 센서는 픽셀과, 램프 신호를 출력하기 위한 램프 전압 발생기와, 상기 증폭기를 포함하며, 상기 증폭기는 상기 픽셀로부터 출력된 픽셀 신호와 상기 램프 신호의 차이를 증폭한다. 상기 스위칭 신호는 상기 증폭기의 출력 전압이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 처리 시스템은 상기 이미지 센서와 상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 증폭기는 입력 신호들 각각의 레벨에 무관하게 상기 증폭기의 전류를 일정하게 유지시킬 수 있다. 따라서 상기 증폭기를 포함하는 이미지 센서에서 발생하는 수평 밴드 노이즈를 최소화하여 이미지의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭기의 회로도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 커런트 미러의 회로도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증폭기의 회로도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증폭기의 회로도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증폭기의 회로도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 증폭기들 중에서 어느 하나를 포함하는 상관 이중 샘플링 회로를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 상관 이중 샘플링 회로를 포함하는 이미지 센서의 블락도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 이미지 센서를 이미지 처리 시스템의 블락도를 나타낸다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭기의 회로도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 커런트 미러의 회로도를 나타낸다. 도 1과 도 2를 참조하면, 증폭기 (3)는 차동 증폭기(10), 커런트 미러(current mirror; 20), 및 제1스위칭 회로(40)를 포함한다.
차동 증폭기(10)는 제1트랜지스터(11), 제2트랜지스터(13), 및 전류 원(14)을 포함한다. 제1트랜지스터(11)의 입력단, 예컨대 게이트로 제1입력 신호(Vin+)가 입력되고, 제2트랜지스터(13)의 입력단, 예컨대 게이트로 제2입력 신호(Vin-)가 입력된다.
제1트랜지스터(11)와 제2트랜지스터(13) 각각은 NMOSFET로 구현될 수 있고, 제1트랜지스터(11)와 제2트랜지스터(13)는 테일(15)에 공통으로 접속된다.
차동 증폭기(10)는 입력 신호들(Vin+와 Vin-)의 차이를 증폭하여 출력 단자들(17과 19)을 통하여 출력 신호들을 출력한다.
복수의 트랜지스터들(23, 25, 29, 및 31)은 커런트 미러(20)를 형성한다. 커런트 미러(20)는 전원(VDD)과 차동 증폭기(10)의 출력 단자들(17과 19) 사이에 접속된다. 커런트 미러(20)는 제1전류 브렌치(20-1)와 제2전류 브렌치(20-3)를 포함한다.
기준 전류가 흐를 수 있는 제1전류 브렌치(20-1)는 전원(VDD)과 차동 증폭기 (10)의 제1출력 단자(17) 사이에 직렬로 접속된 복수의 트랜지스터들(21, 23 및 25)을 포함한다. 미러(mirror) 전류가 흐를 수 있는 제2전류 브렌치(20-3)는 전원 (VDD)과 차동 증폭기(10)의 제2출력 단자(19) 사이에 직렬로 접속된 복수의 트랜지스터들(27, 29, 및 31)을 포함한다. 상기 미러 전류는 상기 기준 전류가 미러링된 전류이다.
각 트랜지스터(21과 27)는 제1제어 신호(CTRL1)에 응답하여 스위칭 동작을 수행한다. 따라서 각 트랜지스터(21과 27)에 흐르는 전류는 제1제어 신호(CTRL1)의 레벨에 따라 제어될 수 있다.
각 트랜지스터(23과 29)는 제2제어 신호(CTRL1)에 응답하여 스위칭 동작을 수행한다. 따라서 각 트랜지스터(23과 29)에 흐르는 전류는 제2제어 신호(CTRL2)의 레벨에 따라 제어될 수 있다.
실시 예에 따라 각 트랜지스터(21, 23, 27, 및 29)는 제1제어 신호(CTRL1)의 레벨과 제2제어 신호(CTRL2)의 레벨 각각에 응답하여 포화 영역에서 동작할 수 있다. 예컨대, 각 트랜지스터(23, 25, 29, 및 31)는 PMOSFET로 구현될 수 있고 각 트랜지스터(21과 27)는 NMOSFET로 구현될 수 있다.
제1스위칭 회로(40)는 입력 신호들(Vin+와 Vin-) 중에서 어느 하나(예컨대, Vin-)에 응답하여 제1출력 단자(17)와 테일(15) 사이를 스위칭할 수 있다. 예컨대, 제1스위칭 회로(40)는 NMOSFET로 구현될 수 있다.
도 1을 참조하며 증폭기(3)의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 각 트랜지스터(21, 23, 25, 27, 29, 및 31)가 포화 영역에서 동작하고 제1입력 신호(Vin+)의 레벨이 제2입력 신호(Vin-)의 레벨보다 높을 때, 제1트랜지스터(11)는 턴-온 되고 제2트랜지스터(13)는 턴-오프 된다.
따라서 전원(VDD)과 접지(VSS) 사이에는 제1전류 브랜치(20-1)에 의하여 전류 패스(current path)가 형성된다. 이때 제1전류 브랜치(20-1)에 흐르는 전류는 전류 원(14)에 흐르는 전류와 같다. 또한, 전류 미러링에 의하여, 제2전류 브렌치 (20-3)에는 제1전류 브랜치(20-1)에 흐르는 기준 전류가 미러링된 미러 전류가 흐른다.
그러나, 증폭기(3)가 제1스위칭 회로(40)를 포함하지 않고 각 트랜지스터 (21, 23, 25, 27, 29, 및 31)가 포화 영역에서 동작하고 제2입력 신호(Vin-)의 레벨이 제1입력 신호(Vin+)의 레벨보다 높을 때, 제2트랜지스터(13)는 턴-온 되고 제1트랜지스터(11)는 턴-오프 된다. 따라서 제1전류 브랜치(20-1)에는 전류가 흐르지 않으므로 제2전류 브렌치(20-3)에도 전류가 흐르지 않는다.
즉, 제2입력 신호(Vin-)의 레벨이 제1입력 신호(Vin+)의 레벨보다 상당히 높을 때, 제2전류 브렌치(20-3)에 형성된 증폭기(10)의 출력 전압(Vout)은 0이 되는 문제가 발생한다.
증폭기(3)가 제1스위칭 회로(40)를 포함하는 경우, 제2입력 신호(Vin-)의 레벨이 제1입력 신호(Vin+)의 레벨보다 상당히 높더라도 제1스위칭 회로(40)는 제2입력 신호(Vin-)에 응답하여 턴-온 되므로, 제1전류 브랜치(20-1)에는 기준 전류가 흐르고 이에 따라 제2전류 브랜치(20-1)에는 미러 전류가 흐른다.
즉, 제1스위칭 회로(40)를 포함하는 증폭기(3)는 제1입력 신호(Vin+)의 레벨과 제2입력 신호(Vin-)의 레벨에 무관하게 전류 원(14)에 흐르는 전류와 동일한 전류를 제1전류 브렌치(20-1) 또는 제2전류 브렌치(20-3)에 흐르게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1에 도시된 증폭기(3)는 텔레스코픽 OTA(telescopic Operational Transconductance Amplifier)로 구현되었으나 실시 예에 따라 2단(two stage) OTA 또는 폴디드 캐스코드(folded cascode) OTA 등으로 구현될 수도 있다. 또한, 커런트 미러(20)는 와이드 스윙(wide swing) 커런트 미러로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 종류의 커런트 미러로 구현될 수 있다.
도 1에는 설명의 편의를 위하여 NMOS-타입 차동 증폭기(10)를 포함하는 증폭기(3)가 도시되어 있으나 제1스위칭 회로(40)에 상응하는 스위칭 회로를 포함하는 PMOS-타입 차동 증폭기를 포함하는 증폭기에도 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증폭기의 회로도를 나타낸다.
도 3에 도시된 증폭기(5)가 제2스위칭 회로(44)를 더 포함하는 것을 제외하면 도 1에 도시된 증폭기(3)와 도 3에 도시된 증폭기(5)는 실질적으로 동일하다.
제2스위칭 회로(44)는 제1입력 신호(Vin+)에 응답하여 차동 증폭기(10)의 제2출력 단자(19)와 테일(15) 사이에 접속한다. 제2스위칭 회로(44)는 NOSFET로 구현될 수 있다.
제1입력 신호(Vin+)의 레벨이 제2입력 신호(Vin-)의 레벨보다 상당히 높을 때, 각 트랜지스터(11과 44)는 턴-온 되고 각 트랜지스터(13과 40)는 턴-오프 된다. 따라서 각 브렌치(20-1과 20-3)에는 전류가 흐른다. 또한, 제2입력 신호(Vin-)의 레벨이 제1입력 신호(Vin+)의 레벨보다 상당히 높을 때, 각 트랜지스터(13과 40)는 턴-온 되고 각 트랜지스터(11과 44)는 턴-오프 된다. 따라서 각 브렌치(20-1과 20-3)에는 전류가 흐른다. 따라서, 각 브렌치(20-1과 20-3)에 흐르는 전류는 전류원(14)에 흐르는 전류와 동일해 진다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증폭기의 회로를 나타낸다. 도 4에 도시된 증폭기(7)가 비교기(50)를 더 포함하는 것을 제외하면 도 1에 도시된 증폭기(3)와 도 4에 도시된 증폭기(7)는 실질적으로 동일하다.
제1스위칭 회로(40)는 비교기(50)의 출력 신호에 응답하여 차동 증폭기(10)의 제1출력 단자(17)와 테일(15)를 접속시킬 수 있다.
비교기(50)는 제1입력 신호(Vin+)와 제2입력 신호(Vin-)를 비교하고 비교 결과에 따라 제1스위칭 회로(40)의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 실시 예에 따라 비교기(50)는 히스테리시스(hysteresis) 특성을 갖는 비교기(comparator)로 구현될 수 있다. 상기 히스테리시스(hysteresis) 특성을 갖는 상기 비교기는 슈미트 트리거 또는 인버터 슈미트 트리거일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증폭기의 회로를 나타낸다. 도 2와 도 5를 참조하면, 증폭기(9)는 차동 증폭기(10), 커런트 미러(20), 및 스위칭 회로(90)를 포함한다.
스위칭 회로(90)는 증폭기(9)의 출력 신호(Vout)에 응답하여 전원(VDD)과 테일(15) 사이에 접속할 수 있다. 이때 증폭기(9)의 출력 신호(Vout)는 스위칭 회로(90)의 스위칭 신호로서 사용된다.
증폭기(9)는 전원(VDD)과 스위칭 회로(90) 사이에 직렬로 접속된 복수의 트랜지스터들(70과 80)을 더 포함할 수 있다. 복수의 트랜지스터들(70과 80) 각각은 다이오드-접속된 트랜지스터로 구현될 수 있다.
제2입력 신호(Vin-)의 레벨이 제1입력 신호(Vin+)의 레벨보다 높아 증폭기(9)의 출력 신호(Vout)가 로우 레벨, 예컨대 접지 전압일 때 PMOSFET로 구현된 스위칭 회로(90)는 턴-온되므로 전원(VDD)과 테일(14) 사이에는 전류 패스가 형성된다.
도 1부터 도 5를 참조하여 설명된 각 증폭기(3, 7, 9, 및 9)는 제2입력 전압 (Vin-)의 레벨이 제1입력 전압(Vin+)의 레벨보다 상당히 클 때라도 제2전류 브렌치 (20-3)에 전류를 흐르게 할 수 있으므로, 각 증폭기(3, 7, 9, 및 9)가 이미지 센서에 사용될 때 상기 이미지 센서에서 발생하는 수평 밴드 노이즈를 감소 또는 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 증폭기들 중에서 어느 하나를 포함하는 상관 이중 샘플링 회로를 나타내고, 도 7은 도 6에 도시된 상관 이중 샘플링 회로를 포함하는 이미지 센서의 블락도를 나타낸다.
도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 증폭기들(3, 7, 9, 및 9) 중에서 어느 하나로 구현될 수 있는 증폭기를 포함하는 상관 이중 샘플링 회로(100)는 스위치(120)와 커패시터(130)를 포함한다.
제1입력 단자(+)로 공급되는 제1입력 신호(Vin+)는 램프 신호 발생기(240)의 출력 신호이고 제2입력 단자(-)로 공급되는 제1입력 신호(Vin+)는 픽셀 어레이에 구현된 픽셀로부터 출력된 픽셀 신호(예컨대, 리셋 신호와 이미지 신호)이다.
스위치(120)는 증폭기(3, 7, 9, 또는 9)의 제2입력 단자(-)와 출력 단자 사이에 접속된다. 커패시터(130)는 픽셀 신호(예컨대, 리셋 신호와 이미지 신호)에 대하여 상관 이중 샘플링 동작(correlated double sampling operation)을 수행할 수 있다.
이미지 센서(200)는 픽셀 어레이(210), 로우 디코더(220), CDS 블록(230), 램프 신호 발생기(240), 타이밍 컨트롤러(250), 및 아날로그-디지털 블록(260)을 포함한다.
픽셀 어레이(210)는 복수의 픽셀들을 포함한다. 로우 디코더(220)는 타이밍 컨트롤러(250)로부터 출력된 제어 신호들에 응답하여 상기 복수의 픽셀들 중에서 로우 단위로 일부의 픽셀들을 선택할 수 있다.
CDS 블록(230)은 복수의 CDS 회로들(100)을 포함한다. 복수의 CDS 회로들 (100) 각각은 램프 신호 발생기(240)로부터 출력된 램프 신호(Vin+)와 복수의 컬럼들 각각으로부터 출력된 픽셀 신호를 비교하고 비교 결과를 출력한다.
타이밍 컨트롤러(250)는 픽셀 어레이(210), 로우 디코더(220), CDS 블록(230), 램프 신호 발생기(240), 또는 아날로그-디지털 블록(260) 중에서 적어도 하나의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호를 발생한다.
아날로그-디지털 블록(260)은 복수의 아날로그-디지털 변환기들을 포함하며, 상기 복수의 아날로그-디지털 변환기들 각각은 복수의 CDS 회로들(100) 각각으로부터 출력된 신호에 아날로그-디지털 변환 동작을 수행한다.
도 8은 도 7에 도시된 이미지 센서를 이미지 처리 시스템의 블락도를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 이미지 처리 시스템(300)은 디지털 카메라, 디지털-카메라가 내장된 휴대용 통신 장치, 예컨대 이동 전화기, 스마트폰(smart phone), PDA (personal digital assistant), 또는 PMP(portable multimedia player)일 수 있고, 또한 IT(information technology) 장치일 수 있다.
도 8을 참조하면 이미지 처리 시스템(300)은 이미지 센서(200)와 이미지 센서(200)의 동작을 제어할 수 있는 프로세서(320)를 포함한다. 이미지 센서(200)는 CMOS 이미지 센서로 구현될 수 있다.
실시 예에 따라 이미지 센서(200)가 이미지 신호 프로세서(미도시)를 포함하는 경우, 프로세서(320)는 상기 이미지 신호 프로세서(image signal processor)에 의하여 처리된 이미지 신호를 처리할 수 있는 CPU(central processing unit)와 같은 프로세서일 수 있다.
실시 예에 따라 이미지 센서(200)가 이미지 신호 프로세서(미도시)를 포함하지 않을 때, 프로세서(320)는 이미지 센서(200)로부터 출력된 이미지 신호를 처리할 수 있는 이미지 신호 프로세서일 수 있다.
이미지 처리 시스템(300)은 프로세서(320)에 의하여 처리된 이미지 신호(또는 데이터)를 저장하기 위한 메모리 장치(330)를 더 포함할 수 있다. 메모리 장치 (330)는 비휘발성 메모리 소자, 예컨대 EEPROM, 플래쉬 메모리, PRAM, MRAM, 또는 ReRAM 등으로 구현될 수 있다.
이미지 처리 시스템(300)은 프로세서(320)에 의하여 처리된 이미지 신호를 외부로 출력하거나 외부로부터 입력된 신호를 프로세서(320)로 전송하기 위한 입/출력 인터페이스(340)를 더 포함할 수 있다. 또한, 이미지 처리 시스템(300)은 프로세서(320)에 의하여 처리된 이미지 신호를 무선으로 외부로 출력하거나 외부로부터 무선으로 입력된 신호를 프로세서(320)로 전송하기 위한 무선 인터페이스(350)를 더 포함할 수 있다.
이미지 처리 시스템(300)의 각 구성 요소(200, 320, 330, 340, 350)는 버스(310)를 통하여 서로 접속될 수 있다.
상술한 바와 같이 이미지 처리 시스템(300)은 이미지의 수평 밴드 노이즈를 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
3, 5, 7, 9 : 증폭기
10: 차동증폭기
20: 커런트 미러
20-1: 제1전류 브렌치
20-2: 제2전류 브렌치
42: 제1스위칭회로
44: 제2스위칭회로
100: CDS 회로
200: 이미지 센서
210: 픽셀어레이
220: 로우 디코더

Claims (10)

  1. 테일(tail)을 포함하는 차동 증폭기;
    상기 차동 증폭기의 출력 단자들과 전원 사이에 접속된 커런트 미러; 및
    제1스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력 단자들 중에서 어느 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제1스위칭 회로를 포함하는 증폭기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증폭기는,
    제2스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력단자들 중에서 다른 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제2스위칭 회로를 더 포함하는 증폭기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1스위칭 신호는 상기 차동 증폭기의 입력 신호들 중에서 어느 하나이고, 상기 제2스위칭 신호는 상기 차동 증폭기의 입력신호들 중에 다른 하나인 증폭기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1스위칭 신호는 상기 차동 증폭기의 입력 신호들의 조합에 의해서 생성된 증폭기.
  5. 픽셀;
    램프 신호를 출력하기 위한 램프 전압 발생기; 및
    제1항에 기재된 증폭기를 포함하며,
    상기 증폭기는 상기 픽셀로부터 출력된 픽셀 신호와 상기 램프 신호의 차이를 증폭하는 이미지 센서.
  6. 제5항에 있어서, 상기 증폭기는,
    제2스위칭 신호에 응답하여 상기 차동 증폭기의 출력단자들 중에서 다른 하나와 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 제2스위칭회로를 더 포함하는 이미지 센서.
  7. 제5항에 기재된 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는 이미지 처리 장치.
  8. 테일을 포함하는 차동 증폭기;
    상기 차동 증폭기의 출력 단자들과 전원 사이에 접속된 커런트 미러; 및
    스위칭 신호에 응답하여 전원과 상기 테일 사이를 스위칭하기 위한 스위칭 회로를 포함하는 증폭기.
  9. 픽셀;
    램프 신호를 출력하기 위한 램프 전압 발생기; 및
    제8항에 기재된 증폭기를 포함하며,
    상기 증폭기는 상기 픽셀로부터 출력된 픽셀 신호와 상기 램프 신호의 차이를 증폭하는 이미지 센서.
  10. 제9항에 기재된 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는 이미지 처리 장치.













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