【技术实现步骤摘要】
本公开涉及传感器，尤其是一种传感器像素单元、信号处理电路和电子设备。
技术介绍
1、脉冲序列式图像传感器通过检测光生电荷累积到一定阈值所需的时间来反映光照强度，光照越强，光生电荷累积到阈值所需的时间越短。在实际成像中，像素阵列中每个像素单元接收到的光照强度各不相同，其光生电荷达到阈值的时间也不尽相同。对于信号读取来说，如果对像素阵列信号采用固定帧率的方式进行同步读取的话，则必然存在有的像素单元已经早早达到了阈值，而却要等待其他所有像素单元都达到阈值才能一起输出。显然这种读取方式的时间效率较低，且无法体现每个像素单元对应的光照强度。
技术实现思路
1、本公开实施例提供一种传感器像素单元、信号处理电路和电子设备。
2、本公开实施例的一个方面，提供一种传感器像素单元，包括：模拟电压域模块、电压域转换模块、数字电压域模块；
3、所述模拟电压域模块，用于在曝光时长内接收光信号以产生电压信号，响应于所述电压信号达到预设阈值，将第一模拟信号通过第一输出端发送给所述电压域转换模块；并在达到曝光周期时，通过第二输出端输出第二模拟信号；
4、所述电压域转换模块，用于将所述第一模拟信号转换为第一数字信号，将所述第一数字信号输入所述数字电压域模块；
5、所述数字电压域模块，用于发出读取请求信号，并根据接收到的允许信号，输出所述第一数字信号。
6、可选地，所述模拟电压域模块包括：光电二极管、第一复位晶体管、辅助电路和正反馈单元；
7、所
8、所述第一复位晶体管，用于根据模拟复位信号控制所述光电二极管执行复位；
9、所述辅助电路，用于在达到所述曝光周期时，根据接收的所述电压信号控制第二输出端输出所述第二模拟信号；
10、所述正反馈单元，用于将所述电压信号转换为所述第一模拟信号，并将所述第一模拟信号输出到所述电压域转换模块。
11、可选地，所述正反馈单元包括第一反相器和下拉晶体管；
12、所述下拉晶体管通过漏极端和栅极端与所述第一反相器的输入端和输出端并联，所述下拉晶体管的源极端接地；
13、所述第一反相器将输入的所述电压信号整理为模拟电源信号，并基于所述第一反相器的输出端作为第一输出端，将模拟电源信号输入所述电压域转换模块。
14、可选地，所述辅助电路包括源跟随晶体管和读出晶体管；
15、所述光电二极管的一端接地，另一端与所述复位晶体管的漏极端、所述源跟随晶体管的栅极端以及所述正反馈单元连接；
16、所述复位晶体管的源极端与模拟电源信号连接，漏极端与所述光电二极管的另一端连接，栅极端接收模拟复位信号；
17、所述源跟随晶体管的源极端与模拟电源信号连接，栅极端与所述光电二极管的另一端、所述复位晶体管的漏极端以及所述正反馈单元连接，漏极端与所述读出晶体管的漏极端连接；
18、所述读出晶体管的漏极端与所述源跟随晶体管的漏极端连接，栅极端接收读出信号，源极端作为第二输出端。
19、可选地，所述第一复位晶体管、所述下拉晶体管、所述源跟随晶体管、所述读出晶体管，以及所述第一反相器包括的两个晶体管为高压晶体管。
20、可选地，所述电压域转换模块包括：由第一转换晶体管和第二转换晶体管构成的第二反相器；
21、所述第一转换晶体管的栅极端与所述第二转换晶体管的栅极端连接作为所述第二反相器的输入端，所述第一转换晶体管的漏极端与所述第二转换晶体管的源极端连接作为所述第二反相器的输出端；所述第一转换晶体管的源极端与数字电源信号连接，所述第二转换晶体管的漏极端接地。
22、可选地，所述第一转换晶体管和所述第二转换晶体管为高压晶体管。
23、可选地，所述数字电压域模块包括：脉冲输出晶体管、使能晶体管、请求晶体管和脉冲锁存单元；
24、所述脉冲输出晶体管的漏极端与所述电压域转换模块、所述请求晶体管的栅极端以及所述脉冲锁存单元连接，栅极端与所述允许信号连接，源极端作为第三输出端，根据所述允许信号的控制输出所述第一数字信号；
25、所述使能晶体管的漏极端与数字电源信号连接，源极端与所述请求晶体管的源极端连接，栅极端与所述脉冲锁存单元连接，响应于所述脉冲锁存单元锁存的第二数字信号为高电平时，导通所述使能晶体管；
26、所述请求晶体管的源极端与所述使能晶体管的源极端连接，栅极端与所述电压域转换模块连接，漏极端作为第四输出端；响应于所述第一数字信号为低电平且所述使能晶体管导通，通过所述第四输出端输出读取请求信号；
27、所述脉冲锁存单元，用于根据数字复位信号的控制锁存所述第二数字信号，响应于所述第二数字信号为高电平时，导通所述使能晶体管；响应于在一个曝光周期内接收过所述允许信号，断开所述使能晶体管。
28、可选地，所述脉冲锁存单元包括：第二复位晶体管、第三反相器、触发终止晶体管和请求允许晶体管；
29、所述第二复位晶体管的源极端与数字电源信号连接，漏极端作为锁存点与所述触发终止晶体管的源极端以及所述请求允许晶体管的源极端连接，栅极端接收数字复位信号；
30、所述请求允许晶体管的源极端与所述锁存点连接，漏极端与所述电压域转换模块连接，栅极端接收所述允许信号；根据所述允许信号的控制将所述第一数字信号写入所述锁存点；
31、所述第三反相器的输入端与所述锁存点连接，输出端与所述使能晶体管的栅极端连接，用于将所述锁存点锁存的第二数字信号反向处理后输入所述使能晶体管的栅极端，以控制所述使能晶体管是否导通；
32、所述触发终止晶体管通过源极端和栅极端与所述第三反相器并联，漏极端接地，用于所述第三反相器的输出为高电平时，使所述锁存点接地。
33、可选地，所述数字电压域模块中的脉冲输出晶体管、使能晶体管、请求晶体管、第二复位晶体管、触发终止晶体管、请求允许晶体管，以及第三反相器中包括的晶体管均为低压晶体管。
34、本公开实施例的另一方面，提供一种信号处理电路，包括：由n行*m列的如上述任意一项实施例所述传感器像素单元组成的像素阵列，行驱动控制模块，行仲裁模块和列读出模块；n和m分别为大于等于1的整数；
35、所述行驱动控制模块，用于对所述像素阵列中的传感器像素单元逐行提供模拟复位信号、数字复位信号和读出信号；
36、所述像素阵列，用于根据所述模拟复位信号和所述数字复位信号执行复位，在曝光周期内，响应于第一模拟信号达到预设阈值向所述行仲裁模块发出读取请求信号，并根据所述行仲裁模块反馈的允许信号的控制向所述列读出模块发送第一数字信号；在达到所述曝光周期时，通过所述读出信号的控制向所述列读出模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种传感器像素单元，其特征在于，包括：模拟电压域模块、电压域转换模块、数字电压域模块；
2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述模拟电压域模块包括：光电二极管、第一复位晶体管、辅助电路和正反馈单元；
3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述正反馈单元包括第一反相器和下拉晶体管；
4.根据权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述辅助电路包括源跟随晶体管和读出晶体管；
5.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，所述第一复位晶体管、所述下拉晶体管、所述源跟随晶体管、所述读出晶体管，以及所述第一反相器包括的两个晶体管为高压晶体管。
6.根据权利要求1-5任一所述的像素单元，其特征在于，所述电压域转换模块包括：由第一转换晶体管和第二转换晶体管构成的第二反相器；
7.根据权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述第一转换晶体管和所述第二转换晶体管为高压晶体管。
8.根据权利要求1-7任一所述的像素单元，其特征在于，所述数字电压域模块包括：脉冲输出晶体管、使能晶体管、请求晶体管和脉
9.根据权利要求8所述的像素单元，其特征在于，所述脉冲锁存单元包括：第二复位晶体管、第三反相器、触发终止晶体管和请求允许晶体管；
10.一种信号处理电路，其特征在于，包括：由n行*m列的如权利要求1-9任意一项所述传感器像素单元组成的像素阵列，行驱动控制模块，行仲裁模块和列读出模块；n和m分别为大于等于1的整数；
11.根据权利要求10所述的信号处理电路，其特征在于，还包括：行地址编码器和时钟模块；
12.根据权利要求11所述的信号处理电路，其特征在于，所述列读出模块包括：m个模数转换器、m个列缓存器和列地址编码器；每个所述模数转换器对应一列所述传感器像素单元，每个所述列缓冲器对应一列所述传感器像素单元；每个所述模数转换器对应一个所述列缓存器；
13.根据权利要求10-12任一所述的信号处理电路，其特征在于，还包括：转换接口电路；
14.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，还包括权利要求1-9所述的传感器像素单元或权利要求10-13任一所述信号处理电路；
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述电子设备被纳入为以下任意一项：图像数据采集设备，音/视频播放器，导航设备，娱乐设备，通信设备，路侧交通设施，机动交通工具中的设备，工业检测设备，飞行设备，医疗设备，安防设备。
...【技术特征摘要】
1.一种传感器像素单元，其特征在于，包括：模拟电压域模块、电压域转换模块、数字电压域模块；
2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述模拟电压域模块包括：光电二极管、第一复位晶体管、辅助电路和正反馈单元；
3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述正反馈单元包括第一反相器和下拉晶体管；
4.根据权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述辅助电路包括源跟随晶体管和读出晶体管；
5.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，所述第一复位晶体管、所述下拉晶体管、所述源跟随晶体管、所述读出晶体管，以及所述第一反相器包括的两个晶体管为高压晶体管。
6.根据权利要求1-5任一所述的像素单元，其特征在于，所述电压域转换模块包括：由第一转换晶体管和第二转换晶体管构成的第二反相器；
7.根据权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述第一转换晶体管和所述第二转换晶体管为高压晶体管。
8.根据权利要求1-7任一所述的像素单元，其特征在于，所述数字电压域模块包括：脉冲输出晶体管、使能晶体管、请求晶体管和脉冲锁存单元；
9.根据权利要求8所述的像素单元，其特征在于，所述脉冲锁存单元包括：第二复位晶体管、第三反相...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘力桥，
申请(专利权)人：脉冲视觉北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。