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TWI898167B - 低功率電流積分dac斜坡穩定輔助電路 - Google Patents

低功率電流積分dac斜坡穩定輔助電路

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Publication number
TWI898167B
TWI898167B TW111145352A TW111145352A TWI898167B TW I898167 B TWI898167 B TW I898167B TW 111145352 A TW111145352 A TW 111145352A TW 111145352 A TW111145352 A TW 111145352A TW I898167 B TWI898167 B TW I898167B
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TW
Taiwan
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ramp
operational amplifier
output
coupled
input
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Application number
TW111145352A
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TW202348009A (zh
Inventor
濤 孫
Original Assignee
美商豪威科技股份有限公司
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Publication date
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Abstract

一種斜坡產生器包括具有用以產生一斜坡信號之一輸出之一運算放大器。一積分電流源耦接至一第一輸入，且一參考電壓耦接至該運算放大器之一第二輸入。一回饋電容器及一重設開關耦接於該運算放大器之該第一輸入與該輸出之間。該重設開關接通以重設該斜坡產生器。一斜坡事件經組態以回應於該重設開關關斷而在該運算放大器之該輸出處在該斜坡信號中產生。一輔助電流源耦接於該運算放大器之該輸出與接地之間。該輔助電流源經組態以回應於該重設開關關斷而將來自該運算放大器之該輸出之一輔助電流傳導至接地。

Description

低功率電流積分DAC斜坡穩定輔助電路
本發明大體上係關於影像感測器，且具體言之但非排他地，係關於影像感測器中之斜坡產生器。
影像感測器已經變為普遍存在的，且現在廣泛用於數位相機、蜂巢式電話、安全相機及醫療、汽車及其他應用中。隨著影像感測器整合至更廣範圍之電子裝置中，期望藉由裝置架構設計及影像獲取處理兩者以儘可能多之方式(例如，解析度、功率消耗、動態範圍等)增強其功能性、效能度量等。用於製造影像感測器之技術一直在高速發展。舉例而言，對較高解析度及較低功率消耗之需求促進了此等裝置之進一步小型化及整合。
典型互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器回應於來自外部場景之影像光入射至影像感測器上而進行操作。影像感測器包括具有光敏元件(例如，光電二極體)之像素陣列，該光敏元件吸收入射影像光之一部分且在吸收影像光之後產生影像電荷。像素光生之影像電荷可量測為行位元線上隨入射影像光而變之類比輸出影像信號。換言之，產生之影像電荷之量與影像光之強度成比例，該產生之影像電荷被讀出為來自行位 元線之類比信號且轉換成數位值以生產表示外部場景之數位影像(即，影像資料)。
類比至數位轉換器(ADC)通常用於CMOS影像感測器(CIS)中以藉由影像感測器將電荷轉換成電荷之數位表示。ADC基於影像電荷信號與參考電壓信號之比較產生電荷之數位表示。參考電壓信號習知地可為藉由斜坡產生器提供之斜坡信號，且比較可以習知地藉由比較器執行，該比較器提供可以與計數器一起使用之輸出以產生影像電荷之數位表示。
應瞭解，藉由斜坡產生器產生且藉由比較器接收之斜坡信號之斜坡穩定時間或延遲可以限制影像感測器之最大訊框速率。因此，減少由比較器接收之斜坡信號之斜坡穩定時間可以提高最大訊框速率，且因此提高影像感測器之效能。
100:成像系統
102:像素陣列
104:像素電路
106:讀出電路
108:功能邏輯
110:控制電路
112:行位元線
114:斜坡產生器
116:比較器電路
118:ADC
224:運算放大器
226:回饋電容器
228:重設開關
230:積分電流源
232:積分電流
234:參考電壓
236:開關及電容器
238:輸出電容器
240:電流
242:電流
320:斜坡電壓信號
328:重設信號
340:輸入電流
342:電容器電流
344:斜坡信號
384:理想斜坡信號
386:非理想斜坡信號
420:斜坡電壓
424:運算放大器
426:回饋電容器
428:重設開關
430:積分電流源
432:積分電流
434:參考電壓
436:開關及電容器
438:輸出電容器
440:輔助電流源
442:電流
444:斜坡開關
446:輔助電流
520:斜坡電壓信號
528:重設信號
540:輸入電流
542:電容器電流
544:斜坡信號
546:輔助電流
548:電源線電流
584:理想斜坡信號
586:非理想斜坡信號
參考以下圖式描述本發明之非限制性及非窮盡性之實施例，其中除非另外規定，否則各視圖通篇中相同之參考標號指代相同部分。
圖1繪示根據本發明之教示的包括具有具斜坡穩定輔助電路之斜坡產生器之讀出電路的成像系統之一個實例。
圖2展示不具有低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器的實例之電路模型。
圖3為繪示與理想斜坡信號相比由不具有低功率斜坡穩定輔助電路之實例電流積分斜坡產生器產生的非理想斜坡信號之時序圖。
圖4展示根據本發明之教示的具有低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器的示意圖之一個實例。
圖5為繪示根據本發明之教示的包括由具有低功率斜坡穩定輔助電路之實例電流積分斜坡產生器產生的斜坡信號之信號之時序圖。
對應參考標號在圖式之若干視圖中指示對應組件。熟習此項技術者將瞭解，圖中之元件僅為簡單及清晰起見而進行繪示，但不一定按比例繪製。舉例而言，圖中之一些元件之尺寸可相對於其他元件放大以有助於增進對本發明之各種實施例之理解。另外，通常未描繪在商業可行之實施例中有用或必要之常見但易於理解之元件，以便促進本發明之此等各種實施例之較少阻擋的視圖。
本文中描述針對於包括具有具低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器之讀出電路的成像系統之實例。在以下描述中，闡述眾多具體細節以提供對實例之徹底理解。然而，熟習相關技術者將認識到，可在沒有該特定細節中之一或多者的情況下及使用其他方法、組件、材料等實踐本文所述的技術。在其他情況下，未繪示或詳細描述眾所周知之結構、材料或操作以免混淆某些態樣。
在本說明書通篇中參考「一個實例」或「一個實施例」係指結合實例描述之特定特徵、結構或特性包括於本發明之至少一個實例中。因此，貫穿本說明書在不同位置中出現之片語「在一個實例中」或「在一個實施例中」未必都係指同一個實例。此外，在一或多個實例中，可以任何合適之方式組合特定特徵、結構或特性。
在本文中為易於描述可使用空間相對術語，例如「下 面」、「下文」、「上方」、「下」、「上面」、「上部」、「頂部」、「底部」、「左側」、「右側」、「中心」、「中間」等等來描述如圖中所繪示之一個元件或特徵與另一元件或特徵之關係。應理解，空間相對術語既定涵蓋裝置在使用或操作中除圖中描繪之定向外的不同定向。舉例而言，若圖中之裝置旋轉或翻轉，那麼被描述為在其他元件或特徵「下文」或「下面」或「下」之元件隨後定向於該其他元件或特徵「上方」。因此，例示性術語「在......下方」及「在......之下」可涵蓋在上方及在下方兩者之定向。裝置可以其他方式定向(旋轉九十度或處於其他定向)，且本文中所使用之空間相對描述詞可相應地進行解釋。另外，亦將理解，當元件被稱為處於兩個其他元件「之間」時，其可為該兩個其他元件之間的僅有元件，或亦可存在一或多個中介元件。
貫穿本說明書，使用若干技術術語。除非本文中特別定義，或其使用情境將明顯另外表明，否則此等術語將採用其在其所出現之領域中之普通含義。應注意，元件名稱及符號在本文中可互換使用(例如Si與矽)；然而，兩者具有相同含義。
如將論述，描述包括具有具低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器之讀出電路之成像系統之各種實例。在各種實例中，斜坡產生器為包括運算放大器之電流積分斜坡產生器，該運算放大器被組態為具有耦接於運算放大器之輸入與輸出之間的回饋電容器之積分器。積分電流源亦耦接至運算放大器之輸入。在實例中，低功率斜坡穩定輔助電路包括耦接於電流積分斜坡產生器之輸出與接地之間的輔助電流源。在實例中，低功率斜坡穩定輔助電路將來自斜坡產生器之輸出的輔助電流提供至接地，此在斜坡產生器之輸出斜坡信號之斜坡事件或斜坡階段期間開啟。 出於本發明之目的，應瞭解，輸出斜坡信號之斜坡事件為期間斜坡信號連續減小之時間。在另一實例中，應瞭解，輸出斜坡信號之斜坡事件亦可被視為期間斜坡信號連續增加之時間。耦接至斜坡產生器之輸出之輸出電容器藉由輔助電流放電，因而減小由加載斜坡產生器之輸出引起的斜坡信號之斜坡穩定時間，因而根據本發明之教示提高最大訊框速率及影像感測器效能。
為了說明，圖1展示根據本發明之教示的包括具有具低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器之讀出電路的成像系統100之一個實例。如所說明之實例中所示，成像系統100包括像素陣列102、控制電路110、讀出電路106及功能邏輯108。在一個實例中，像素陣列102為二維(2D)陣列，包括佈置成列(例如，R1至Ry)及行(例如，C1至Cx)之複數個像素電路104(例如，P1、P2、...、Pn)以獲取人、場所、物體等之影像資料，該影像資料隨後可用以呈現人、場所、物體等之影像。
在各種實例中，每一像素電路104可包括一或多個光電二極體，其經組態以回應於入射光而光生影像電荷。每一光電二極體中產生之影像電荷轉移至包括在每一像素電路104中之浮動擴散部，該影像電荷轉換成影像信號且接著由讀出電路106經由行位元線112自每一像素電路104中讀出。在各種實例中，讀出電路106可沿著(所繪示)讀出行位元線112一次讀出一列影像資料或可使用多種其他技術(未繪示)讀出影像資料，例如所有像素電路104串行讀出或同步之完全並行讀出。
在各種實例中，讀出電路106可包括放大電路系統、類比至數位轉換器(ADC)或其他。在所描繪之實例中，ADC 118包括比較器電路116，其經耦接以經由行位元線112自像素陣列102接收影像信號。在一 個實例中，比較器電路116可包括複數個比較器，其經耦接以藉由位元線112接收影像信號。在該實例中，包括在比較器電路116中之比較器中之每一者亦經耦接以自如所示之斜坡產生器114接收斜坡信號140。在該實例中，包括在比較器電路116中之每一比較器可用以使用計數器基於斜坡信號140與經由位元線112接收到之影像信號電壓位準之比較來確定影像信號之數位表示。如將在下文進一步詳細論述，在各種實例中，斜坡產生器114為電流積分斜坡產生器。在各種實例中，藉由低功率穩定輔助電路減小由斜坡產生器114產生並由比較器電路116接收之斜坡信號140之斜坡穩定時間或延遲，以增加最大訊框速率，且因此根據本發明之教示提高成像系統100之效能。
在實例中，接著可藉由功能邏輯108接收ADC 118產生之數位影像資料值。功能邏輯108可僅儲存數位影像資料或甚至藉由應用後期影像效果(例如，裁切、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)操控數位影像資料。
在一個實例中，控制電路104耦接至像素陣列102以控制像素陣列102中之複數個光電二極體之操作。舉例而言，控制電路104可產生用於控制影像獲取之快門信號。在一個實例中，快門信號為用於在單個獲取窗口期間同時使得像素陣列102內之所有像素電路104能夠同時捕獲其相應之影像資料之全局快門信號。在另一實例中，快門信號為滾動快門信號，使得在連續獲取窗口期間依序啟用像素之每一列、行或群組。在另一實例中，影像獲取與例如閃光等照明效果同步。
在一個實例中，成像系統100可以包括在數碼相機、手機、膝上型電腦等中。另外，成像系統100可耦接至硬體之其他件，例如 處理器(通用或其他用途)、儲存記憶體元件、輸出端(USB埠、無線傳輸器、HDMI埠等)、照明設備/閃存、電輸入端(鍵盤、觸摸顯示器、軌跡墊、滑鼠、麥克風等)及/或顯示器。硬體之其他件可將指令傳遞至成像系統100，自成像系統100提取影像資料或操控由成像系統100供應之影像資料。
圖2展示不具有低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器之實例之示意圖。如所展示，電流積分斜坡產生器包括運算放大器224。運算放大器224之第一輸入(例如，反相輸入)耦接至積分電流源230以接收積分電流IINT 232。運算放大器224之第二輸入(例如，非反相輸入)經耦接以接收參考電壓VREF 234。在所描繪之實例中，開關及電容器236可耦接至運算放大器224之非反相輸入以取樣保持運算放大器224之非反相輸入處之參考電壓VREF 224。在所描繪之實例中，回饋電容器CF 226耦接至運算放大器224之輸出及運算放大器224之反相輸入。重設開關228亦耦接於運算放大器224之輸出與運算放大器224之反相輸入之間。圖2中描繪之實例展示輸出電容器COUT 238耦接於運算放大器224之輸出與接地之間。如將論述，電流IC 242表示自輸出電容器COUT 238放電之電流且電流IIN 240表示歸因於輸出電容器COUT 238之放電而被運算放大器224之輸出吸收之電流。
圖3為繪示與理想斜坡信號相比由不具有低功率斜坡穩定輔助電路之實例電流積分斜坡產生器產生的非理想斜坡信號之時序圖。應瞭解，圖3之時序圖中繪示之信號可為圖2中描繪之電流積分斜坡產生器中發現之信號之實例，且上文所描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地經耦接及起作用。特定而言，所描繪之實例展示斜坡信號RAMP 344、 重設信號RESET 328、斜坡電壓信號VRAMP 320、輸入電流IIN 340及電容器電流IC 342。
如圖3中所描繪之實例中所示，斜坡電壓信號VRAMP 320在斜坡事件之前在時間T0處初始化為電壓VCVDN。在時間T1，斜坡事件開始，藉由斜坡信號RAMP 344轉變至高層級(例如，「1」)且重設信號RESET 328轉變至低層級(例如，「0」)進行展示。在實例中，重設信號RESET 328轉變至低層級(例如，「0」)會關斷圖2中描繪之實例中展示之重設開關228。因而，斜坡事件開始為時間T1處之斜坡電壓信號VRAMP 320，且如所示，電壓斜降。理想地，斜坡電壓信號VRAMP 320應在時間T1具有銳化拐角且如針對理想斜坡信號384所指示以線性方式開始斜降。然而，不具有根據本發明之教示的低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器歸因於輸出電容器COUT 238之放電而具有如所示之非理想斜坡信號386。
特定而言，在時間T1，當斜坡事件或斜坡階段在斜坡電壓信號VRAMP 320中開始時，積分電流IINT 232經過回饋電容器CF 226且斜坡電壓信號VRAMP 320開始斜降。此時，輸出電容器COUT 238需要放電。因此，運算放大器224之輸出需要調整斜坡電壓信號VRAMP 320以吸收輸入電流IIN 340，該輸入電流IIN 340對應於輸出電容器COUT 238之放電電流IC 342。特定而言，歸因於運算放大器224之有限頻寬，斜坡電壓信號VRAMP 320及輸入電流IIN 340根據如下方程式重新穩定：
其中g m 為運算放大器224之有效跨導。
圖4展示根據本發明之教示的具有低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器之示意圖之一個實例。應瞭解，圖4中展示之具有低功率斜坡穩定輔助電路之電流積分斜坡產生器可為圖1中所繪示之斜坡產生器114之實例，且上文所描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地經耦接及起作用。
如圖4中所展示，電流積分斜坡產生器包括運算放大器424。運算放大器424之第一輸入(例如，反相輸入)耦接至積分電流源430以接收積分電流IINT 432。運算放大器424之第二輸入(例如，非反相輸入)經耦接以接收參考電壓VREF 434。在所描繪之實例中，開關及電容器436可耦接至運算放大器424之非反相輸入以取樣保持運算放大器424之非反相輸入處之參考電壓VREF 424。在所描繪之實例中，回饋電容器CF 426耦接至運算放大器424之輸出及運算放大器424之反相輸入。重設開關428亦耦接於運算放大器424之輸出與運算放大器424之反相輸入之間。圖4中所描繪之實例展示輸出電容器COUT 438耦接於運算放大器424之輸出與接地之間。如所描繪之實例中所示，輔助電流源440耦接於運算放大器424之輸出與接地之間。在實例中，斜坡開關444耦接至輔助電流源440以使得斜坡開關444及輔助電流源440耦接於運算放大器424之輸出與接地之間。
在操作中，輔助電流源440經組態以回應於重設開關428關斷而將來自運算放大器424之輸出之輔助電流IASSIST 446傳導至接地，此對應於在斜坡電壓VRAMP 420中發生之斜坡事件。在所描繪之實例中，斜坡開關444亦在斜坡電壓VRAMP 420中發生之斜坡事件期間接通以便在斜坡事件期間將來自運算放大器424之輸出之輔助電流IASSIST 446傳導至接地。電流IC 442表示自輸出電容器COUT 438放電電流且電流IIN 440表示歸 因於輸出電容器COUT 438之放電由不具有輔助電流源440之運算放大器424的輸出吸收之電流。
特定而言，輔助電流IASSIST 446經組態以在斜坡電壓VRAMP 420中之斜坡事件期間與輸出電容器COUT 438之放電電流IC 442具有大致相等之量值。因此，根據本發明之教示，原本需要被運算放大器424之輸出吸收之輸入電流IIN 440保持大致為零且不需要重新穩定運算放大器424。因而，根據本發明之教示，斜坡電壓VRAMP 420在基本沒有穩定時間延遲且在斜坡事件之開端具有更銳化拐角下靠近理想斜坡信號之程度要大得多。
圖5為繪示根據本發明之教示的包括由具有低功率斜坡穩定輔助電路之實例電流積分斜坡產生器產生的斜坡信號之信號之時序圖。應瞭解，圖5之時序圖中繪示之信號可為圖4中描繪之電流積分斜坡產生器中發現的信號之實例，且上文所描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地經耦接及起作用。特定而言，所描繪之實例展示斜坡信號RAMP 544、重設信號RESET 528、斜坡電壓信號VRAMP 520、輸入電流IIN 540、電容器電流IC 542、輔助電流IASSIST 546及電源線電流IAVDD 548。
如圖5中描繪之實例中所示，斜坡電壓信號VRAMP 520在斜坡事件之前在時間T0處初始化為電壓VCVDN。在時間T1，斜坡事件開始，藉由斜坡信號RAMP 544轉變至高層級(例如，「1」)且重設信號RESET 528轉變至低層級(例如，「0」)進行展示。在實例中，斜坡信號RAMP 544轉變至高層級(例如，「1」)會接通斜坡開關444且重設信號RESET 528轉變至低層級(例如，「0」)會關斷圖4中所描繪之實例中展示之重設開關428。因而，斜坡事件開始為時間T1處之斜坡電壓信號VRAMP 520， 且如所示，電壓斜降。如將論述，在輔助電流IASSIST 546經組態以大體上等於電容器電流IC 542以使輸出電容器COUT 438放電之情況下，斜坡電壓信號VRAMP 520在時間T1具有銳化拐角且在基本沒有穩定延遲之情況下如針對理想斜坡信號584所指示以線性方式開始斜降。應瞭解，在沒有輔助電流源440提供輔助電流IASSIST 546之情況下，歸因於輸出電容器COUT 438放電而發生非理想斜坡信號586。
特定而言，在時間T1，當斜坡事件或斜坡階段在斜坡電壓信號VRAMP 520中開始時，積分電流IINT 532經過回饋電容器CF 526且斜坡電壓信號VRAMP 520開始斜降。此時，輸出電容器COUT 438需要在電容器電流IC 542下放電。在輔助電流源440提供量值大體上等於電容器電流IC 542之輔助電流IASSIST 4446之情況下，被該輸出吸收之輸入電流IIN 540保持大致為零，此實現如所示在時間T1處之理想斜坡信號584。因此，應瞭解，可根據如下方程式表示時間T1處之輔助電流IASSIST 546、輸入電流IIN 540及斜坡電壓信號VRAMP 520：
I IN (t)=0, (4)
在操作中，應進一步瞭解，在斜坡信號RAMP 544經組態以在非斜坡事件期間(例如，在時間T0處)或在時間T1處之斜坡事件之前，藉由在非斜坡事件期間(例如，在時間T0處)關斷斜坡開關444而節約歸因於輔助電流546引起之額外功率消耗。此外，如圖5所示，亦應瞭解，電源線電流IAVDD 548在非斜坡事件期間(例如，在T0時間處)及在斜坡事件期間(例如，在時間T1處)保持基本恆定或不變，此係由於輔助電流源耦接於 運算放大器424之輸出與接地之間，而非耦接於電源線(例如，AVDD)與運算放大器424之輸出之間。
對本發明之所說明實例之以上描述(包括摘要中所描述之內容)並不意圖為窮盡性的或將本發明限制於所揭示之精確形式。雖然本文中出於說明性目的描述了本發明之具體實例，但在本發明之範圍內，各種修改係可能的，如熟習相關技術者將認識到。
鑒於以上詳細說明，可對本發明做出此等修改。所附申請專利範圍中使用之術語不應解釋為將本發明限制於本說明書中所揭示之具體實例。確切言之，本發明之範圍應完全由所附申請專利範圍確定，應如請求項解釋之已確立之原則來解釋所附申請專利範圍。
420:斜坡電壓
424:運算放大器
426:回饋電容器
428:重設開關
430:積分電流源
432:積分電流
434:參考電壓
436:開關及電容器
438:輸出電容器
440:輔助電流源
442:電流
444:斜坡開關
446:輔助電流

Claims (20)

  1. 一種斜坡(ramp)產生器，其包含：一運算放大器，其具有一第一輸入、一第二輸入及用以產生一斜坡信號之一輸出；一積分電流源，其耦接至該運算放大器之該第一輸入；一參考電壓，其耦接至該運算放大器之該第二輸入；一回饋電容器，其耦接於該運算放大器之該第一輸入與該輸出之間；一重設開關，其耦接於該運算放大器之該第一輸入與該輸出之間，其中該重設開關經組態以接通以重設該斜坡產生器，其中一斜坡事件經組態以回應於該重設開關關斷而在該運算放大器之該輸出處在該斜坡信號中產生；及一輔助(assist)電流源，其耦接於該運算放大器之該輸出與接地之間，其中該輔助電流源經組態以回應於該重設開關關斷而將來自該運算放大器之該輸出之一輔助電流傳導至接地，且其中該回饋電容器耦接於該輔助電流源與該運算放大器之該第一輸入之間。
  2. 如請求項1之斜坡產生器，其進一步包含耦接於該運算放大器之該第二輸入與接地之間的一參考電容器。
  3. 如請求項1之斜坡產生器，其進一步包含耦接於該運算放大器之該輸出與接地之間的一輸出電容器。
  4. 如請求項3之斜坡產生器，其中該輔助電流大致等於經由該積分電流源傳導之一積分電流乘以該輸出電容器之一電容與該回饋電容器之一電容之一比率。
  5. 如請求項3之斜坡產生器，其中經由該輔助電流源傳導之該輔助電流大致等於在該斜坡事件期間來自該輸出電容器之一放電電流，該斜坡事件經組態以回應於該重設開關關斷而在該運算放大器之該輸出處在該斜坡信號中產生。
  6. 如請求項1之斜坡產生器，其中當該重設開關經組態以接通以重設該斜坡產生器時，該輔助電流為零。
  7. 如請求項6之斜坡產生器，其進一步包含耦接至該輔助電流源之一輔助電流開關，其中該輔助電流開關經組態以當該重設開關經組態以接通時關斷，其中該輔助電流開關經組態以當該重設開關經組態以關斷時接通。
  8. 如請求項1之斜坡產生器，其中該重設開關耦接於該輔助電流源與該運算放大器之該第一輸入之間。
  9. 如請求項1之斜坡產生器，其中該重設開關與該回饋電容器彼此並聯配置於該輔助電流源與該運算放大器之該第一輸入之間。
  10. 如請求項1之斜坡產生器，其中該重設開關與該回饋電容器彼此並聯配置於該積分電流源與該輔助電流源之間。
  11. 一種成像系統，其包含：一像素陣列，其接收影像光且作為回應產生一影像電荷電壓信號；及讀出電路系統，其經耦接以自該像素陣列接收該影像電荷電壓信號且作為回應提供該影像電荷電壓信號之一數位表示，該讀出電路系統包括一比較器以接收該影像電荷電壓信號，將該影像電荷電壓信號與來自一斜坡產生器之一斜坡信號進行比較，且作為回應提供該影像電荷電壓信號之該數位表示，其中該斜坡產生器包含：一運算放大器，其具有一第一輸入、一第二輸入及用以產生該斜坡信號之一輸出；一積分電流源，其耦接至該運算放大器之該第一輸入；一參考電壓，其耦接至該運算放大器之該第二輸入；一回饋電容器，其耦接於該運算放大器之該第一輸入與該輸出之間；一重設開關，其耦接於該運算放大器之該第一輸入與該輸出之間，其中該重設開關經組態以接通以重設該斜坡產生器，其中一斜坡事件經組態以回應於該重設開關關斷而在該運算放大器之該輸出處在該斜坡信號中產生；及一輔助電流源，其耦接於該運算放大器之該輸出與接地之間，其中該輔助電流源經組態以回應於該重設開關關斷而將來自該運算放大器之該輸出之一輔助電流傳導至接地，且其中該回饋電容器耦接於該輔助電流源與該運算放大器之該第一輸入之間。
  12. 如請求項11之成像系統，其中該斜坡產生器進一步包含耦接於該運算放大器之該第二輸入與接地之間的一參考電容器。
  13. 如請求項11之成像系統，其中該斜坡產生器進一步包含耦接於該運算放大器之該輸出與接地之間的一輸出電容器。
  14. 如請求項13之成像系統，其中該輔助電流大致等於經由該積分電流源傳導之一積分電流乘以該輸出電容器之一電容與該回饋電容器之一電容之一比率。
  15. 如請求項13之成像系統，其中經由該輔助電流源傳導之該輔助電流大致等於在該斜坡事件期間來自該輸出電容器之一放電電流，該斜坡事件經組態以回應於該重設開關關斷而在該運算放大器之該輸出處在該斜坡信號中產生。
  16. 如請求項11之成像系統，其中當該重設開關經組態以接通以重設該斜坡產生器時，該輔助電流為零。
  17. 如請求項16之成像系統，其中該斜坡產生器進一步包含耦接至該輔助電流源之一輔助電流開關，其中該輔助電流開關經組態以當該重設開關經組態以接通時關斷，其中該輔助電流開關經組態以當該重設開關經組態以關斷時接通。
  18. 如請求項11之成像系統，其中該重設開關耦接於該輔助電流源與該運算放大器之該第一輸入之間。
  19. 如請求項11之成像系統，其中該重設開關與該回饋電容器彼此並聯配置於該輔助電流源與該運算放大器之該第一輸入之間。
  20. 如請求項11之成像系統，其中該重設開關與該回饋電容器彼此並聯配置於該積分電流源與該輔助電流源之間。
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