1.本文描述的实施例涉及模数转换器，更具体地，涉及使用输出信号的反馈的模数转换电路及其操作方法。
背景技术：2.图像传感器，包括电荷耦合器件(ccd)图像传感器、互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器(cis)等。cmos图像传感器包括用cmos晶体管实现的像素，并且通过使用包括在每个像素中的光电转换元件，将光能转换为电信号。cmos图像传感器通过使用由每个像素生成的电信号来获得关于捕获/拍摄的图像的信息。
3.模数转换器(adc)接收模拟输入电压，并且将所接收的模拟输入电压转换为数字信号。转换后的数字信号可以被发送到其他设备。adc可以用于各种信号处理设备中。随着信号处理设备的性能提高，如今需要提高模拟信号的分辨率。因此，所使用的adc要能够在单位时间内处理许多信号或提供每个信号的提高的分辨率。然而，上述adc导致功耗增大。
技术实现要素：4.本公开的实施例提供了一种通过使用输出信号的反馈来减少功耗的模数转换电路、其操作方法以及包括其的电子设备。
5.根据实施例，提供了一种电路，可以包括：第一放大器，通过在第一操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的复位信号进行比较并在第二操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的图像信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，基于第一输出信号来生成第二输出信号；和，计数器，对第二输出信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号。在第一操作时段和第二操作时段中的至少一个操作时段期间，第一输出信号控制第一放大器的第一源电流，或者第二输出信号控制第一放大器的第一源电流和第二放大器的第二源电流中的至少一个。
6.根据实施例，提供了一种图像传感器，可以包括：像素阵列，将光转换为电信号，以生成像素信号；斜坡信号生成器，生成斜坡信号；和，模数转换电路，将像素信号转换为数字信号。模数转换电路可以包括：第一放大器，通过在第一操作时段中将像素信号的复位信号和斜坡信号进行比较并在第二操作时段中将像素信号的图像信号和斜坡信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，被配置为基于第一输出信号来生成第二输出信号；和，计数器，对第二输出信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号。在第一操作时段和第二操作时段中的至少一个操作时段期间，第一输出信号控制第一放大器的第一源电流，或者第二输出信号控制第一放大器的第一源电流和第二放大器的第二源电流中的至少一个。
7.根据实施例，提供了一种电路，可以包括：第一放大器，通过在第一操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的复位信号进行比较并在第二操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的图像信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，
基于第一输出信号来生成第二输出信号；和，计数器，对第二输出信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号。在第一操作时段和第二操作时段期间，第二放大器使用第二输出信号来控制第二放大器的源电流。
8.根据实施例，提供了一种模数转换电路的操作方法，可以包括：将从像素阵列输出的像素信号和斜坡信号进行比较，以生成第一输出信号；基于第一输出信号来生成第二输出信号；和，通过使用第一输出信号或第二输出信号，控制模数转换电路的源电流。
附图说明
9.通过参考附图详细描述实施例，上述和其他的对象和特征将变得明显。
10.图1示出根据实施例的图像处理块的配置的示例。
11.图2示出图1的图像传感器的配置的示例。
12.图3是示出图2的像素阵列的像素组当中的一个像素组的示例的电路图。
13.图4示出图2的模数转换电路的配置的示例。
14.图5是指示图4的模数转换电路的操作的时序图的示例。
15.图6是示出图4的第一放大器的示例的电路图。
16.图7是示出图4的第二放大器的示例的电路图。
17.图8a是示出根据图7的反馈电路的操作的图4的模数转换电路的操作的时序图的示例。
18.图8b是示出根据图7的控制电路的操作的图4的模数转换电路的操作的时序图的示例。
19.图9是示出图4的第二放大器的另一示例的电路图。
20.图10是示出图4的第二放大器的另一示例的电路图。
21.图11是示出图4的第二放大器的另一示例的电路图。
22.图12是示出图4的第二放大器的另一示例的电路图。
23.图13示出图2的模数转换电路的配置的另一示例。
24.图14是示出图13的第一放大器的示例的电路图。
25.图15是示出根据实施例的使用输出反馈的模数转换电路的操作方法的流程图。
26.图16示出根据实施例的包括使用输出反馈的模数转换电路的电子设备的配置的示例。
27.图17示出图16的相机模块的配置的示例。
具体实施方式
28.下面，将详细且清楚地描述实施例，以使本领域技术人员容易地实现本公开。
29.本文描述的所有实施例都是示例实施例，因此，实施例不限于此，并且可以以各种其他形式实现。下面描述中提供的每个实施例不排除与另一示例或另一实施例的一个或多个特征相关联，其中，另一示例或另一实施例也在在本文提供，或者未在本文提供，但是与本发明构思一致。
30.如本文所使用的，在元素列表之前使用时，诸如“其中的至少一个”的表述修饰整个元素列表，而不是修饰列表的个别元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应被理解为包
括只有a、只有b、只有c、a和b、a和c、b和c、或者a、b和c的全部。
31.在详细描述中，参考术语“单元”、“模块”、“块”、“器(～er)或器(～or)”等描述的组件和附图所示的功能块将用软件、硬件或其组合来实现。例如，软件可以是机器代码、固件、嵌入式代码和应用软件。例如，硬件可以包括电路、电子电路、处理器、计算机、集成电路、集成电路核心、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(mems)、无源元件或其组合。
32.图1示出根据实施例的图像处理块10的配置的示例。图像处理块10可以被实现为各种电子设备(诸如智能手机、数码相机、膝上型计算机和台式计算机)的部分。图像处理块10可以包括透镜12、图像传感器14、图像信号处理器(isp)前端块16和图像信号处理器18。
33.光可以由作为拍摄目标的对象、景物等反射，并且透镜12可以接收反射的光。图像传感器14可以基于通过透镜12接收的光来生成电信号。例如，图像传感器14可以用互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器等来实现。例如，图像传感器14可以是具有双像素结构或四单元结构的多像素图像传感器。
34.图像传感器14可以包括像素阵列。像素阵列的像素可以将光转换为电信号，以生成像素值。此外，图像传感器14可以包括用于对像素值执行相关双采样(cds)的模数转换(adc)电路。将参考图2更详细地描述图像传感器14的配置。
35.isp前端块16可以对从图像传感器14输出的电信号执行预处理，使得电信号可以适合于由图像信号处理器18处理。
36.图像信号处理器18可以通过适当地处理由isp前端块16处理的电信号来生成与拍摄的对象和景物相关联的图像数据。为此，图像信号处理器18可以执行各种处理，诸如色彩校正、自动白平衡、伽马校正、色彩饱和度校正、格式化(formatting)、不良像素校正和色调校正。
37.图1示出了一个透镜12和一个图像传感器14。然而，在另一实施例中，图像处理块10可以包括多个透镜、多个图像传感器和多个isp前端块。在这种情况下，多个透镜可以具有不同的视场。此外，多个图像传感器可以具有不同的功能、不同的性能和/或不同的特点，并且可以分别包括不同配置的像素阵列。
38.图2示出图1的图像传感器14的配置的示例。图像传感器100可以包括像素阵列110、行驱动器120、斜坡信号生成器130、电压缓冲器140、adc电路150、定时控制器160和缓冲器170。
39.像素阵列110可以包括以矩阵的形式沿行和列布置的多个像素。多个像素中的每个像素可以包括光电转换元件。例如，光电转换元件可以包括光电二极管、光电晶体管、光电门、钉扎光电二极管等。
40.像素阵列110可以包括多个像素组pg。每个像素组pg可以包括两个或更多个像素，即，多个像素。构成像素组pg的多个像素可以共享一个浮动扩散区域或多个浮动扩散区域。图2示出了像素阵列110包括布置为四行四列的像素组pg(即，4x4像素组pg)的示例。然而，本公开不限于此。
41.像素组pg可以包括相同颜色的像素。例如，像素组pg可以包括将红色光谱的光转换为电信号的红色像素、将绿色光谱的光转换为电信号的绿色像素、或将蓝色光谱的光转换为电信号的蓝色像素。例如，构成像素阵列110的像素可以被布置为四拜尔图案的形式。
42.根据从外部接收的光的强度或量，像素阵列110的像素可以通过列线cl1至列线
cl4输出像素信号。例如，像素信号可以是模拟信号，模拟信号中的每个模拟信号对应于从外部接收的光的强度或量。像素信号可以通过电压缓冲器(例如，源跟随器)，然后可以通过列线cl1至列线cl4被提供给adc电路150。
43.行驱动器120可以选择并驱动像素阵列110的行。行驱动器120可以对由定时控制器160生成的地址和/或控制信号进行解码，并且可以生成用于选择和驱动像素阵列110的行的控制信号。例如，控制信号可以包括用于选择像素的信号、用于复位浮动扩散区域的信号等。
44.斜坡信号生成器130可以在定时控制器160的控制下生成斜坡信号ramp。例如，斜坡信号生成器130可以响应于控制信号(诸如斜坡使能信号)而操作。当斜坡使能信号激活时，斜坡信号生成器130可以根据预设值(例如，启动电平、结束电平和斜率)来生成斜坡信号ramp。换句话说，斜坡信号ramp可以是在特定时间期间沿预设斜率增大或减小的信号。斜坡信号ramp可以通过电压缓冲器140被提供给adc电路150。
45.adc电路150可以通过列线cl1至列线cl4从像素阵列110的多个像素接收像素信号，并且可以通过过电压缓冲器140从斜坡信号生成器130接收斜坡信号ramp。adc电路150可以基于相关双采样(cds)技术来操作，用于从所接收的像素信号获得复位信号和图像信号，并且提取复位信号和图像信号之间的差作为有效信号分量。adc电路150可以包括多个比较器comp和多个计数器cnt。
46.详细来说，比较器中的每个比较器comp可以将像素信号的复位信号和斜坡信号ramp进行比较，将像素信号的图像信号和斜坡信号ramp进行比较，并且对比较结果执行相关双采样(cds)。计数器中的每个计数器cnt可以对为其执行相关双采样的信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号。此外，adc电路150可以被实现为通过使用输出反馈来减少功耗。图2示出了adc电路150包括四个比较器comp和四个计数器cnt的示例，但是本公开不限于此。
47.定时控制器160可以生成控制信号和/或时钟，用于控制行驱动器120、斜坡信号生成器130和adc电路150中的每一个的操作和/或定时。
48.缓冲器170可以包括存储器mem和读出放大器(sense amplifier)sa。存储器mem可以存储从adc电路150的对应的计数器cnt输出的数字信号。读出放大器sa可以感测并放大存储在存储器mem中的数字信号。读出放大器sa可以将放大的数字信号输出为图像数据idat，并且图像数据idat可以被提供给图1的isp前端块16。
49.图3是示出图2的像素阵列110的像素组pg当中的一个像素组的示例的电路图。例如，像素组111可以包括像素111a至像素111d、光电转换元件pd1至光电转换元件pd4、传输晶体管tx1至传输晶体管tx4、复位晶体管rst、双转换晶体管dc、驱动晶体管dx和选择晶体管sel。图3示出了具有四单元结构的像素组111的示例，其中，四个像素111a至111d分别包括光电转换元件pd1至光电转换元件pd4，但是本公开不限于此。例如，像素组111可以被实现为具有各种不同的结构。
50.第一像素111a可以包括第一光电转换元件pd1和第一传输晶体管tx1，并且剩余像素111b、111c和111d中的每个像素也可以包括类似的组件/元件。像素111a至像素111d可以共享复位晶体管rst、双转换晶体管dc、驱动晶体管dx和选择晶体管sel。此外，像素111a至像素111d可以共享浮动扩散区域fd。
51.双转换晶体管dc可以由双转换信号vdc驱动。当双转换晶体管dc截止时，浮动扩散区域fd可以与第一浮动扩散电容cfd1连接，并且浮动扩散区域fd的电容量可以对应于第一浮动扩散电容cfd1的电容量。
52.当双转换晶体管dc导通时，浮动扩散区域fd可以与第一浮动扩散电容cfd1和第二浮动扩散电容cfd2两者连接。当双转换晶体管dc导通时，扩展浮动扩散区域fd’指示浮动扩散区域。可以提供第二浮动扩散电容cfd2以防止饱和。例如，浮动扩散电容cdf1和浮动扩散电容cfd2可以是寄生电容和/或电容元件。
53.传输晶体管tx1至传输晶体管tx4可以分别由传输信号vt1至传输信号vt4驱动，并且可以将由光电转换元件pd1至光电转换元件pd4生成(或整合)的电荷传输到浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’。例如，传输晶体管tx1至传输晶体管tx4的第一端可以分别与光电转换元件pd1至光电转换元件pd4连接，并且传输晶体管tx1至传输晶体管tx4的第二端可以共同地与第一浮动扩散区域fd连接。
54.浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’可以整合与入射的光的量相对应的电荷。在传输晶体管tx1至传输晶体管tx4分别由传输信号vt1至传输信号vt4导通的同时，浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’可以整合从光电转换元件pd1至光电转换元件pd4供应的电荷。因为浮动扩散区域fd与作为源跟随放大器操作的驱动晶体管dx的栅极端连接，所以可以形成与在浮动扩散区域fd整合的电荷相对应的电压。
55.复位晶体管rst可以由复位信号vrst驱动，并且将电源电压vdd提供给浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’。如此，在浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’整合的电荷可以移动到用于电源电压vdd的端，并且浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’的电压可以复位。
56.驱动晶体管dx可以放大浮动扩散区域fd或扩展浮动扩散区域fd’的电压，并且生成与放大的结果相对应的像素信号pix。选择晶体管sel可以由选择信号vsel驱动，并且以行为单位选择要读取的像素。当选择晶体管sel导通时，可以通过列线cl来将像素信号pix输出到图2的adc电路150。
57.图4示出图2的模数转换(adc)电路150的配置的示例。adc电路150可以包括比较器151和计数器152。adc电路150可以将作为从像素阵列110输出的模拟信号的像素信号pix转换并输出为数字信号ds。为了描述清晰和附图简洁，图4示出了像素阵列110仅包括一个像素的示例，并且像素阵列110的配置和功能与参考图3描述的那些配置和功能相同。
58.详细来说，如参考图2所描述的，比较器151可以将像素信号的复位信号和斜坡信号ramp进行比较，将像素信号的图像信号与斜坡信号ramp进行比较，并且对比较结果执行相关双采样(cds)，并且，计数器152可以对为其执行相关双采样(cds)的信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号。将参考图2和图3来描述图4。
59.例如，比较器151可以具有包括两个放大器(即，第一放大器151_1和第二放大器151_2)的两级结构，并且第一放大器151_1和第二放大器151_2中的每个放大器可以被实现为运算跨导放大器(ota)。然而，本公开不限于此。例如，比较器151可以具有包括更多数量的放大器的结构。此外，adc电路150可以包括多个比较器和多个计数器，但是为了描述清楚起见，图4示出了一个比较器151和一个计数器152。
60.第一放大器151_1可以通过列线cl从像素阵列110接收像素信号pix，并且通过电
压缓冲器140从斜坡信号生成器130接收斜坡信号ramp。第一放大器151_1可以基于接收的信号来输出第一输出信号ota1_out。例如，在斜坡信号ramp的电平高于像素信号pix的电平的时段中，第一放大器151_1可以输出具有高电平的第一输出信号ota1_out，并且在斜坡信号ramp的电平低于像素信号pix的电平的时段中，第一放大器151_1可以输出具有低电平的第一输出信号ota1_out。上面描述的第一放大器151_1的比较操作可以在将像素信号pix的复位信号和斜坡信号ramp进行比较以及在将像素信号pix的图像信号和斜坡信号ramp进行比较两者时执行。
61.第二放大器151_2可以放大第一输出信号ota1_out，以输出作为比较信号的第二输出信号ota2_out。例如，第二输出信号ota2_out可以是第一输出信号ota1_out的反转版本。换句话说，第二放大器151_2可以在第一输出信号ota1_out的高电平期间，输出具有低电平的第二输出信号ota2_out，并且在第一输出信号ota1_out的低电平期间，输出具有高电平的第二输出信号ota2_out。
62.此外，第二输出信号ota2_out可以被反馈给第二放大器151_2。反馈给第二放大器151_2的第二输出信号ota2_out可以控制第二放大器151_2的电源(例如，电流源)，并且减少adc电路150的功耗。
63.在将像素信号pix的复位信号和斜坡信号ramp进行比较时以及在将像素信号pix的图像信号和斜坡信号ramp进行比较两者时，可以执行上面描述的第二放大器151_2的输出反馈操作。
64.在下面的描述中，当比较器151执行比较操作时，第一输出信号ota1_out或第二输出信号ota2_out的电压电平从高电平转换到低电平或从低电平转换到高电平，这可以称为“adc电路150的决定”。
65.换句话说，“在电路150的决定结束之后”可以表示“在第一输出信号ota1_out或第二输出信号ota2_out的电压电平从高电平改变到低电平或从低电平改变到高电平之后”。在执行比较操作之前的自动归零时段中，比较器151可以响应于自动归零信号az来进行初始化，然后再次执行比较操作。
66.计数器152可以在定时控制器160的控制下操作，可以对第二输出信号ota2_out的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号ds。例如，计数器152可以响应于控制信号(诸如计数器时钟信号cnt_clk和用于反转计数器152的内部位的反转信号conv)来操作。
67.例如，计数器152可以包括加/减计数器、按位反转计数器等。按位计数器的操作可以类似于加/减计数器的操作。例如，按位计数器可以执行仅执行递增计数的功能以及在向计数器152输入特定信号时转换计数器152的所有内部位以获得1的补码(1’s complement)的功能。按位计数器可以执行复位计数，然后反转复位计数的结果，使得复位计数的结果被转换为1的补码，即，负值。
68.图5是指示图4的模数转换(adc)电路150的操作的时序图的示例。参考图5，从时间t0到时间t1的时段可以被定义为自动归零时段，并且从时间t1到时间t10的时段可以被定义为比较操作时段。选择信号vsel可以在时间t0之前进行激活，并且像素信号pix可以从图2的像素阵列的t个像素组(例如，图3所示的像素组)输出。此外，也可以由在时间t0之前激活的复位信号vrst提供电源电压。下面，将参考图4描述图5。
69.自动归零信号az可以从时间t0开始激活，直到时间t1，并且比较器151可以响应于
自动归零信号az而进行初始化。例如，第一放大器151_1和第二放大器151_2的输入节点和/或输出节点可以被设置为相同的电压电平。为了对像素信号pix的复位信号执行数字转换，可以在时间t2对斜坡信号ramp施加偏移，并且斜坡信号ramp可以从时间t3开始减小。计数器152可以从时间t3开始对计数时钟信号cnt_clk进行计数，直到时间t4，其中，在时间t4时，作为第二放大器151_2的输出的第二输出信号ota2_out的极性改变。
70.在针对复位信号的数字转换结束的情况下，为了在时间t5将像素信号pix的图像信号转换为数字信号，可以在时间t5再次向斜坡信号ramp施加偏移，并且可以在时间t6响应于反转信号conv来反转计数器152的位。传输信号vt可以在时间t7激活，并且在传输信号vt激活期间，第一放大器151_1的输入节点的电压电平可以改变，其中，与由光电转换元件pd整合的电荷相对应的像素信号pix是通过该输入节点接收的。
71.为了对图像信号执行数字转换，斜坡信号ramp的电平可以在时间t8减小。计数器152可以从时间t8开始对计数时钟信号cnt_clk进行计数，直到时间t9，其中，在时间t9时，作为第二放大器151_2的输出的第二输出信号ota2_out的极性改变。在针对图像信号的数字转换结束的情况下，adc电路150可以为下次比较操作(即，为相关双采样)进行初始化。
72.参考图5描述了adc电路150的操作时序，但是本公开不限于此。例如，信号的定时可以根据实现adc电路150的方式(例如，第一放大器151_1和第二放大器151_2的结构)来进行改变或修改。
73.图6是示出图4的第一放大器151_1的示例的电路图。第一放大器200可以包括多个晶体管tr11至tr15和第一电流源210。例如，第一晶体管tr11、第二晶体管tr12和第五晶体管tr15可以是nmos晶体管，并且第三晶体管tr13和第四晶体管tr14可以是pmos晶体管。然而，本公开不限于此。第一晶体管tr11至第五晶体管tr15可以用与图6所示的那些类型不同的类型的晶体管来实现。
74.参考图6，像素信号pix可以被输入到第一晶体管tr11的栅极端，并且斜坡信号ramp可以被输入到第二晶体管tr12的栅极端。第一晶体管tr11和第二晶体管tr12的源极端可以共同地与第一电流源210连接。第三晶体管tr13和第四晶体管tr14可以用电流镜的形式连接。流向第一晶体管tr11和第二晶体管tr12的电流的总和可以等于第一源电流iss1。
75.第三晶体管tr13的栅极端和漏极端以及第一晶体管tr11的漏极端可以共同地与第二输出节点out12连接，并且第四晶体管tr14的漏极端和第二晶体管tr12的漏极端可以共同地与第一输出节点out11连接。第五晶体管tr15可以连接在第一输出节点out11和第二输出节点out12之间。例如，第五晶体管tr15可以控制从第一输出节点out11输出的信号的电压电平。
76.第一输出信号ota1_out可以从第一输出节点out11输出。例如，在斜坡信号ramp的电平高于像素信号pix的电平的时段中，第一输出信号ota1_out可以具有高电平，并且在斜坡信号ramp的电平低于像素信号pix的电平的时段中，第一输出信号ota1_out可以具有低电平。可以将第一输出信号ota1_out提供给图4的第二放大器151_2。
77.图7是示出图4的第二放大器151_2的示例的电路图。第二放大器300可以包括多个晶体管tr21至tr26、电容器c1、开关电路310、第二电流源320、反馈电路330和控制电路340。例如，第六晶体管tr21可以是pmos晶体管，第七晶体管tr22至第十一晶体管tr26可以是nmos晶体管。然而，本公开不限于此。第六晶体管tr21至第十一晶体管tr26可以用与图6所
示的那些类型不同的类型的晶体管来实现。
78.第六晶体管tr21可以从图4的第一放大器151_1接收第一输出信号ota1_out作为输入，并且响应于第一输出信号ota1_out而操作。例如，当第一输出信号ota1_out的电压电平为高电平时，第六晶体管tr21可以截止。在这种情况下，因为电流不流向第三输出节点out21，所以第二输出信号ota2_out的电压电平可以是低电平。相反，当第一输出信号ota1_out的电压电平为低电平时，第六晶体管tr21可以导通。在这种情况下，因为电流流向第三输出节点out21，所以第二输出信号ota2_out的电压电平可以是高电平。
79.换句话说，第二放大器300可以作为逆变放大器(inversion amplifier)操作。也就是说，当第一输出信号ota1_out的电压电平增大时，第二输出信号ota2_out的电压电平可能减小。此外，当第六晶体管tr21导通时，电流也可以流向第七晶体管tr22。可以将第二输出信号ota2_out提供给反馈电路330。
80.第七晶体管tr22可以连接在第三输出节点out21和第四输出节点out22之间。第七晶体管tr22可以响应于控制输出反馈操作的反馈电路330的输出而操作。例如，当第七晶体管tr22截止时，第二源电流iss2可以不流经第七晶体管tr22，并且第二放大器300的功耗可以减小。
81.然而，本公开不限于此。第七晶体管tr22的连接可以被实现为不同于图7所示的连接。此外，第七晶体管tr22被示为nmos晶体管，但是可以用pmos晶体管和逻辑门(例如，and门)的组合来实现。
82.开关电路310可以包括连接在第三输出节点out21和偏置节点bn之间的第八晶体管tr23。在自动归零时段期间，第八晶体管tr23可以响应于自动归零信号az而操作，并且可以在自动归零信号az激活时导通。当第八晶体管tr23导通时，偏置节点bn的电压电平和第三输出节点out21的电压电平可以进行均衡。
83.相反，在当自动归零信号az在图4的adc电路150的比较操作期间去激活时第八晶体管tr23截止的情况下，等于第三输出节点out21的电压电平的偏置节点bn的电压电平可以通过电容器c1来维持，因此，第二电流源320可以操作。
84.图7的第八晶体管tr23被示为连接在第三输出节点out21和偏置节点bn之间，但是本公开不限于此。例如，第八晶体管tr23可以连接在第四输出节点out22和偏置节点bn之间。在这种情况下，在第八晶体管tr23响应于激活的自动归零信号az而导通时，偏置节点bn的电压电平和第四输出节点out22的电压电平可以进行均衡。
85.第二电流源320可以包括与第四输出节点out22连接的第九晶体管tr24。第九晶体管tr24可以基于偏置节点bn的电压(即，电容器c1的一端的电压)来生成源电流iss2。
86.反馈电路330可以基于第二输出信号ota2_out和反馈使能信号fb_en来控制第二电流源320。为了执行输出反馈操作，反馈电路330可以包括逻辑门331。例如，逻辑门331可以是nand门。
87.逻辑门331可以响应于第二输出信号ota2_out和反馈使能信号fb_en而输出反馈信号fb。例如，逻辑门331可以被实现为使得在反馈使能信号fb_en的电压电平和第二输出信号ota2_out的电压电平两者是高电平时，将反馈信号fb的电压电平设置为低电平。
88.在反馈信号fb的电压电平为高电平时，第七晶体管tr22可以导通，并且第二源电流iss2可以流经第七晶体管tr22。然而，在反馈信号fb的电压电平为低电平时，第七晶体管
tr22可以截止，并且第二源电流iss2无法流经第七晶体管tr22。
89.详细来说，在斜坡信号ramp和像素信号pix的比较操作终止之后，第一输出信号ota1_out的电压电平可以为低电平，并且第二输出信号ota2_out的电压电平可以为高电平。在这种情况下，在反馈使能信号fb_en激活之前，反馈信号fb可以处于高电平，第七晶体管tr22可以处于导通状态，并且第二源电流iss2可以流经第七晶体管tr22。
90.相反，在反馈使能信号fb_en激活时(即，在反馈使能信号fb_en的电压电平为高电平时)，反馈信号fb的电压电平可以转换为低电平。在这种情况下，因为第七晶体管tr22截止，所以第二源电流iss2可能不流经第七晶体管tr22。如此，通过在比较操作结束之后利用输出反馈，第二放大器300的功耗可以减小。这可以表示adc电路150的功耗也减小了。
91.由于维持了执行比较操作之前和之后的功耗的差，因此图像传感器的性能(例如，adc电路将像素信号转换为数字信号的性能)可以降低。根据上面的反馈电路330的操作，在执行比较操作之后，第二源电流iss2可以不流经输出节点out21和输出节点out22，因此，执行比较操作之前和之后的功耗的差可以减小。因此，可以通过反馈电路330的操作来防止或减少图像传感器的性能降低。
92.与此同时，图7的逻辑门331被示为nand门，但是本公开不限于此。例如，反馈电路330可以被实现为(多个)任何其他组件(例如，nor门和逆变放大器)，使得在第二输出信号ota2_out的电压电平为高电平时，将反馈信号fb设置为低电平。
93.此外，图7的反馈电路330被示为直接接收第二输出信号ota2_out，但是本公开不限于此。例如，图7的反馈电路330可以被配置为接收基于第二输出信号ota2_out的任何其他信号。例如，第二放大器300还可以包括连接在第六晶体管tr21和第三输出节点out21之间的晶体管、开关、反相器或逻辑门。在这种情况下，反馈电路330的逻辑门331可以接收在第二输出信号ota2_out经过晶体管、开关、反相器或逻辑门之后获得的信号，并且可以执行上面描述的比较操作。
94.换句话说，反馈电路330可以直接接收第二输出信号ota2_out，或者可以接收在第二输出信号ota2_out经过在第六晶体管tr21和第三输出节点out21之间的晶体管、开关、反相器或逻辑门之后获得的信号。
95.控制电路340可以调整控制电流icn的输出，以减轻第二放大器300在执行比较操作之前和之后的功耗的差。控制电路340可以包括连接在电源电压vdd和第三输出节点out21之间，并且与第六晶体管tr21并联连接的第十晶体管tr25和第十一晶体管tr26。第十晶体管tr25可以响应于控制信号cn而操作，并且第十一晶体管tr26可以响应于偏置信号bias而操作。
96.在控制信号cn去激活时，第十晶体管tr25可以截止，并且控制电流icn可以不流经第十一晶体管tr26。与此同时，在第十晶体管tr25由激活的控制信号cn来导通并且第十一晶体管tr26由偏置信号bias导通时，控制电流icn可以通过第十晶体管tr25和第十一晶体管tr26，流向输出节点out21和输出节点out22。
97.在关于斜坡信号ramp的电平和像素信号pix的电平之间的大小关系的决定完成之后，第二源电流iss2的电平可以增大，并且即使在执行比较操作之后，也可以持续消耗功率。如上所述，由于维持了执行比较操作之前和之后的功耗的差，因此图像传感器的性能可能降低。
98.控制电路340可以操作以防止图像传感器的性能降低。在斜坡信号ramp开始斜降(ramp down)之后，当控制信号cn和偏置信号bias如上所述而激活时，控制电流icn可以通过第十晶体管tr25和第十一晶体管tr26，流向输出节点out21和输出节点out22，并且第二源电流iss2的电平可以增加与控制电流icn的电平那么多。
99.例如，在斜坡信号ramp开始斜降之后增加与控制电流icn的电平那么多的第二源电流iss2的电平(在下文中，称为“第二电平”)可以高于在执行比较操作之前的第二源电流iss2的电平(在下文中，称为“第一电平”)，并且可以低于在执行比较操作之后(即，在关于斜坡信号ramp的电压电平和像素信号pix的电压电平之间的大小关系的决定完成之后)的第二源电流iss2的电平(在下文中，称为“第三电平”)。
100.根据上面的控制电路340的操作，第一电平和第二电平之间的差以及第二电平和第三电平之间的差两者可以小于第一电平和第三电平之间的差。如此，可以减轻第二放大器300处在比较操作之前和之后的功耗的差，并且可以防止或减少图像传感器的性能降低。
101.因此，可以通过如上所述的反馈电路330的操作或控制电路340的操作来防止或减少由于比较操作之前和之后的功耗差而导致的图像传感器的性能降低。例如，在第二电流源320通过使用反馈电路330的输出反馈来进行控制时，可以不需要控制电路340的操作。在这种情况下，第二放大器300可以不包括控制电路340。将参考图9描述不包括控制电路340的第二放大器300的示例。
102.图8a是示出根据图7的反馈电路330的操作的图4的adc电路150的操作的时序图的示例，并且图8b是示出根据图7的控制电路340的操作的图4的adc电路150的操作的时序图的示例。将参考图4至图7描述图8a和图8b，并且将省略与参考图5给出的操作重复的adc电路150的操作。
103.参考图8a和图8b，自动归零时段可以在时段t1之前，并且时段t1至时段t3可以对应于比较器151将像素信号pix的复位信号和斜坡信号ramp进行比较的时段，并且时段t4至时段t6可以对应于比较器151将像素信号pix的图像信号和斜坡信号ramp进行比较的时段。
104.参考图8a，在adc电路150的决定完成时(即，在时段t2结束时和在时段t5结束时)，反馈使能信号fb_en可以激活。例如，在斜坡信号ramp斜降的时段t2和时段t3期间和/或在斜坡信号ramp斜降的时段t5和时段t6期间，可以将反馈使能信号fb_en的电压电平维持在高电平。
105.反馈电路330可以基于反馈使能信号fb_en和第二输出信号ota2_out来输出反馈信号fb。在电流源320和输出节点之间的晶体管(例如，图7的第七晶体管tr22)可以响应于低电平的反馈信号fb而截止，并且第二源电流iss2可以不流动。
106.因此，反馈电路330的操作可以允许第二源电流iss2在时段t1、时段t2和时段t3期间以及在时段t4、时段t5和时段t6期间具有几乎相同或基本上相同的电平。例如，在时段t1、时段t2和时段t3中的每个时段以及时段t4、时段t5和时段t6中的每个时段期间，第二源电流iss2的电平可以接近于“0”。如此，adc电路150的功耗可以减小。
107.参考图8b，在斜坡信号ramp斜降的时段t2和时段t3期间以及在斜坡信号ramp斜降的时段t5和时段t6期间，控制信号cn可以激活。控制电路340可以响应于激活的控制信号cn而将控制电流icn输出到输出节点out21和输出节点out22。如此，在时段t2和时段t5中的第二源电流iss2的电平可以增加与控制电流icn的电平那么多，即，可以高于在时段t1和时段
t4中的第二源电流iss2的电平。因此，通过控制电路340的操作，可以减轻在时段t1和时段t3之间以及在时段t4和时段t6之间的第二源电流iss2的电平差(即，功耗差可以减轻)。
108.在上面的实施例中，由比较器151执行的比较操作基于作为由斜坡生成器130生成的斜升(ramping-up)信号的斜坡信号ramp。然而，根据实施例，比较操作也可以基于作为斜降信号的斜坡信号来执行。
109.图9是示出图4的第二放大器151_2的另一示例的电路图。如参考图7所描述的，在第二电流源320通过使用反馈电路330的输出反馈来进行控制的情况下，第二放大器300可以不包括控制电路340。图9所示的第二放大器300a的配置和操作与图7的第二放大器300的配置和操作相同，只是第二放大器300a不包括图7的控制电路340，因此，将省略附加描述以避免冗余。
110.图10是示出图4的第二放大器151_2的另一示例的电路图。第二放大器300b可以包括反馈电路330，并且反馈电路330可以包括多个逻辑门331和332。此外，第二放大器300b还可以包括分别与逻辑门331和逻辑门332相对应的晶体管tr22和晶体管tr23。此外，第二放大器300b的第二电流源320可以被实现为输出第一子源电流iss2_1和第二子源电流iss2_2。
111.图10示出了第二电流源320输出两个子源电流iss2_1和iss2_2的示例，但是本公开不限于此。第二电流源320可以被实现为输出更多个子源电流。类似地，图10示出了反馈电路330包括两个逻辑门331和332的示例，但是本公开不限于此。例如，反馈电路330可以包括更多数量的逻辑门，并且第二放大器300b可以包括分别与逻辑门相对应的更多数量的晶体管。下面，将省略与图7的第二放大器300的配置和功能重复的描述。
112.第一逻辑门331可以响应于第二输出信号ota2_out和第一反馈使能信号fb_en1而输出第一反馈信号fb1，并且第二逻辑门332可以响应于第二输出信号ota2_out和第二反馈使能信号fb_en2而输出第二反馈信号fb2。
113.即使第二输出信号ota2_out被相同地输入到反馈电路330，第七晶体管tr22或第八晶体管tr23也可以根据第一反馈使能信号fb_en1或第二反馈使能信号fb_en2来选择性地导通或截止。当第七晶体管tr22或第八晶体管tr23选择性地导通或截止时，子源电流iss2_1和子源电流iss2_2也可以选择性地流动。
114.通过选择性地控制子源电流iss2_1和子源电流iss2_2，第二放大器300b消耗的电流的电平可以被逐渐控制，并且第二放大器300b的功耗也可以逐渐减小。图10示出了逻辑门331和逻辑门332是nand门的示例，但是本公开不限于此。例如，反馈电路330可以被实现为具有任何其他配置。
115.再次参考图4、图7和图10，adc电路150的第二放大器151_2可以如参考图7描述的那样阻止第二源电流iss2，或者可以通过如参考图10描述的对子源电流iss2_1和子源电流iss2_2的选择性控制，逐渐减小第二放大器151_2消耗的电流，因此，adc电路150的功耗可以减小。
116.图11是示出图4的第二放大器151_2的另一示例的电路图。与图10的第二电流源320类似，第二放大器300c的第二电流源320可以被实现为输出第一子源电流iss2_1和第二子源电流iss2_2。然而，第二放大器300c的反馈电路330可以包括一个逻辑门331，并且第二放大器300c可以包括与逻辑门331相对应的第七晶体管tr22。下面，将省略与图7的第二放
大器300的配置和功能重复的描述。
117.第一子源电流iss2_1可以根据响应于第一反馈信号fb1操作的第七晶体管tr22是导通还是截止来选择性地流动，但是第二子源电流iss2_2可以不由反馈电路330控制。换句话说，即使adc电路150的第二放大器151_2被实现为使得多个子源电流可以流动，只有一些子源电流可以被选择性地控制，并且剩余的子源电流可以不被控制。
118.图12是示出图4的第二放大器151_2的另一示例的电路图。如参考图7和图9所描述的，在通过使用反馈电路330的输出反馈来控制第二电流源320的情况下，第二放大器300可以不包括控制电路340。图12所示的第二放大器300d的配置和操作与图10的第二放大器300b的配置和操作相同，只是第二放大器300d不包括控制电路340，因此，将省略附加描述以避免冗余。
119.图13示出图2的模数转换(adc)电路150的配置的另一示例。如参考图4所描述的，第二输出信号ota2_out可以被反馈到第二放大器151_2，并且可以控制第二放大器151_2的电源(例如，电流源)。此外，参考图13，第二输出信号ota2_out可以被反馈到电压缓冲器140和/或第一放大器151_1，并且控制第一放大器151_1的电源。
120.此外，第一输出信号ota1_out也可以被反馈到电压缓冲器140以及第一放大器151_1。反馈到第一放大器151_1的第一输出信号ota1_out可以控制第一放大器151_1的电源。通过上面的第一输出信号ota1_out和第二输出信号ota2_out的反馈操作，adc电路150的功耗可以减小。
121.图13的adc电路150的功能与参考图4描述的功能相同，只是上面的输出反馈操作不同，因此，将省略附加描述以避免冗余。
122.图14是示出图13的第一放大器151_1的示例的电路图。图14的第一放大器200a可以包括可基于第一输出信号ota1_out和反馈使能信号fb_en来控制第一电流源210的反馈电路220。此外，第一放大器200a还可以包括响应于反馈电路220的输出而操作的第六晶体管tr16。例如，第六晶体管tr16可以是nmos晶体管，但是本公开不限于此。
123.反馈电路220可以基于第一输出信号ota1_out和反馈使能信号fb_en来控制第一电流源210。为了执行输出反馈操作，反馈电路220可以包括逻辑门221。例如，逻辑门221可以是nand门，但是本公开不限于此。
124.当第六晶体管tr16响应于反馈信号fb而截止时，第一源电流iss1无法流经第六晶体管tr16。因此，第一放大器200a的功耗可以减小，并且adc电路150的功耗也可以减小。
125.此外，第一输出信号ota1_out可以被反馈回到图2的电压缓冲器140。如参考图13所描述的，从第二放大器151_2输出的第二输出信号ota2_out也可以通过反馈电路220被反馈回到第一电流源210。
126.图14的第一放大器200a的功能和操作与图6的第一放大器200的功能和操作相同，只是上面的输出反馈操作不同，因此将省略附加描述以避免冗余。
127.图15是示出根据实施例的使用输出反馈的模数转换电路的操作方法的流程图。将参考图2、图4和图7来描述图15。
128.在操作s110中，第一放大器151_1可以将来自像素阵列110的像素信号pix和斜坡信号ramp进行比较，以生成第一输出信号ota1_out。详细来说，在操作s110中，第一放大器151_1可以将像素信号pix的复位信号和斜坡信号ramp进行比较，将像素信号pix的图像信
号和斜坡信号ramp进行比较，并且对比较结果执行相关双采样(cds)。
129.例如，在操作s110中，在斜坡信号ramp的电平高于像素信号pix的电平的时段中，第一放大器151_1可以输出具有高电平的第一输出信号ota1_out，并且在斜坡信号ramp的电平低于像素信号pix的电平的时段中，第一放大器151_1可以输出具有低电平的第一输出信号ota1_out。
130.在操作s120中，第二放大器151_2可以基于第一输出信号ota1_out来生成第二输出信号ota2_out。例如，第二输出信号ota2_out可以是第一输出信号ota1_out的反转版本。
131.在操作s130中，adc电路150可以通过使用第一输出信号ota1_out和/或第二输出信号ota2_out来控制源电流。详细来说，在操作s130中，反馈电路330可以基于第二输出信号ota2_out和反馈使能信号fb_en来控制第二电流源320。
132.图16示出根据实施例的包括使用输出反馈的模数转换(adc)电路的电子设备的配置的示例。图17示出了图16的相机模块的配置的示例。
133.参考图16，电子设备1000可以包括相机模块组1100、应用处理器1200、电源管理集成电路(pmic)1300和外部存储器1400。
134.相机模块组1100可以包括多个相机模块1100a、1100b和1100c。图16示出了设置三个相机模块1100a、1100b和1100c的实施例，但是实施例不限于此。在一些实施例中，相机模块组1100可以被修改为仅包括两个相机模块。此外，在一些实施例中，相机模块组1100可以被修改为包括“n”个相机模块(n是4或更大的自然数)。
135.下面，将参考图17更全面地描述相机模块1100b的详细配置，但是下面的描述可以同样地应用于剩余的相机模块1100a和1100c。
136.参考图17，相机模块1100b可以包括棱镜1105、光路折叠元件(opfe)1110、执行器1130、图像感测设备1140和存储1150。
137.棱镜1105可以包括由光反射材料组成的反射面1107，并且可以改变从外部入射的光“l”的路径。
138.在一些实施例中，棱镜1105可以将在第一方向“x”上入射的光“l”的路径改变为垂直于第一方向“x”的第二方向“y”，此外，棱镜1105可以通过使由光反射材料组成的反射面1107围绕中心轴线1106在方向“a”上旋转或使中心轴线1106在方向“b”上旋转，将在第一方向“x”上入射的光“l”的路径改变为垂直于第一方向“x”的第二方向“y”。在这种情况下，opfe1110可以在垂直于第一方向“x”和第二方向“y”的第三方向“z”上移动。
139.在一些实施例中，如图所示，棱镜1105在方向“a”上的最大旋转角度可以在正a方向上等于或小于15度，并且可以在负a方向上大于15度，但是实施例不限于此。
140.在一些实施例中，棱镜1105可以在正b方向或负b方向上在大约20度内移动，在10度和20度之间移动，或者在15度和20度之间移动；在此，棱镜1105可以在正b方向或负b方向上以相同角度移动，或者可以在大约1度内以类似角度移动。
141.在一些实施例中，棱镜1105可以在平行于中心轴线1106延伸的方向的第三方向(例如，z方向)上移动由光反射材料组成的反射面1107。
142.例如，opfe 1110可以包括由“m”组(m是自然数)组成的光学透镜。在此，“m”个透镜可以在第二方向“y”上移动，以改变相机模块1100b的光学变焦比。例如，当相机模块1100b的默认光学变焦比为“z”时，可以通过移动包括在opfe 1110中的“m”个光学透镜，将相机模
块1100b的光学变焦比改变为3z、5z或7z或更大的光学变焦比。opfe 1110还可以包括在上面描述的“m”个透镜的前方的“n”组光学透镜(n是自然数)。
143.执行器1130可以将opfe 1110或光学透镜(在下文中，称为“光学透镜”)移动到特定位置。例如，执行器1130可以调整光学透镜的位置，使得图像传感器1142被放置在光学透镜的焦距处，以进行精确感测。
144.图像感测设备1140可以包括图像传感器1142、控制逻辑1144和存储器1146。图像传感器1142可以通过使用通过光学透镜提供的光“l”，感测感测目标的图像。例如，图像传感器1142的adc电路可以通过使用输出反馈来减小功耗，并且可以防止或减少图像传感器1142的性能降低。控制逻辑1144可以控制相机模块1100b的整体操作。例如，控制逻辑1144可以基于通过控制信号线路cslb提供的控制信号来控制相机模块1100b的操作。
145.存储器1146可以存储相机模块1100b的操作所需的信息，诸如校准数据1147。校准数据1147可以包括相机模块1100b通过使用从外部提供的光“l”来生成图像数据所需的信息。校准数据1147可以包括例如关于上面描述的旋转角度的信息、关于焦距的信息、关于光学轴线的信息等。在相机模块1100b以焦距根据光学透镜的位置而变化的多态相机的形式来实现的情况下，校准数据1147可以包括光学透镜的每个位置(或状态)的焦距值和关于自动对焦的信息。
146.存储1150可以存储通过图像传感器1142感测的图像数据。存储1150可以被设置在图像感测设备1140的外部，并且可以以存储1150和构成图像感测设备1140的传感器芯片堆叠的形状来实现。在一些实施例中，存储1150可以用电可擦除可编程只读存储器(eeprom)来实现，但是实施例不限于此。
147.同时参考图16和图17，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个相机模块可以包括执行器1130。如此，相同的校准数据1147或不同的校准数据1147可以根据在相机模块中的执行器1130的操作，被包括在多个相机模块1100a、1100b和1100c中。
148.在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的一个相机模块(例如，1100b)可以是折叠透镜形状的包括上面描述的棱镜1105和opfe1110的相机模块，并且剩余的相机模块(例如，1100a和1100c)可以是垂直形状的不包括上面描述的棱镜1105和opfe 1110的相机模块；然而，实施例不限于此。
149.在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的一个相机模块(例如，1100c)可以是例如垂直形状的通过使用红外线(ir)来提取深度信息的深度相机。在这种情况下，应用处理器1200可以合并从深度相机提供的图像数据和从任何其他相机模块(例如，1100a或1100b)提供的图像数据，并且可以生成三维(3d)深度图像。
150.在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)可以具有不同的视场。在这种情况下，多个相机模块1100a、1100b和1100c当中的至少两个相机模块(例如，1100a和1100b)可以包括不同的光学透镜，但是不限于此。
151.此外，在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c的视场可以是不同的。在这种情况下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以包括不同的光学透镜，但是不限于此。
152.在一些实施例中，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以被设置为在物理上彼此分开。也就是说，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以不使用一个图像传感器1142的感测区域，而是多个相机模块1100a、1100b和1100c可以分别在其中包括独立的图像传感器1142。
153.回到图16，应用处理器1200可以包括图像处理设备1210、存储器控制器1220和内部存储器1230。应用处理器1200可以被实现为与多个相机模块1100a、1100b和1100c分开。例如，应用处理器1200和多个相机模块1100a、1100b和1100c可以用分开的半导体芯片来实现。
154.图像处理设备1210可以包括多个子图像处理器1212a、1212b和1212c、图像生成器1214、以及相机模块控制器1216。
155.图像处理设备1210可以包括多个子图像处理器1212a、1212b和1212c，子图像处理器的数量对应于多个相机模块1100a、1100b和1100c的数量。
156.可以通过分开的图像信号线路isla、图像信号线路islb和图像信号线路islc，将分别从相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c生成的图像数据分别提供给相对应的子图像处理器1212a、子图像处理器1212b和子图像处理器1212c。例如，可以通过图像信号线路isla，将从相机模块1100a生成的图像数据提供给子图像处理器1212a；可以通过图像信号线路islb，将从相机模块1100b生成的图像数据提供给子图像处理器1212b；并且可以通过图像信号线路islc，将从相机模块1100c生成的图像数据提供给子图像处理器1212c。图像数据传输可以例如通过使用基于mipi(移动工业处理器接口)的相机串行接口来执行，但是实施例不限于此。
157.同时，在一些实施例中，一个子图像处理器可以被设置为对应于多个相机模块。例如，子图像处理器1212a和子图像处理器1212c可以被整体地实现，而不是如图16所示彼此分开；在这种情况下，可以通过选择元件(例如，多路复用器)来选择分别从相机模块1100a和相机模块1100c提供的多条图像数据之一，并且可以将所选择的图像数据提供给集成的子图像处理器。
158.分别提供给子图像处理器1212a、子图像处理器1212b和子图像处理器1212c的图像数据可以被提供给图像生成器1214。根据图像生成信息或模式信号，图像生成器1214可以通过使用分别从子图像处理器1212a、子图像处理器1212b和子图像处理器1212c提供的图像数据来生成输出图像。
159.具体来说，根据图像生成信息或模式信号，图像生成器1214可以通过合并分别从具有不同视场的相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c生成的图像数据的至少一部分来生成输出图像。此外，根据图像生成信息或模式信号，图像生成器1214可以通过选择分别从具有不同视场的相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c生成的图像数据之一来生成输出图像。
160.在一些实施例中，图像生成信息可以包括变焦信号或变焦因子。此外，在一些实施例中，模式信号可以是例如基于由用户选择的模式的信号。
161.在图像生成信息是变焦信号(或变焦因子)并且相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c具有不同的视野(或视场)的情况下，图像生成器1214可以根据变焦信号的种类执行不同的操作。例如，在变焦信号是第一信号的情况下，图像生成器1214可以合并从
相机模块1100a输出的图像数据和从相机模块1100c输出的图像数据，并且可以通过使用合并的图像信号和合并操作中未使用的从相机模块1100b输出的图像数据来生成输出图像。在变焦信号是与第一信号不同的第二信号的情况下，在不进行图像数据合并操作的情况下，图像生成器1214可以选择分别从相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c输出的图像数据之一，并且可以将所选择的图像数据输出为输出图像。然而，实施例不限于此，如果需要，可以无限制地修改处理图像数据的方式。
162.在一些实施例中，图像生成器1214可以通过从多个子图像处理器1212a、1212b和1212c中的至少一个接收不同曝光时间下的多个图像数据并对该多个图像数据执行高动态范围(hdr)处理，生成具有增大的动态范围的合并的图像数据。
163.相机模块控制器1216可以将控制信号分别提供给相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c。可以通过彼此分开的控制信号线路csla、控制信号线路cslb和控制信号线路cslc，将从相机模块控制器1216生成的控制信号分别提供给相对应的相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c。
164.根据包括变焦信号或模式信号的图像生成信息，可以将多个相机模块1100a、1100b和1100c之一指定为主相机(例如，1100b)，并且可以将剩余的相机模块(例如，1100a和1100c)指定为从相机。上述的指定信息可以被包括在控制信号中，并且可以通过彼此分开的控制信号线路csla、控制信号线路cslb和控制信号线路cslc，将包括指定信息的控制信号分别提供给相对应的相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c。
165.作为主相机和从相机操作的相机模块可以根据变焦因子或操作模式信号而改变。例如，在相机模块1100a的视场宽于相机模块1100b的视场并且变焦因子指示低变焦比的情况下，相机模块1100b可以作为主相机操作，并且相机模块1100a可以作为从相机操作。相反，在变焦因子指示高变焦比的情况下，相机模块1100a可以作为主相机操作，并且相机模块1100b可以作为从相机操作。
166.在一些实施例中，从相机模块控制器1216提供给相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c中的每个相机模块的控制信号可以包括同步使能信号。例如，在相机模块1100b用作主相机并且相机模块1100a和相机模块1100c用作从相机的情况下，相机模块控制器1216可以将同步使能信号发送到相机模块1100b。提供有同步使能信号的相机模块1100b可以基于所提供的同步使能信号来生成同步信号，并且可以通过同步信号线ssl将所生成的同步信号提供给相机模块1100a和相机模块1100c。相机模块1100b以及相机模块1100a和相机模块1100c可以用同步信号进行同步，以将图像数据发送到应用处理器1200。
167.在一些实施例中，从相机模块控制器1216提供给相机模块1100a、相机模块1100b和相机模块1100c中的每个相机模块的控制信号可以包括根据模式信号的模式信息。基于模式信息，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以在针对感测速度的第一操作模式和第二操作模式下操作。
168.在第一操作模式下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以以第一速度生成图像信号(例如，可以生成第一帧率下的图像信号)，可以以第二速度对图像信号进行编码(例如，可以以高于第一帧率的第二帧率下的图像信号进行编码)，并且将所编码的图像信号发送到应用处理器1200。在这种情况下，第二速度可以是第一速度的30倍或更小。
169.应用处理器1200可以将所接收的图像信号(即，所编码的图像信号)存储在设置在
应用处理器1200中的内部存储器1230中或在放置在应用处理器1200外部的外部存储器1400中。之后，应用处理器1200可以从内部存储器1230或外部存储器1400读取并解码所编码的图像信号，并且可以显示基于所解码的图像信号来生成的图像数据。例如，图像处理设备1210的子图像处理器1212a、子图像处理器1212b和子图像处理器1212c当中的相对应的一个子图像处理器可以执行解码，并且还可以对所解码的图像信号执行图像处理。
170.在第二操作模式下，多个相机模块1100a、1100b和1100c可以以第三速度生成图像信号(例如，可以生成低于第一帧率的第三帧率的图像信号)，并且将图像信号发送到应用处理器1200。提供给应用处理器1200的图像信号可以是未编码的信号。应用处理器1200可以对所接收的图像信号执行图像处理，或者可以将图像信号存储在内部存储器1230中或在外部存储器1400中。
171.pmic 1300可以分别向多个相机模块1100a、1100b和1100c供电(例如，供应电源电压)。例如，在应用处理器1200的控制下，pmic 1300可以通过电源信号线psla来向相机模块1100a供应第一功率，可以通过电源信号线pslb来向相机模块1100b供应第二功率，并且可以通过电源信号线pslc来向相机模块1100c供应第三功率。
172.响应于来自应用处理器1200的电源控制信号pcon，pmic 1300可以生成与多个相机模块1100a、1100b和1100c中的每个相机模块相对应的功率，并且可以调整功率的水平。电源控制信号pcon可以包括用于多个相机模块1100a、1100b和1100c的每个操作模式的电源调整信号。例如，操作模式可以包括低功率模式。在这种情况下，电源控制信号pcon可以包括关于相机模块在低功率模式和设定功率水平下操作的信息。分别提供给多个相机模块1100a、1100b和1100c的功率水平可以彼此相同或可以彼此不同。此外，功率水平可以动态地改变。
173.根据实施例，模数转换电路的功耗可以减小。具体地，根据实施例，可以通过减小包括在图像传感器中的模数转换电路的功耗，防止或减少图像传感器的性能降低。
174.由附图(诸如图4、图13、图16和图17)中的块表示的组件、元件、模块或单元(在本段中统称为“组件”)中的至少一个可以被实现为执行上面根据示例实施例来描述的相应功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。这些组件可以包括图4所示的第一放大器151_1、第二放大器151_2和计数器152，但是不限于此。根据示例实施例，这些组件中的至少一个可以使用可通过一个或多个微处理器或其他控制装置的控制来执行相应功能的直接电路结构，诸如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等。此外，具体地，这些组件中的至少一个可以由包含用于执行指定逻辑功能的一个或多个可执行指令，并且由一个或多个微处理器或其他控制装置执行的模块、程序或代码部分来实现。此外，这些组件中的至少一个可以包括处理器或可以由处理器实现，其中，处理器是诸如执行相应功能的中央处理单元(cpu)、微处理器等。这些组件中的两个或更多个可以被组合为执行所组合的两个或更多个组件的所有操作或功能的单个组件。此外，这些组件中的至少一个组件的至少部分功能可以由这些组件中的另一组件来执行。上面的示例实施例的功能方面可以用在一个或多个处理器上执行的算法来实现。此外，由块或处理步骤表示的组件可以采用用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等的任何数量的相关领域的技术。
175.虽然已经参考实施例描述本公开，但是对于本领域的普通技术人员来说明显的是，在不背离如随附的权利要求所述的本公开的精神和范围的情况下，可以对实施例进行
各种改变和修改。
技术特征：1.一种模数转换电路，包括：第一放大器，被配置为通过在第一操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的复位信号进行比较并在第二操作时段中将所述斜坡信号和从所述像素阵列输出的所述像素信号的图像信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，被配置为基于所述第一输出信号来生成第二输出信号；和计数器，被配置为对所述第二输出信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号，其中，在所述第一操作时段和所述第二操作时段中的至少一个操作时段期间，所述第一输出信号控制所述第一放大器的第一源电流，或者所述第二输出信号控制所述第一放大器的第一源电流和所述第二放大器的第二源电流中的至少一个。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第二放大器包括：第一晶体管，被配置为响应于所述第一输出信号而向第一输出节点提供电源电压，其中，所述第二输出信号从所述第一输出节点输出；反馈电路，与所述第一输出节点连接，并被配置为接收所述第二输出信号或基于所述第二输出信号的信号，并且输出用于控制第二源电流的反馈信号；第二晶体管，被配置为响应于所述反馈信号而将所述第一输出节点和第二输出节点连接；和电流源，与所述第二晶体管通过所述第二输出节点连接，并且被配置为生成所述第二源电流。3.根据权利要求2所述的电路，还包括：控制电路，被配置为响应于控制信号而输出控制电流，其中，所述控制电路包括：第三晶体管，被配置为响应于所述控制信号，基于所述电源电压来生成所述控制电流；和第四晶体管，被配置为响应于偏置信号而将所述控制电流提供给所述第一输出节点。4.根据权利要求3所述的电路，其中，在所述第一操作时段或所述第二操作时段期间，当所述斜坡信号开始斜降或斜升时，所述控制电路被配置为通过所述第一输出节点和所述第二输出节点，将所述控制电流输出到所述电流源。5.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第二放大器包括：第一晶体管，被配置为响应于所述第一输出信号而向第一输出节点提供电源电压，其中，所述第二输出信号从所述第一输出节点输出；反馈电路，与所述第一输出节点连接，并被配置为接收所述第二输出信号或基于所述第二输出信号的信号，并且输出用于控制所述第二源电流的第一反馈信号和第二反馈信号；第二晶体管，被配置为响应于所述第一反馈信号而将所述第一输出节点和第二输出节点连接；第三晶体管，被配置为响应于所述第二反馈信号而将所述第一输出节点和第三输出节点连接；和电流源，与所述第二晶体管通过所述第二输出节点连接，与所述第三晶体管通过所述
第三输出节点连接，并且被配置为生成所述第二源电流，其中，所述第二源电流包括流经所述第二晶体管的第一子源电流和流经所述第三晶体管的第二子源电流。6.根据权利要求5所述的电路，其中，所述反馈电路包括：第一逻辑门，被配置为基于所述第二输出信号和第一反馈使能信号来输出第一反馈信号；第二逻辑门，被配置为基于所述第二输出信号和第二反馈使能信号来输出第二反馈信号，其中，所述第二晶体管被配置为响应于所述第一反馈信号而截止，以及其中，所述第三晶体管被配置为响应于所述第二反馈信号而截止。7.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第二放大器包括：第一晶体管，被配置为响应于所述第一输出信号而向第一输出节点提供电源电压，其中，所述第二输出信号从所述第一输出节点输出；反馈电路，与所述第一输出节点连接，并被配置为接收所述第二输出信号或基于所述第二输出信号的信号，并且输出用于控制第二源电流的第一反馈信号；第二晶体管，被配置为响应于所述第一反馈信号而将所述第一输出节点和第二输出节点连接；和电流源，与所述第二晶体管通过所述第二输出节点连接，并且被配置为生成所述第二源电流，其中，所述第二源电流包括流经所述第二晶体管的第一子源电流和流经所述第一输出节点的第二子源电流。8.根据权利要求7所述的电路，其中，所述反馈电路包括：第一逻辑门，被配置为基于所述第二输出信号和第一反馈使能信号来输出所述第一反馈信号，以及其中，所述第二晶体管被配置为响应于所述第一反馈信号而截止。9.一种图像传感器，包括：像素阵列，被配置为将光转换为电信号，以生成像素信号；斜坡信号生成器，被配置为生成斜坡信号；和模数转换电路，将所述像素信号转换为数字信号，其中，所述模数转换电路包括：第一放大器，被配置为通过在第一操作时段中将所述像素信号的复位信号和所述斜坡信号进行比较并在第二操作时段中将所述像素信号的图像信号和所述斜坡信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，被配置为基于所述第一输出信号来生成第二输出信号；和计数器，对所述第二输出信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号，其中，在所述第一操作时段和所述第二操作时段中的至少一个操作时段期间，所述第一输出信号控制所述第一放大器的第一源电流，或者所述第二输出信号控制所述第一放大器的第一源电流或所述第二放大器的第二源电流。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第二放大器包括：
第一晶体管，被配置为响应于所述第一输出信号而向第一输出节点提供电源电压，其中，所述第二输出信号从所述第一输出节点输出；反馈电路，与所述第一输出节点连接，并被配置为接收所述第二输出信号或基于所述第二输出信号的信号，并且输出用于控制第二源电流的反馈信号；第二晶体管，被配置为响应于所述反馈信号而将所述第一输出节点和第二输出节点连接；和电流源，与所述第二晶体管通过所述第二输出节点连接，并且被配置为生成所述第二源电流。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述反馈电路包括配置为基于所述第二输出信号和反馈使能信号来输出反馈信号的逻辑门，以及其中，所述第二晶体管被配置为响应于所述反馈信号而截止。12.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第二放大器包括：第一晶体管，被配置为响应于所述第一输出信号而向第一输出节点提供电源电压，其中，所述第二输出信号从所述第一输出节点输出；反馈电路，与所述第一输出节点连接，并被配置为接收所述第二输出信号或基于所述第二输出信号的信号，并且输出用于控制所述第二源电流的第一反馈信号和第二反馈信号；第二晶体管，被配置为响应于所述第一反馈信号而将所述第一输出节点和第二输出节点连接；第三晶体管，被配置为响应于所述第二反馈信号而将所述第一输出节点和第三输出节点连接；和电流源，与所述第二晶体管通过所述第二输出节点连接，与所述第三晶体管通过所述第三输出节点连接，并且被配置为生成所述第二源电流，其中，所述第二源电流由流经所述第二晶体管的第一子源电流和流经所述第三晶体管的第二子源电流组成。13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述反馈电路包括：第一逻辑门，被配置为基于所述第二输出信号和第一反馈使能信号来输出第一反馈信号；第二逻辑门，被配置为基于所述第二输出信号和第二反馈使能信号来输出第二反馈信号，其中，所述第二晶体管响应于所述第一反馈信号而截止，并且其中，所述第三晶体管响应于所述第二反馈信号而截止。14.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第二放大器包括：第一晶体管，被配置为响应于所述第一输出信号而向第一输出节点提供电源电压，其中，所述第二输出信号从所述第一输出节点输出；反馈电路，与所述第一输出节点连接，并被配置为接收所述第二输出信号或基于所述第二输出信号的信号，并且输出用于控制第二源电流的第一反馈信号；第二晶体管，被配置为响应于所述第一反馈信号而将所述第一输出节点和第二输出节点连接；和
电流源，与所述第二晶体管通过所述第二输出节点连接，并且被配置为生成所述第二源电流，其中，所述第二源电流包括流经所述第二晶体管的第一子源电流和流经所述第一输出节点的第二子源电流。15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述反馈电路包括：第一逻辑门，配置为基于所述第二输出信号和第一反馈使能信号来输出所述第一反馈信号，并且其中，所述第二晶体管被配置为响应于所述第一反馈信号而截止。16.一种模数转换电路，包括：第一放大器，被配置为通过在第一操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的复位信号进行比较并在第二操作时段中将所述斜坡信号和从所述像素阵列输出的所述像素信号的图像信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，被配置为基于所述第一输出信号来生成第二输出信号；和计数器，被配置为对所述第二输出信号的脉冲进行计数，并且将计数结果输出为数字信号，其中，在所述第一操作时段和所述第二操作时段期间，所述第二放大器被配置为使用所述第二输出信号来控制所述第二放大器的源电流。17.根据权利要求16所述的电路，其中，所述第二放大器包括反馈电路，所述反馈电路被配置为接收反馈使能信号，以控制使所述源电流流向输出节点的开关，其中，所述第二输出信号通过所述输出节点输出，以及其中，所述反馈使能信号被配置为在所述斜坡信号开始逐渐斜降或斜升时，从低电平改变为高电平或从高电平改变为低电平，以关断所述开关，使得所述源电流不流向所述输出节点。18.根据权利要求17所述的电路，其中，所述反馈使能信号被配置为维持所改变的电平，直到所述斜坡信号在逐渐斜降或逐渐斜升之后增大或减小。19.根据权利要求18所述的电路，其中，所述电路还包括控制电路，所述控制电路被配置为在所述反馈使能信号维持所改变的电平期间，将控制电流输出到所述输出节点。20.根据权利要求16所述的电路，其中，所述第二放大器被配置为基于所述第一放大器输出低电平输出或高电平输出，分别输出高电平输出或低电平输出。
技术总结所公开的是一种模数转换电路及其操作方法，其中该模数转换电路包括：第一放大器，通过在第一操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的复位信号进行比较并在第二操作时段中将斜坡信号和从像素阵列输出的像素信号的图像信号进行比较，生成第一输出信号；第二放大器，基于第一输出信号来生成第二输出信号；和，计数器。在第一操作时段和第二操作时段中的至少一个操作时段期间，第一输出信号控制第一放大器的第一源电流，或者第二输出信号控制第一放大器的第一源电流和第二放大器的第二源电流中的至少一个。第二源电流中的至少一个。第二源电流中的至少一个。
技术研发人员：田在熏 梁韩
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：2022.04.27
技术公布日：2022/11/1
