本技術(shù)涉及圖像傳感器，特別是涉及一種頻率檢測(cè)電路及圖像傳感器。

背景技術(shù)：

1、cmos圖像傳感器中，時(shí)鐘信號(hào)是不可或缺的重要組成部分，但時(shí)鐘頻率的異常會(huì)對(duì)圖像傳感器的工作狀態(tài)造成嚴(yán)重影響；因此，在安全性和穩(wěn)定性較高的圖像傳感器中，需要集成時(shí)鐘頻率檢測(cè)電路。傳統(tǒng)做法是：將待檢測(cè)的時(shí)鐘信號(hào)作為輸入接到計(jì)數(shù)器中，并在固定時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果作為輸出，時(shí)鐘頻率越快，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)越多；然而，計(jì)數(shù)器固定時(shí)間的產(chǎn)生需要額外的晶振來(lái)提供，導(dǎo)致電路設(shè)計(jì)開銷高?；诖耍峁┮环N不依賴額外晶振的頻率檢測(cè)電路，是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切想要解決的技術(shù)問(wèn)題。

2、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本實(shí)用新型的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種頻率檢測(cè)電路及圖像傳感器，用于解決現(xiàn)有頻率檢測(cè)方案需要額外晶振提供基準(zhǔn)時(shí)間的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種頻率檢測(cè)電路，所述頻率檢測(cè)電路包括：

3、頻率轉(zhuǎn)換模塊，接收時(shí)鐘信號(hào)，并將所述時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，以進(jìn)行時(shí)鐘頻率檢測(cè)；其中，所述頻率轉(zhuǎn)換模塊包括電阻獲取單元，所述電阻獲取單元接收所述時(shí)鐘信號(hào)，并將所述時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為時(shí)鐘電阻信號(hào)，以獲取所述模擬電信號(hào)。

4、可選地，所述電阻獲取單元包括第一傳輸門、第二傳輸門、第一mos管、第二mos管、第一電容及第二電容，所述第一傳輸門的輸入端連接所述第二傳輸門的輸入端并作為所述電阻獲取單元的接入端，所述第一傳輸門的輸出端連接所述第一mos管的第一端并經(jīng)由所述第一電容連接參考地，所述第一傳輸門的第一控制端連接所述第二mos管的控制端并接收所述時(shí)鐘信號(hào)，所述第一傳輸門的第二控制端接收所述時(shí)鐘信號(hào)的反相信號(hào)，所述第二傳輸門的輸出端連接所述第二mos管的第一端并經(jīng)由所述第二電容連接參考地，所述第二傳輸門的第一控制端接收所述時(shí)鐘信號(hào)的反相信號(hào)，所述第二傳輸門的第二控制端連接所述第一mos管的控制端并接收所述時(shí)鐘信號(hào)，所述第一mos管及所述第二mos管的第二端連接參考地。

5、可選地，所述頻率轉(zhuǎn)換模塊包括：

6、電壓放大單元，與所述電阻獲取單元的接入端相連，接收第一電壓信號(hào)，并將所述第一電壓信號(hào)放大得到第二電壓信號(hào)；

7、電流生成單元，與所述電壓放大單元相連，基于所述第二電壓信號(hào)及所述時(shí)鐘電阻信號(hào)生成時(shí)鐘電流信號(hào)并作為所述模擬電信號(hào)輸出；

8、或者，所述頻率轉(zhuǎn)換模塊還包括：密勒補(bǔ)償單元，連接于所述電阻獲取單元及所述電壓放大單元之間。

9、可選地，所述電壓放大單元包括第一運(yùn)算放大器、第三mos管及第四mos管，所述第一運(yùn)算放大器的第一輸入端連接第一電壓信號(hào)，所述第一運(yùn)算放大器的第二輸入端連接所述電阻獲取單元的接入端，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第三mos管的控制端并連接所述電阻獲取單元的接入端，所述第三mos管的第一端連接所述第四mos管的第二端，所述第三mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第四mos管的控制端連接第一偏壓信號(hào)，所述第四mos管的第一端連接所述電阻獲取單元的接入端；其中，在所述頻率轉(zhuǎn)換模塊還包括密勒補(bǔ)償單元時(shí)，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端經(jīng)由所述密勒補(bǔ)償單元連接所述電阻獲取單元的接入端；

10、所述電流生成單元包括第五mos管及第六mos管，所述第五mos管的控制端連接所述第一運(yùn)算放大器的輸出端，所述第五mos管的第一端連接所述第六mos管的第二端，所述第五mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第六mos管的控制端連接第一偏壓信號(hào)，所述第六mos管的第一端作為所述電流生成單元的輸出端。

11、可選地，所述頻率轉(zhuǎn)換模塊還包括：

12、電壓生成單元，與所述電流生成單元相連，用于將所述時(shí)鐘電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘電壓信號(hào)并替換所述時(shí)鐘電流信號(hào)作為所述模擬電信號(hào)輸出。

13、可選地，所述電壓生成單元采用第一電阻實(shí)現(xiàn)。

14、可選地，將所述第一電阻與所述電阻獲取單元互換位置，其中，所述電流生成單元基于所述第二電壓信號(hào)及第一電阻信號(hào)生成固定電流信號(hào)，并通過(guò)所述電阻獲取單元生成所述時(shí)鐘電壓信號(hào)。

15、可選地，所述頻率檢測(cè)電路還包括：

16、信號(hào)量化模塊，與所述頻率轉(zhuǎn)換模塊相連，在不使用額外時(shí)鐘信號(hào)的情況下，將所述模擬電信號(hào)量化為數(shù)字信號(hào)。

17、可選地，在所述模擬電信號(hào)包括時(shí)鐘電流信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)量化模塊包括：

18、充放電單元，與所述頻率轉(zhuǎn)換模塊相連，在第一時(shí)間內(nèi)基于第一電流信號(hào)與第二電流信號(hào)之差進(jìn)行充電操作并在第二時(shí)間內(nèi)基于所述第二電流信號(hào)進(jìn)行放電操作以得到電容電壓信號(hào)，其中，所述第二電流信號(hào)為所述時(shí)鐘電流信號(hào)與第三電流信號(hào)之和；

19、比較輸出單元，與所述充放電單元相連，通過(guò)對(duì)所述電容電壓信號(hào)和參考電壓信號(hào)進(jìn)行比較得到輸出信號(hào)，以基于所述輸出信號(hào)的占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)所述時(shí)鐘電流信號(hào)的量化。

20、可選地，所述充放電單元包括：

21、第一電流部分，用于產(chǎn)生所述第一電流信號(hào)以進(jìn)行充電操作；

22、時(shí)鐘電流部分，與所述頻率轉(zhuǎn)換模塊相連，用于傳遞所述時(shí)鐘電流信號(hào)以進(jìn)行放電操作；

23、第三電流部分，用于產(chǎn)生所述第三電流信號(hào)以進(jìn)行放電操作；

24、充放電控制部分，分別與所述第一電流部分、所述時(shí)鐘電流部分及所述第三電流部分相連，用于在所述輸出信號(hào)的控制下，于第一時(shí)間內(nèi)同時(shí)開啟充電操作和放電操作，于第二時(shí)間內(nèi)關(guān)閉充電操作并繼續(xù)放電操作。

25、可選地，所述第一電流部分包括第七mos管及第八mos管，所述第七mos管的控制端連接第一控壓信號(hào)，所述第七mos管的第一端連接所述第八mos管的第二端，所述第七mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第八mos管的控制端連接第一偏壓信號(hào)，所述第八mos管的第一端作為所述第一電流部分的供流端；

26、和/或，所述時(shí)鐘電流部分包括第九mos管、第十mos管、第十一mos管及第十二mos管，所述第九mos管的控制端連接所述第十mos管的控制端并連接第二偏壓信號(hào)，所述第九mos管的第一端連接所述頻率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，所述第九mos管的第二端連接所述第十一mos管的第一端，所述第十mos管的第一端作為所述時(shí)鐘電流部分的供流端，所述第十mos管的第二端連接所述第十二mos管的第一端，所述第十一mos管的控制端連接所述第十二mos管的控制端并連接所述第九mos管的第一端，所述第十一mos管及所述第十二mos管的第二端連接參考地；

27、和/或，所述第三電流部分包括第十三mos管及第十四mos管，所述第十三mos管的控制端連接第二偏壓信號(hào)，所述第十三mos管的第一端作為所述第三電流部分的供流端，所述第十三mos管的第二端連接所述第十四mos管的第一端，所述第十四mos管的控制端連接第二控壓信號(hào)，所述第十四mos管的第二端連接參考地；

28、和/或，所述充放電控制部分包括第十五mos管、第十六mos管、第十七mos管及第三電容，所述第十五mos管的控制端連接所述輸出信號(hào)，所述第十五mos管的第一端連接所述第十六mos管的第一端，所述第十五mos管的第二端連接所述第十七mos管的第二端并連接所述第一電流部分的供流端，所述第十六mos管的控制端連接其第一端，所述第十六mos管的第二端連接參考地，所述第十七mos管的控制端連接所述輸出信號(hào)的反相信號(hào)，所述第十七mos管的第一端連接所述第三電容的第一端并連接所述時(shí)鐘電流部分及所述第三電流部分的供流端，所述第三電容的第一端作為所述充放電單元的輸出端，所述第三電容的第二端連接參考地。

29、可選地，所述充放電單元還包括控壓提供部分，用于向所述第一電流部分提供第一控壓信號(hào)及向所述第三電流部分提供第二控壓信號(hào)。

30、可選地，所述控壓提供部分包括第二運(yùn)算放大器、第十八mos管、第十九mos管、第二十mos管、第二十一mos管、第二十二mos管、第二十三mos管及第二電阻，所述第二運(yùn)算放大器的第一輸入端連接第三電壓信號(hào)，所述第二運(yùn)算放大器的第二輸入端連接所述第二電阻的第一端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第十八mos管及所述第十九mos管的控制端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端還連接所述第二電阻的第一端并作為所述控壓提供部分的第一輸出端，所述第十八mos管的第一端連接所述第二十mos管的第二端，所述第十八mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第十九mos管的第一端連接所述第二十一mos管的第二端，所述第十九mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第二十mos管的控制端連接所述第二十一mos管的控制端并連接第一偏壓信號(hào)，所述第二十mos管的第一端連接所述第二電阻的第一端，所述第二十一mos管的第一端連接所述第二十二mos管的第一端及所述第二十三mos管的控制端并作為所述控壓提供部分的第二輸出端，所述第二十二mos管的控制端連接第二偏壓信號(hào)，所述第二十二mos管的第二端連接所述第二十三mos管的第一端，所述第二十三mos管及所述第二電阻的第二端連接參考地；或者，所述控壓提供部分還包括密勒電容，連接于所述第二運(yùn)算放大器的輸出端及所述第二電阻的第一端之間。

31、可選地，所述比較輸出單元包括比較器、反相器及d觸發(fā)器，所述比較器的第一輸入端連接參考電壓信號(hào)，所述比較器的第二輸入端連接所述充放電單元的輸出端，所述比較器的輸出端連接所述反相器的輸入端，所述反相器的輸出端連接所述d觸發(fā)器的數(shù)據(jù)端，所述d觸發(fā)器的時(shí)鐘端連接所述時(shí)鐘信號(hào)，所述d觸發(fā)器的輸出端作為所述比較輸出單元的輸出端。

32、可選地，使用時(shí)鐘電壓信號(hào)替換時(shí)鐘電流信號(hào)作為所述模擬電信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)量化模塊還包括：輸入轉(zhuǎn)換單元，連接于所述頻率轉(zhuǎn)換模塊及所述充放電單元之間，用于將所述時(shí)鐘電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述時(shí)鐘電流信號(hào)。

33、可選地，所述輸入轉(zhuǎn)換單元包括：

34、放大器部分，與所述頻率轉(zhuǎn)換模塊相連，用于對(duì)所述時(shí)鐘電壓信號(hào)進(jìn)行放大得到第四電壓信號(hào)；

35、電壓電流轉(zhuǎn)換部分，與所述放大器部分相連，用于將所述第四電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述時(shí)鐘電流信號(hào)；

36、或者，所述輸入轉(zhuǎn)換單元還包括密勒補(bǔ)償部分，連接于所述放大器部分及所述電壓電流轉(zhuǎn)換部分之間。

37、可選地，所述放大器部分包括連接成單位增益負(fù)反饋的兩級(jí)運(yùn)算放大器；和/或，所述電壓電流轉(zhuǎn)換部分包括第二十四mos管、第二十五mos管、第二十六mos管、第二十七mos管及第三電阻，所述第二十四mos管的控制端連接所述第二十五mos管的控制端并連接所述第四電壓信號(hào)，所述第二十四mos管的第一端連接所述第二十六mos管的第二端，所述第二十四mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第二十五mos管的第一端連接所述第二十七mos管的第二端，所述第二十五mos管的第二端連接電源電壓信號(hào)，所述第二十六mos管的控制端連接所述第二十七mos管的控制端并連接第一偏壓信號(hào)，所述第二十六mos管的第一端連接所述第三電阻的第一端，所述第二十七mos管的第一端作為所述輸入轉(zhuǎn)換單元的輸出端，所述第三電阻的第一端連接所述放大器部分的輸出端，所述第三電阻的第二端連接參考地；其中，在所述輸入轉(zhuǎn)換單元包括密勒補(bǔ)償部分時(shí)，所述第三電阻的第一端經(jīng)由所述密勒補(bǔ)償部分連接所述放大器部分的輸出端。

38、可選地，所述信號(hào)量化模塊采用閃存型模數(shù)轉(zhuǎn)換器、逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器或者流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。

39、本實(shí)用新型還提供一種圖像傳感器，包括如上述方案中任意一項(xiàng)所述的頻率檢測(cè)電路。

40、如上所述，本實(shí)用新型的頻率檢測(cè)電路及圖像傳感器，將時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為模擬域的電流信號(hào)或者電壓信號(hào)后再進(jìn)行量化，無(wú)需額外晶振提供主頻，節(jié)省芯片面積，有利于電路集成，還能降低設(shè)計(jì)開銷。