对于光子散粒噪声,一个有趣的发现是:图像传感器输出信号的本底噪声主要是由光子散粒噪声决定的。对于小信号的输出,光子散粒噪声会较小;对于大信号的输出,光子散粒噪声较大。对于大的输出信号,ADC的量化噪声不像小信号输出的一样低。因此,ADC可以采用自适应的量化步长:对于小信号步长较小,大信号步长较大。单斜率ADC可相对容易地实现这样的量化。由数字计数器产生的阶跃电压不再和时间成线性,而是可以采用如图7.8中的分段线性插值方法[1:]。除了阶跃电压,图7.8中光子散粒噪声也是量化噪声。量化噪声随着量化步长的增加而增加。只要量化的噪声明显小于光子散粒噪声,并不影响传感器的性能。举个简单的例子,当量化噪声小于光子散粒噪声的二分之一,单斜率型的ADC将转变成多重斜率型ADC,在没有增加功耗的情况下,速度可提高3倍。

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   另一种增加单斜率型ADC速度的方法是把单斜率ADC的概念转换为单斜率多斜坡架构。在这种配置中,几个斜坡并联运行,它们都具有相同的斜率,但是它们通过DC偏置相互不同[19∶。在ADC转之前,先执行粗略ADC转换,将图像传感器的每一列分配到专用斜坡。粗略转换之后是精确转换周期,最后,将两个结果组合。图7.9展示出了多斜坡概念:首先进行粗略转换,其输出被存储在2位存储单元中(在本示例中为两个位,具有四个并行斜坡)。