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하나의 포토다이오드(PD) 및 하나의 포토다이오드(PD)로부터 생성되는 영상신호를 전기신호로 변환하는 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)로 구성되는 4T 픽셀과, 직렬로 연결되는 제 1 트랜지스터(M9)와, 제 2 트랜지스터(M10)와, 저항(R)이 병렬로 연결된 출력 로드로 구성되어, 상기 4T 픽셀의 뒷단이 연결되어 4T 픽셀과 결합된 개회로 증폭기를 구현하고, 오토제로잉을 위한 축전기(C) 및 구현된 개회로 증폭기의 전압이득을 조절하는 전압이득 제어부를 포함하여 구성되고,상기 전압이득 제어부는상기 4T 픽셀에 타단이 연결되고, 일단은 전압단으로부터 인가전압(VDD)을 인가받는 서로 직렬로 연결되는 2개의 제 1, 2 트랜지스터(M9, M10)와, 일단이 전압단으로부터 인가전압(VDD)을 인가받는 상기 제 1 트랜지스터(M9)와, 제 2 트랜지스터(M10)와, 저항(R)이 병렬로 연결된 출력 로드로 구성되어, 상기 제 2 트랜지스터(M10)의 게이트단과 연결되고 스위칭을 통해 드레인과 공통으로 연결되는 일단이 접지된 커패시터를 포함하여 구성되며,이러한 구성을 통해, 상기 4T 픽셀과 결합된 개회로 증폭기가 구현되고, 제 1 트랜지스터(M9)와, 제 2 트랜지스터(M10)와, 저항(R)이 병렬로 연결된 출력 로드로 구성되어, 상기 저항(R)의 저항값을 기반으로 전압이득 제어부에서 발생되는 양자화 잡음이 개회로 증폭기의 전압이득으로 나누어지는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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제 1 항에 있어서, 상기 4T 픽셀은인가되는 픽셀 인가전압(PVDD)의 조합을 통하여 상기 포토다이오드(PD)부터 생성된 영상전하를 스위칭하는 전달(transfer) 트랜지스터(M2)와, 포토다이오드(PD)를 리시버-바이어스(reverse-bias)로 초기화하는 로우-셀렉트(Row-Select) 트랜지스터(M1)와, 포토다이오드(PD)의 영상전하의 노출이 끝나면서 생성된 전하가 전압으로 바뀐 값을 증폭하는 SF(SourceFollower) 트랜지스터(M3)와, 스위치 온(on)되어 상기 SF 트랜지스터(M3)에서 증폭된 전압을 리드-아웃(read-out)시켜 전압이득 제어부(50)로 출력하는 RS(RowSelect) 트랜지스터(M4)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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제 2 항에 있어서,상기 4T 픽셀에 구성되는 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)는 NMOS 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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제 2 항에 있어서, 상기 포토다이오드(PD)는 광전변환 기능을 수행하고, 포토다이오드(PD)의 전기신호는 부유확산영역(Floating Diffusion : FD)에 축적되며, 상기 전달 트랜지스터(M2)는 부유확산영역(FD)의 전압을 전달하여 포토다이오드(PD)를 리셋하거나 포토다이오드(PD)의 전기신호를 부유확산영역(FD)으로 전달하는 스위칭기능을 하고,상기 SF 트랜지스터(M3)는 부유확산영역(FD)의 전기신호를 증폭하며, 상기 RS 트랜지스터(M4)는 증폭된 신호를 선택적으로 출력단에 전달하고,상기 로우-셀렉트 트랜지스터(M1)는 전압단으로부터 전압(PVDD)을 인가받아 부유확산영역(FD)을 통하여 포토다이오드(PD)에 전달하고 포토다이오드(PD)를 초기화하는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 트랜지스터(M9)는 PMOS 트랜지스터로 구성되고, 상기 제 2 트랜지스터(M10)는 NMOS 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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제 1 항에 있어서,상기 전압이득 제어부는 제 1 트랜지스터(M9)와, 제 2 트랜지스터(M10)와, 저항(R)이 병렬로 연결된 출력 로드로 구성되어, 상기 저항(R)의 저항값을 기반으로 발생되는 양자화 잡음이 개회로 증폭기의 전압이득으로 나누어지는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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제 1 항에 있어서, 상기 저항(R)은직렬 연결된 복수개의 저항(R1)(R2)(R3)과, 각각의 저항 사이에 연결되어 인가전압(VDD)에서 인가되는 저항의 개수를 조절하여 전압이득을 제어하는 복수개의 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 4T 픽셀에 결합된 높은 선형성을 가지는 통합 개회로 증폭기
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