УСТРОЙСТВО ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И СИСТЕМА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

1. Устройство фотоэлектрического преобразования, содержащее:
элемент фотоэлектрического преобразования;
дифференциальную пару, включающую в себя первый транзистор, выполненный с возможностью приема сигнала на основании электрического заряда, генерируемого в элементе фотоэлектрического преобразования, и второй транзистор, выполненный с возможностью приема опорного сигнала;
фиксирующую схему, выполненную с возможностью фиксации напряжения на затворе второго транзистора; и
выходную схему, выполненную с возможностью осуществления
первой операции для вывода напряжения на основании напряжения на затворе первого транзистора на затвор второго транзистора, и
второй операции для приема тока от второго транзистора, и для вывода сигнала на основании результата сравнения между напряжением на затворе первого транзистора и напряжением на затворе второго транзистора на выходной узел,
причем выходная схема включает в себя блок управления, выполненный с возможностью управления, во второй операции, величиной изменения напряжения на стоке второго транзистора, чтобы она была меньше величины изменения напряжения на выходном узле.
2. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, в котором
блок управления включает в себя схему токового зеркала, включающую в себя третий транзистор, электрически соединенный со стоком второго транзистора, и четвертый транзистор, затвор которого соединен с затвором третьего транзистора,
в первой операции, схема токового зеркала отражает ток четвертого транзистора на третий транзистор, и
во второй операции, схема токового зеркала отражает ток третьего транзистора на четвертый транзистор.
3. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 2, в котором
блок управления включает в себя первый переключающий элемент, который соединяет затвор и сток четвертого транзистора,
в ответ на открытие первого переключающего элемента, схема токового зеркала отражает ток четвертого транзистора на третий транзистор, и
в ответ на закрытие первого переключающего элемента, схема токового зеркала отражает ток третьего транзистора на четвертый транзистор.
4. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 3, в котором блок управления включает в себя конденсаторный элемент, первый вывод которого электрически соединен со стоком третьего транзистора, и второй вывод электрически соединен с затвором третьего транзистора.
5. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 4, в котором первый вывод конденсаторного элемента электрически соединен со стоком третьего транзистора посредством схемы с общим затвором.
6. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 4, в котором емкость конденсаторного элемента больше емкости конденсатора связи между двумя выводами первого переключающего элемента в закрытом состоянии.
7. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 3, в котором блок управления включает в себя второй переключающий элемент, который электрически соединяет сток и затвор третьего транзистора.
8. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 7, в котором второй переключающий элемент электрически соединен со стоком третьего транзистора посредством схемы с общим затвором.
9. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 7, в котором первый переключающий элемент и второй переключающий элемент действуют комплементарным образом.
10. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 3, в котором
фиксирующая схема включает в себя фиксирующий переключающий элемент, соединенный с затвором второго транзистора, и
фиксирующий переключающий элемент и первый переключающий элемент действуют синфазно.
11. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 2, в котором
в первой операции, схема токового зеркала действует как источник тока, который подает ток, обеспечиваемый третьим транзистором, на второй транзистор, и
во второй операции, схема токового зеркала действует как схема обнаружения тока, которая отражает, в четвертый транзистор, ток, поступающий на третий транзистор от второго транзистора.
12. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 2, в котором
блок управления включает в себя нагрузочный транзистор, электрически соединенный со стоком второго транзистора,
второй транзистор и третий транзистор соединены так, чтобы комплементарно принимать ток от нагрузочного транзистора,
в первой операции, нагрузочный транзистор действует как источник тока, который подает ток на второй транзистор, и
во второй операции, схема токового зеркала действует как схема обнаружения тока, которая отражает, в четвертый транзистор, ток, поступающий на третий транзистор от нагрузочного транзистора.
13. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 12, в котором блок управления включает в себя схему с общим затвором, расположенную на электрическом пути между нагрузочным транзистором и третьим транзистором.
14. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, в котором
блок управления включает в себя
первую схему токового зеркала, электрически соединенную со стоком первого транзистора и выполненную с возможностью вывода тока на выходной узел первого зеркала путем отражения тока из первого транзистора, и
вторую схему токового зеркала, электрически соединенную со стоком второго транзистора и выполненную с возможностью вывода тока на выходной узел второго зеркала путем отражения тока из второго транзистора, и
фиксирующая схема включает в себя фиксирующий переключающий элемент, соединяющий затвор второго транзистора и выходной узел выходной схемы.
15. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 14, в котором блок управления включает в себя третью схему токового зеркала, выполненную с возможностью отражения тока из одного из выходного узла первого зеркала и выходного узла второго зеркала, и вывода отраженного тока в другой из выходного узла первого зеркала и выходного узла второго зеркала.
16. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, в котором фиксирующая схема включает в себя
фиксирующий переключающий элемент, соединенный с затвором второго транзистора, и
фиксирующий конденсаторный элемент, первый вывод которого соединен с затвором второго транзистора, и второй вывод выполнен с возможностью приема опорного сигнала.
17. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 16, в котором фиксирующий переключающий элемент соединяет затвор и сток второго транзистора.
18. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 16, в котором фиксирующий переключающий элемент электрически соединяет затвор и сток второго транзистора посредством схемы с общим затвором.
19. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, в котором блок управления управляет величиной изменения напряжения на стоке второго транзистора которое происходит в ответ на инверсию соотношения между напряжением на затворе первого транзистора и напряжением на затворе второго транзистора, чтобы она была меньше величины изменения напряжения на выходном узле, которое происходит в ответ на инверсию.
20. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, содержащее источник опорного тока, соединенный с выходным узлом и выполненный с возможностью вывода опорного тока.
21. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, содержащее схему инвертора, соединенную с выходным узлом.
22. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, в котором дифференциальная пара включает в себя источник следового тока, электрически соединенный с первым транзистором и вторым транзистором.
23. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, дополнительно содержащее множество пикселей, каждый из которых включает в себя элемент фотоэлектрического преобразования и первый транзистор,
в котором второй транзистор и первый транзистор, включенные в каждый из множества пикселей, образуют дифференциальную пару.
24. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 23, дополнительно содержащее множество столбцов пикселей, каждый из которых включает в себя множество пикселей и один из вторых транзисторов, расположенных для общего использования множеством пикселей.
25. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, в котором выходной узел является узлом, отличным от любого из истока и стока первого транзистора и истока и стока второго транзистора.
26. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, дополнительно содержащее источник тока, электрически соединенный со стоком второго транзистора.
27. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1, причем выходная схема включает в себя схему усилителя с общим истоком, выполненную с возможностью вывода сигнала на выходной узел.
28. Устройство фотоэлектрического преобразования, содержащее:
элемент фотоэлектрического преобразования;
дифференциальную пару, включающую в себя первый транзистор, выполненный с возможностью приема сигнала на основании электрического заряда, генерируемого в элементе фотоэлектрического преобразования, и второй транзистор, выполненный с возможностью приема опорного сигнала;
фиксирующую схему, выполненную с возможностью фиксации напряжения на затворе второго транзистора;
схему токового зеркала, включающую в себя третий транзистор, электрически соединенный со вторым транзистором и четвертым транзистором, затвор которого соединен с затвором третьего транзистора; и
первый переключающий элемент, соединяющий затвор и сток четвертого транзистора.
29. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 28, дополнительно содержащий конденсаторный элемент, первый вывод которого электрически соединен со стоком третьего транзистора, и второй вывод электрически соединен с затвором третьего транзистора.
30. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 28, дополнительно содержащий второй переключающий элемент, электрически соединяющий сток и затвор третьего транзистора.
31. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 28, в котором фиксирующая схема включает в себя фиксирующий переключающий элемент, электрически соединяющий затвор и сток второго транзистора.
32. Устройство фотоэлектрического преобразования по п. 28, в котором фиксирующая схема включает в себя фиксирующий переключающий элемент и схему с общим затвором, которые оба расположены на электрическом пути между стоком и затвором второго транзистора.
33. Система фотоэлектрического преобразования, содержащая:
устройство фотоэлектрического преобразования по п. 1; и
устройство обработки сигнала, которое обрабатывает сигнал от устройства фотоэлектрического преобразования.
34. Система фотоэлектрического преобразования, содержащая:
устройство фотоэлектрического преобразования по п. 28; и
устройство обработки сигнала, которое обрабатывает сигнал от устройства фотоэлектрического преобразования.