一种四采样低噪声CMOS探测器读出电路

    公开(公告)号:CN109540290A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201910021596.6

    申请日:2019-01-10

    Abstract: 本发明公开了一种四采样低噪声CMOS探测器读出电路,包括一个光敏探测器、一个可变增益CTIA积分电路、一个四采样电路和输出放大器。当复位脉冲Reset为低电平时,CTIA处于积分状态,光敏探测器光生电流存储在积分电容上;当复位脉冲Reset为高电平时,CTIA处于复位状态。复位信号由复位采样脉冲R1和R2交替输入信号控制,采样信号由信号采样脉冲S1和S2交替输人信号控制,选择开关selA和selB交替控制复位信号和积分信号的输出。通道最终输出信号为相关的积分光信号和复位信号之差,实现真正的相关采样降低电路的相关噪声,最后由每个通道的输出放大器进行差分放大输出。CTIA积分电路为可变增益两挡积分,能适应不同光强的探测,增加了读出电路的适应范围。

    一种长波光导红外探测器非均匀性校正电路

    公开(公告)号:CN107192464A

    公开(公告)日:2017-09-22

    申请号:CN201710563687.3

    申请日:2017-07-12

    CPC classification number: G01J5/24 G01J2005/0048

    Abstract: 本发明公开了一种长波光导红外探测器非均匀性校正电路,用于红外探测器读出电路中,该校正电路包括电阻结构组件,计数器,比较器和偏置模块,能自适应校正电阻值在200Ω以下的光导型红外探测器的非均匀性。电路通过ADC和DAC的方法,在信号读取前为每个探测元匹配相等参考电压作为差分放大器参考端的输入电压,参考电压由计数器控制的电阻结构组件的分压提供,计数器计数由比较器输出信号控制,比较器比较电阻结构组件和探测器的分压大小。电路可以实现在探测器未接受辐射时差分放大器的两个输入端电压几乎相等。本发明的优点在于:能有效地校正非均匀性降为0.5%内,无需传统的与响应元对应的盲元探测器设计,且能适应校正的范围大。

    一种电流镜方式的非制冷红外探测器读出电路

    公开(公告)号:CN104359562A

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201410546324.5

    申请日:2014-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种电流镜方式的非制冷红外探测器读出电路,该电路为CTIA读出电路,输入电路采用电流镜方式,电流镜布局在线列电路的左右两端,电流镜地线采用宽度大于100微米的金属线,电流镜调节端设计有粗调和微调两个调节端口;积分电路中,积分电容由三个电容并联组成的多级放大结构;输出电路中,电路CDS输出端采用由开关控制的低功耗N管跟随结构。本发明的优点在于:电路输入端采用电流镜方式降低了探测器工艺制作的复杂性;输入端设计有粗调和微调两个调节端口既扩大了电路对非致冷红外探测器工作电流的适用范围又能精确调节系统的工作状态;电路的功耗低,放大倍数多级可调,采用亚微米CMOS工艺制造的重复性好。

    一种长波光导红外探测器非均匀性校正电路

    公开(公告)号:CN107192464B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN201710563687.3

    申请日:2017-07-12

    Abstract: 本发明公开了一种长波光导红外探测器非均匀性校正电路,用于红外探测器读出电路中,该校正电路包括电阻结构组件,计数器,比较器和偏置模块,能自适应校正电阻值在200Ω以下的光导型红外探测器的非均匀性。电路通过ADC和DAC的方法,在信号读取前为每个探测元匹配相等参考电压作为差分放大器参考端的输入电压,参考电压由计数器控制的电阻结构组件的分压提供,计数器计数由比较器输出信号控制,比较器比较电阻结构组件和探测器的分压大小。电路可以实现在探测器未接受辐射时差分放大器的两个输入端电压几乎相等。本发明的优点在于:能有效地校正非均匀性降为0.5%内,无需传统的与响应元对应的盲元探测器设计,且能适应校正的范围大。

    一种门控积分的高背景信号读出电路

    公开(公告)号:CN112040158A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010324659.8

    申请日:2020-04-23

    Abstract: 本发明公开了一种门控积分的高背景信号读出电路,包括调制器、门控多周期积分GMCI电路、采样保持电路、时序产生电路和输出级缓冲电路。整体积分过程分为两个部分,第一个部分在直接积分DI阶段注入信号电流,重复n个周期,存储经GMCI电路处理后的电流,输出信号outD;二是在转移积分TI阶段注入信号电流,重复n个周期,采样保持及输出信号outT。在背景和有用的红外信号都存在时,对背景和红外信号同时积分,在红外信号被斩断仅存在背景时,减去背景,这两个操作交替进行多次就可以有效去除背景。背景抑制电路后接相关双采样电路,利用噪声在时间上的相关性,在极短时间内取样两次在进行相减,减小噪声,从而解决微弱信号淹没在高背景的读出问题。

    一种桥式输入电阻负反馈的CMOS前放电路

    公开(公告)号:CN104883141A

    公开(公告)日:2015-09-02

    申请号:CN201510296055.6

    申请日:2015-06-02

    Abstract: 本发明公开了一种桥式输入电阻负反馈CMOS前放电路,由输入部分和放大部分构成,输入部分与放大部分直接耦合相连。该电路在输入部分采用平衡桥式输入结构,输入部分的两条支路均采用1K欧姆偏置电阻,一条支路与探测器相连,形成一条通路,另一条支路与盲元相连,形成另一条通路,两条通路构成平衡桥式结构。为满足不同的放大倍数要求,适应不同响应率探测器信号的放大读出,放大部分采用可变增益的电阻负反馈结构,放大部分的负输入端与输出端之间采用可供选择的5M、2M或1M欧姆的反馈电阻,通过两个MOS开关控制形成不同大小的反馈电阻。为使电路能在液氮低温下工作,放大部分中的差分放大器采用共源共栅结构,正负电源供电。

    一种与红外低阻抗光导探测器匹配的CMOS放大电路

    公开(公告)号:CN103166585A

    公开(公告)日:2013-06-19

    申请号:CN201310100444.8

    申请日:2013-03-26

    Abstract: 本发明公开了一种与长波红外低阻抗光导探测器匹配的CMOS放大电路,该放大电路在输入端采用桥式电路方式,适合20欧姆到200欧姆低输入阻抗红外光导探测器信号的放大,能在液氮温度下工作。第一级双端输入单端输出差分放大器采用正负电源供电,可以使输入静态电压不受MOS管阈值电压限制。与偏置电阻和探测器对应的另一条支路采用10K欧姆与50欧姆串联,使从另一偏置输入端引入的噪声抑制比达到200倍,有利减小电路总噪声。在一定的带宽要求下为了增加前级增益降低等效输入噪声,放大器的负输入端与输出之间采用1M欧姆的反馈电阻。桥式输入方式、第一级放大器和第二级之间均采用直接连接方式,该放大器即能放大交流信号又能放大直流信号。

    一种低温CMOS建模方法
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102799697A

    公开(公告)日:2012-11-28

    申请号:CN201110135609.6

    申请日:2011-05-24

    Abstract: 本发明公开了一种低温77K下的CMOS建模方法,本方法采用BSIM3为基础,根据模型参数随温度变化的物理定义,分别在BSIM3模型中选择具有针对性的模型参数,并对其添加统计表达式修正项,根据测试结果确定修正系数的初始值,将所述修正系数的初始值代入BSIM3模型中,调试和仿真模型参数。其中需要测试的模型参数包括:Vgs-Id;Cgg-Vgs;Vds-Id;Cgc-Vgs;高阻HR;poly1电阻的低温77K特性。利用BsimPro软件,将低温测试参数结果代入其中,能使仿真曲线精确地接近实际的低温测试特性曲线,较简便且快速地完成对MOS晶体管低温77K的建模,提高专用集成电路的低温设计能力。

    一种带斩波的CMOS探测器读出装置和读出方法

    公开(公告)号:CN119865717A

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202510187420.3

    申请日:2025-02-20

    Abstract: 本发明涉及航空航天、地质探索和微光检测等领域,特别是一种带斩波的CMOS探测器读出装置,包含光电转换单元、像素读出单元和图像读出单元。光电转换单元包含多个光电二极管。像素读出单元与光电二极管一一对应,读取对应像素的像素电信号。图像读出单元从多个像素读出单元读取每个像素电信号,输出整幅图像电信号。在像素读出单元中,积分单元从光电二极管获得原始电信号,先进行斩波处理后再进行积分,并对输出再次斩波处理。经滤波单元滤波后,由采样单元相关双采样得到差值电压经输出驱动单元输出为像素电信号。本发明还包含方法。本发明利用斩波处理消除电路噪声,增大可处理信号的带宽范围,并利用相关双采样电路消除斩波处理引入的信号毛刺。

    一种相位自补偿红外探测器读出电路

    公开(公告)号:CN106706138B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN201710037326.5

    申请日:2017-01-19

    Inventor: 袁红辉

    Abstract: 本发明公开了一种相位自补偿红外探测器读出电路,该电路为相位自补偿CTIA(电容反馈互导放大器)读出电路,在CTIA输出端采用相位自补偿电容,可在低温下对电路进行快速相位自补偿;输入积分电路采用一级共源共栅结构的电容反馈互导放大器,积分电路中的积分电容由三个电容并联组成的多级放大结构,可满足不同响应率探测器信号的读出;CDS输出端采用由开关控制的低功耗N管跟随结构,电路总功耗明显降低。本发明的优点在于:电路结构简单,低温下能实现相位自补偿,功耗低,放大倍数多级可调,电路从常温到液氮低温都能正常工作。

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