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非均匀性校正的长波光导探测器读出电路设计
非均匀性校正 长波光导 红外探测器 读出电路
2018/1/25
在航天遥感领域，波长在10μm以上的长波探测器仍以HgCdTe光导型探测器为主，在红外探测成像方面发挥着重要作用。非均匀性是目前长波光导探测器突出的问题之一，设计了一种数模混合的非均匀性校正的长波光导探测器读出电路。该电路不仅可以有效地解决线列长波光导探测器电阻非均匀性问题，还可以增大ROIC输出信号的动态范围，几乎不增加读出电路功耗。经过仿真测试表明：非均匀性问题有了明显的改善，能够使其非均匀性...
长波红外探测器存在暗电流大、背景高的特点，需要设计大电荷容量的读出电路。采用分时共享积分电容的电路结构，在面阵焦平面的有限单元面积中设计了一种高读出效率、大电荷容量的320×256长波红外焦平面读出电路。电路输入级采用电容反馈跨阻放大器（CTIA）结构，具有注入效率高、噪声低、线性度好的特点。基于CSMC 0.35 μm标准CMOS工艺模型进行了模拟仿真以及版图设计完成后的后端仿真，电路输出电压范...
甚长波红外(VLWIR)波段富含大气湿度、CO2含量及云层结构和温度轮廓等大量信息,是大气遥感的重要组成部分。为了满足现阶段甚长波红外探测器对读出电路高注入效率、大动态范围、稳定的探测器偏压、长积分时间等需求,设计了一种具有记忆功能背景抑制结构的共享型读出电路。该电路采用2×2四个相邻的探测器像元共用一个读出电路单元的共享缓冲直接注入级(SBDI)结构,增大了单元电路的面积,在单元内实现了具有记忆...
中波与长波探测器的光电流及动态输出阻抗存在数量级的差别。为满足积分时间及读出信号信噪比的要求,采用像元间多电容共享的方案,设计了一种高集成度的320×256双色红外焦平面读出电路。该电路选用直接注入(DI)结构作为中波输入级,而长波输入级则选用了缓冲注入(BDI)结构。其缓冲放大器采用单边结构,具有高增益、低功耗、低噪声的特点,降低了输入阻抗,提高了注入效率。基于HHNEC 0.35 μm 2P4...
提出了一种高精度、低功耗、小面积的电流型CMOS基准电压源以满足非制冷红外焦平面(IRFPA)读出电路对基准电压源模块的要求。设计中采用两种分别具有正负一阶温度系数的电阻,通过对基准电压源的高阶温度系数进行补偿,获得更好的温度系数TC(Temperature Coefficient)。通过使用共源共栅结构代替传统的运放,节约了传统运放和偏置电路的功耗,并且具有出色的电源电压抑制比PSRR(Powe...
为了实现红外焦平面数字化输出,设计了一种集成片上模数转换的焦平面读出电路,包括一个512×512的读出电路单元阵列和列共享的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。单元读出电路采用了直接注入(DI)结构作为输入级,输出的信号通过多路传输送到模数转换器。设计的逐次逼近型的模数转换器中的比较器采用的是由前置放大器、锁存器、自偏置差分放大器和输出驱动器组成的高速比较器,数模转换器(DAC)采用的是...
HgCdTe e-APD 工作于线性模式，通过内雪崩倍增效应将一个微弱的信号放大多个数量级。介绍了一个具有列共用ADC 制冷型(77 K)数字化混成式HgCdTe e-APD FPA 读出电路，可以应用于门控3D-LARDAR 成像，有主被动双模式成像功能。Sigma-delta 转换器比较适合于中规模128×128 焦平面列共用ADC。调制器采用2-1 MASH 单比特结构，开关电容电路实现，数...
针对甚长波红外（VLWIR）探测器动态结阻抗过低、暗电流较大，且工作在高背景环境下等特点，设计了一种具有记忆功能背景抑制的32×32甚长波红外焦平面（IRFPA）读出电路。该电路采用基于高增益负反馈运放的缓冲直接注入级（BDI）结构作为输入级，大幅降低了输入阻抗，提高了注入效率，并使探测器处于稳定偏压状态。同时，该电路采用具有记忆功能的背景抑制电路，有效提高了积分时间和红外焦平面的信噪比（SNR）...
二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计
二极管非制冷红外探测器 自稳零技术 低噪声 低失调 读出电路
2012/11/7
针对非制冷红外技术的低成本高性能应用，提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导，得出读出电路的设计指标。采用连续时间自稳零电路结构实现探测器输出信号的低噪声低失调放大，采用级联滤波器以减弱开关非理想因素的影响，并采用片内电容采样保持，使得I/O引脚数较少，从而减小版图面积。采用spectre工具进...