I1型读出电路非线性的研究-激光与红外.PDF

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I1型读出电路非线性的研究-激光与红外

第 卷 第 期 激 光 与 红 外 年 月 信号处理电路 文章编号 型读出电路非线性的研究 文 勇 刘思超 金友山 夏晓娟 东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心江苏 南京 摘 要 在红外焦平面阵列读出电路中 其非线性的问题越来越受到重视 读出电路的非线性 是产生非均匀性的重要因素 它影响着探测器的灵敏度 限制了探测器的使用范围 文中对电 容跨阻抗放大器结构 读出电路的非线性进行了理论研究 分析了放大器增益和积分电 容对单元电路非线性的影响 同时通过分析源随器结构行选电路 提出采用单位增益负反馈 的差分放大器来做行选电路以提高电路的线性度 关键词 非线性 放大器增益 积分电容 中图分类号文献标识码 引言 为在所关心的电压范围内实际曲线和理想曲线的 读出电路是红外焦平面阵列 最大偏差与最大输出摆幅的比值比值越小线性度 的关键部分之一其功能是对探测器感应的微弱红 越高 读出电路输出信号与光电流成线性变化 外辐射进行前置处理如积分采样保持放大等 的区间称为线性范围在不影响其他性能的前提下 以及信号的串并行转换 读出电路通过铟柱与探测 线性范围越大越有利于后续电路的处理 器阵列相连 其性能好坏直接影响着焦平面阵列的 本文基于型读出电路对单元结构和行 质量 高性能的红外焦平面阵列对读出电路要求比 选电路的非线性进行分析讨论了放大器增益和积 较苛刻电荷存储容量要求大噪声低动态范围大 分电容对单元电路非线性的影响以及行选电路非线 性的优化方法 功率低 对红外探测器偏压控制好 而且阵列尺寸和 中心距小 随着焦平面阵列规模的增加像元尺寸 理论分析 显著减小限制了单元电路的复杂程度和积分电容 型单元电路的非线性 的容量 因此在有限的面积内设计高性能的单 常用的读出电路结构有源级跟随 直接 元电路成为红外焦平面阵列读出电路的研究重点 注入型 和电容跨阻抗放大器型 读出电路的非线性是影响红外焦平面阵列非均 匀性的重要因素之一 一般而言读出电路的非线

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