基于红外探测器的前置放大器噪声特性分析

红外探测器的快速发展引起了国内外的广泛关注,但其读出电路的发展却相对滞后。如何降低电路噪声是读出电路研究热点之一,本文就红外探测器的电压型和跨导型两种基本结构前置放大器,建立了噪声等价模型,分析比较了其信噪比。并根据具体探测器对前置放大器进行了优化设计,以广泛适用于各种类型的红外探测器。     

热电探测器用的最佳前置放大器

热电探测器特性基本上取决于前置放大器的设计。本文讨论影响探测器总性能的放大器参数,并论述在不影响噪声系数情况下,改善上升时间的详细设计,介绍用两种类型放大器获得的结果。     

高增益低噪声热释电红外探测器前置放大器设计研究

提出一种新的高增益低噪声热释电红外探测器电路模型.采用双极型结型场效应(BJFET),通过改变时间常数解决了热释电前置放大器输出信号弱和易受干扰的关键问题,理论推导了热释电电路的输出电流和电压响应,系统地分析了改进的前置放大器的噪声和温度特性.经实验验证:该电路实现了大电流、宽频带、高增益、低噪声等优化特性.     

一种红外探测器专用77K工作CMOS前置放大器

利用single-ehded folded-cascode结构和MOS管工作在线性区做反馈电阻,实现了一种在77K工作的高性能低功耗、低噪声前置放大器.分析了它的噪声特性,提出了减少噪声的措施.此前置放大器用1.2μm的标准CMOS工艺制造完成.经过测试,这种前置放大器在低温77K下能正常工作,反馈电阻大小为兆欧级,线性度达到了1%,等效输入噪声电流仅0.03pA/Hz,功耗小于1mW.     

一种红外探测器专用77K工作CMOS前置放大器

利用single-ended folded-cascode 结构和MOS管工作在线性区做反馈电阻，实现了一种在77K工作的高性能低功耗、低噪声前置放大器．分析了它的噪声特性，提出了减少噪声的措施．此前置放大器用1.2μm的标准CMOS工艺制造完成．经过测试，这种前置放大器在低温77K下能正常工作，反馈电阻大小为兆欧级，线性度达到了1％,等效输入噪声电流仅0.03pA/Hz，功耗小于1mW．     

基于光电倍增管的低噪声前置放大器的设计及其信号处理

利用低噪声前置运算放大器把光电倍增管的输出信号尽可能无噪声的放大。从运放的选择,多级放大电路的设计要点,放大电路的噪声估算,PCB板布局连线和屏蔽等方面,提出了实用化的带宽达10 MHz的电路设计形式,以及注意事项及其信号调理方法。仿真结果显示了所设计电路的信号放大情况,此电路设计形式可以很好的放大并处理光电倍增管的输出信号。     

一款前置放大器的低噪声设计与分析

描述了有关放大器的噪声机理和特性,详细论述了前置放大器的低噪声设计步骤和过程,并根据晶体管的噪声特性曲线和噪声系数等值曲线对输入晶体管的偏置进行了理论计算。     

低温光导型InSb红外探测器研究

文中讨论了决定光导型探测器性能的主要因素。在理论分析的基础上,对低温单元光导InSb探测器的主要工艺参数进行了分析和估算。简单介绍研制结果。     

AlGaN紫外光电导探测器的研究

在蓝宝石(0001)村底上采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法生长了未掺杂的Al0.15Ga0.85N外延层，并以此为材料制作了光电导探洲器，实验发现探测器具有显著的紫外光响应。分析了探测器持续光电导效应(PPC)的产生机理。     

AIGaN紫外光电导探测器的研究

在蓝宝石(0001)衬底上采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法生长了未掺杂的Al0.15Ga0.85N外延层,并以此为材料制作了光电导探测器,实验发现探测器具有显著的紫外光响应.分析了探测器持续光电导效应(PPC)的产生机理.     

光导器件及其背景限探测度

本文就ＭＣＴ光导型探测器作一总结性的讨论，对光导器件的扫出问题作了更详尽的阐述，并定义了扫出因子。关于背景限探测度提出了新的见解，认为背景限探测度不是不可逾越。     

红外光导探测器组件的串音研究

作为目标探测与成像系统的核心器件,红外探测器组件的空间分辨能力会直接影响探测系统的成像质量。通常使用调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)对该能力进行评估。而探测器组件的电学串音和光学串音则是影响其MTF的主要因素。利用锁相系统测试了红外探测器组件的电学串音,同时用一套弥散斑直径为30μm的红外小光点测试系统测试了红外探测器组件的线扩展函数(Line Spread Function,LSF)以评价其光学串音。测试结果表明,11.5~12.5μm波段探测器的光学串音明显比8.0~9.0μm波段探测器的大。最后对测试结果进行了分析,为红外探测器组件的光学串音设计提供了参考。     

长波HgCdTe光导探测器液氮温度电阻和室温电阻比值计算

研究了长波ＨｇＣｄＴｅ光导探测器液搂温度电阻和室温电阻比值计算问题。结果表明：制成器件后，表面导导，材料电导率的变化和背景辐射都将使器件液氮温度的电阻减小，进行这三项修正后，器件电阻比值的计算值与实验值吻合。     

光电探测器前置放大电路设计与研究

光电探测器前置放大电路设计的好坏直接影响到整个系统的探测精度．介绍了光电探测器前置放大电路的设计与研究,主要阐述了光电转换电路、放大电路带宽、放大电路噪声、放大电路稳定性以及其他一些需要注意的问题,并设计了一种能够有效降低噪声和温飘,具有大的动态输入范围的放大电路．     

ZnO光电导紫外探测器的制备和特性研究

以Si(111)衬底,用脉冲激光沉积(PLD)法制得C轴高度择优取向的ZnO薄膜,并利用剥离技术制备了ZnO光导型紫外探测器.Al叉指状电极是由平面磁控溅射技术沉积得到的.对Al/ZnO/Al的伏安特性和紫外光响应的研究表明,金属铝和ZnO能形成很好的欧姆接触,紫外探测器的电阻值在100KΩ左右.在紫外区域,其5V偏压下的光响应度为0.5A/W.     

激光辐照对光导型探测器性能的影响

对比研究了光导型探测器在激光辐照前后对信号的输出响应特性,发现在受到较高功率但低于永久损伤阈值的激光辐照之后,探测器系统对相同信号的输出响应有了较大程度的改变。分析表明：在使用较高功率密度激光对探测器进行处理后,探测器系统的散热性能有了改善。根据缺陷的退杂化模型对探测器预处理前后性能的改变进行了分析,对实验现象进行了解...     

一种基于平均电阻网络的预放大级设计

平均电阻网路的引入会给预放大器带来增益、延时误差、边界效应等问题。通过从中间向两边依次增加预放大器输入对管的尺寸,减小整体误差。通过改变环形平均电阻的边界阻值和边缘放大器的输入参考电压,减小边界效应,并且使用的边缘放大器数目较少。采用TSMC 0.18 μm标准CMOS工艺,在1.8 V电源电压下,对加入平均电阻网络的ADC的输出进行仿真,得到INL为1.01 LSB、DNL为0.573 LSB。对改变输入对管尺寸的ADC整体电路进行DFT分析,得到ENOB为11.14 bit、SFDR为76.3 dB、THD为-78 dB。采用减小边界效应的方法,对边界预放大器进行蒙特卡洛仿真,结果表明,失调电压方差从2.193 mV减小到0.456 mV。