一种多功能大面阵读出电路数字模块设计方法

介绍了一种红外焦平面读出电路数字模块的设计方法。数字模块除了包括读出电路所必须的行选和列选信号之外,仅使用一位控制管脚,就可以实现读出电路的开窗、翻转、通道选择、工作方式选择、增益控制、功耗控制等多种功能,这种单管脚输入的设计方法可以有效的避免外围管脚过多带来的噪声等方面的影响,提高大面阵读出电路的稳定性和可靠性。电路设计选用0.18μm的工艺,采用全定制设计方法,阵列规模1280×1024。仿真结果证明电路可以正常实现所设计的功能,适用于大面阵红外焦平面阵列。     

红外焦平面器件开窗寻址电路的设计

基于可综合风格的Verilog HDL技术,采取控制单元与数据通道分离的设计结构,对320×256红外焦平面阵列的开窗寻址电路进行RTL级建模,设计了具有对红外焦平面阵列任意开窗寻址功能和读出顺序可上下左右翻转功能的寻址电路。并在Cadence NC Verilog环境下进行编译与仿真,仿真结果表明整个设计能够实现预期寻址功能,满足IRFPA读出多样化的需求。     

一种大面阵红外焦平面阵列读出电路的设计方法

论文提出了一种可用于大面阵红外焦平面阵列的智能化读出电路的设计方法,所设计的读出电路具有放大、读出、片上模数转换以及智能控制等功能。论文主要介绍该面阵电路的组成结构、核心电路的工作原理、电路的仿真方法和结果。通过对该面阵读出电路进行版图设计、流片和性能测试,得到了符合设计要求的面阵规模为128X128的大面阵红外焦平面阵列智能读出电路。     

基于可编程开窗IP核的低功耗读出电路研究EI北大核心CSCD

红外焦平面探测器正朝着更大规模、高帧频、高集成度的方向发展。在高速目标跟踪探测、感兴趣区域成像等应用场景,需要解决高速读出时面临的功耗较高的难点。文中提出了一种数字IC的可编程开窗IP核设计,并通过采用列级分时选通技术,实现对640×512读出电路列模块的超低功耗优化。像素单元电路包含CTIA输入级、双采样保持结构和跟随输出,折衷优化了面积、噪声和增益等因素。相较于传统用门级电路定制设计实现的开窗方式,可编程开窗数字IP核对于不同面阵规格具有良好的可扩展性,并且可以借助后端软件综合优化版图布局,从而缩短设计周期。实际研制中采用0.18μm标准CMOS工艺完成了中心距15μm的640×512读出电路设计及流片验证,并与640×512元短波红外InGaAs探测器芯片进行了耦合测试,结果表明分时选通技术有效降低了列级电路功耗,电路读出总功耗小于80 mW,列级功耗仅为15 mW,读出速率达到15 MHz,可编程开窗IP核功能正常,可以实现指定区域的开窗功能。     

微测辐射热计阵列读出电路的单片集成设计

微测辐射热计阵列读出电路的单芯片集成,有利于红外焦平面阵列的智能化和红外成像系统的便携化发展.提出了一种非致冷红外焦平面阵列读出电路,基于SMIC 0.18 μmCMOS工艺,采用CTIA型单元读出电路结构,实现了偏置模块、驱动信号源模块、电流积分模块、相关双采样模块(CDS)和缓冲输出模块的单芯片集成,成功制造了1×8读出电路原型.仿真结果表明,设计的读出电路的线性度大于99％,功耗小于5 mW,适合于大面阵移植.     

大面阵CMOS快照模式焦平面读出电路设计分析

针对一款大面阵(640×512元)快照模式制冷型红外焦平面用的读出电路进行了初步分析验证.该读出电路采用改进DI结构,先积分后读出的积分控制模式,像素尺寸为25μm×25μm,芯片已在0.5μm双硅双铝(DPDM)标准CMOS工艺下试制.首先对该电路结构及工作原理进行分析,并对输入级等电路的传输特性进行仿真验证,最后给出探测器阵列与读出电路芯片互连后的测试结果.结果表明该读出电路适用于小像素、大规模的红外焦平面阵列.     

640×512-5μm InGaAs短波红外焦平面读出电路设计

为了适应第三代红外焦平面高密度、微型化发展方向,设计了一款大面阵小像元低功耗640×512-5μm InGaAs短波红外焦平面读出电路。重点研究了3T像素单元简易结构的性能,分析其对芯片暗电流、焦平面噪声的影响,实现了卷帘曝光工作方式、列级缓冲器动态工作以及四通道输出功能。利用可编程增益放大器,实现增益可调以及噪声抑制功能。基于0.18μm 3.3V标准CMOS工艺,在输入时钟频率为5MHz条件下,对小像素单元进行性能分析,阵列窗口进行四通道输出以及线性度仿真。结果表明,电容反馈跨阻放大器(CTIA)输入级偏压变化约30mV,工作帧频为54Hz,输出摆幅为1.7V,最大功耗小于150mW,线性度为99.987%。     

一种高性能红外焦平面阵列读出电路

提出了一种快闪式红外焦平面阵列读出电路。采用改进的直接注入型单元电路,积分电容大小可选,能适应大范围的光背景条件,并且增加了图像变换(倒置/反转)功能。一款128×128阵列的读出电路已经基于标准0.5μmCMOS工艺实现,整体芯片的面积为8.0mm×8.5mm。实测结果表明,此读出电路具有良好的光电转换能力,同时具有功耗低、输出摆幅大、动态范围大等优点。     

GaN紫外焦平面CTIA结构读出电路小面积设计及仿真

随着GaN紫外焦平面的发展,焦平面的阵列规模越来越大,单元探测器的面积越来越小,对GaN紫外焦平面的读出电路进行设计,实现读出电路单元面积为37μm×37μm,阵列规模为8×8元.本设计采用电容反馈互阻抗放大器(CITA)结构作为输入级,列共用方式的采样保持电路,源级跟随器作为输出级,用移位寄存器来控制行、列选通并控制电路工作的时序.本文的整个电路设计基于Cadence设计平台,对电路进行了Spectre仿真,面阵的工作状况良好,保持良好的线性.     

数字红外焦平面探测器（特邀）

相比传统的模拟红外焦平面探测器,数字红外焦平面探测器具有很多技术优势,是红外焦平面探测器技术的重要发展方向。首先,介绍了数字红外焦平面探测器国内外的研发现状,从信号处理以及应用的角度分析了模拟红外焦平面探测器与数字红外焦平面探测器的区别与特点;然后,又详细介绍了列级ADC数字读出集成电路以及数字像元读出集成电路的架构及具体电路模块,分析了数字读出集成电路的各模块电路及与性能的关系,并展望了数字读出集成电路的技术发展趋势。随着红外焦平面探测器向大面阵、小像元及高性能发展,对数字读出集成电路也提出更高的技术要求。通过读出集成电路架构以及模块电路的技术提升,列级ADC数字读出集成电路将普遍应用于大面阵、小像元红外焦平面探测器,而数字像元读出集成电路将普遍应用于长波红外焦平面探测器。     

关于线性电容之静态电容和动态电容作用的研究

在对由两个初始电压不为零的电容及一个电阻串联构成的一阶电路分析时,发现研究动态电路的过渡过程时要区分静态电容和动态电容,否则有可能会导致分析计算的错误。计算线性电容储存能量公式中的电容是电容元件的静态电容,初始电荷不等的两个电容元件串联时,其等效静态电容无法确定。一阶RC电路的时间常数中的电容是电容元件的动态电容或电容元件串联、并联的等效动态电容。在分析一阶电路的动态过程时要特别注意这些问题,希望引起从事电路教学工作的同行注意。     

热电偶动态校准及动态补偿技术研究

介绍了利用大功率半导体激光器发出的脉冲激光作为激励源,使被校准热电偶表面产生温升,用响应速度快的红外探测器和对被校准热电偶同时对此温度变化信号进行探测,由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶频率响应,因此,以前者测得的值作为真值来校准后者的动态校准系统。利用该系统对普通K型铠装热电偶进行了动态校准,得到红外探测器和被校准热电偶温度-时间的曲线。热电偶补偿环节采用动态补偿滤波器进行建模,由测得的数据曲线来确定滤波器的阶次和参数,从而确立模型结构,并利用交叉检验法检验模型的正确性。试验表明：通过动态补偿模型减小了热电偶的动态误差,使之更接近于实际值,并给出了普通K型铠装热电偶补偿曲线。     

一类动态模糊机器学习算法研究

 现有的各种机器学习方法在面对数据的动态模糊性问题时,面临严峻挑战.本文主要针对数据的动态模糊性,给出了一类动态模糊机器学习模型,及其局部线性嵌入算法和改进的局部线性嵌入算法,并对算法的稳定性进行分析,通过实例验证说明算法是有效的.     

DF关系数据库的函数依赖研究

数据间的函数依赖关系一直是关系数据库理论研究中的重要课题,同样,DF关系数据库中也存在着函数依赖关系.首先,基于DF关系理论给出了DF关系数据模型的定义,并介绍了属性值的表示方法;然后,用动态模糊等价关系及其隶属函数来描述动态模糊函数依赖,给出了DF数据库中函数依赖的基本定义,以及基于DF蕴涵关系的公理系统,并证明其推理规则是正确和完备的;最后讨论了DF关系的规范化设计.     

一种高速ADC动态性能参数测试的新方法

模数转换(ADC)采样电路作为模拟域到数字域的接口,实际应用非常广泛。介绍了ADC动态性能参数定义及测试方法,讨论了基于快速傅里叶变换(FFT)的频域测试法测试高速ADC动态性能参数的可行性,最后给出了实施方案和测试结果。     

分裂法在分析电路动态过程中的应用

本文研究了动态电路的分块算法,翅复杂动态电路古旧成若干个线性子电路和联络支路（线性和非线）,根据在任意长时间内子电路的自由动态过程,求解原电路的实际动态过程,建立了线性子电路的等效动态模型及其近似等效模型,该模型可以通过对子电路的分析计算或测量求得。     

主动网的动态安全机制

主动网节点编程环境的开放,使得主动网的安全问题变得更加突出,它不仅仅是端用户的安全问题,而是涉及到网络中每个交互元素的安全。介绍了最新的为用户和应用提供了可高度动态定制安全策略的能力的主动网动态安全策略体系结构,以及相关的动态安全实现模型。     

基于动态流感知的接纳控制策略研究

流感知接纳控制使用调度机制测量的优先队列队长和公平速率作为链路状态信息实现隐式接纳判决。在对动态流感知进行分析的基础上,定义了优先队列的拥塞指数。在不同拥塞指数条件下,提出分别使用与流峰值速率相关的接纳概率对多业务进行区分接入判决,通过拒绝高速弹性流的接入达到对低速实时流的性能保护。推导了实时流阻塞率和弹性流平均吞吐量的理论公式。仿真结果显示相对于基于测量的接纳控制算法,提出策略具有较低的阻塞率和更好的平均吞吐量性能。     

光网络的动态特性与可扩展性

光网络正从静态光网络逐步演进为动态和智能的光网络,在演进过程中,光网络的动态特性越来越重要。一些可行的控制管理算法、策略和信令方法在网络规模扩大之后性能会严重恶化,因此光网络的可扩展性越来越受到研究者的重视。动态特性和可扩展性都是网络发展的需求,然而二者在存在一定的相互制约,通过建立分层分域的机制可以有效的环节这种制约,为实现动态特性良好、智能化程度高同时可扩展的光网络提供了可能。     

基于单继承的“动态多态性”的分析与应用

多态性是面向对象程序设计的重要特性,动态多态性是一种在运行时,而不是在编译时进行的动态绑定机制,它的基础是动态方法调用.深入讨论了在单继承的情况下C＋＋和Java编程语言的动态绑定机制,这有助于理解面向对象程序设计思想.