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1.
红外焦平面探测器的输入电路性能分析 总被引:3,自引:0,他引:3
在混合式红外焦平面阵列中,探测器和读出电路之间的耦合是通过输入电路完成的。本文论述了输入电路在焦平面传输中的作用,分析了焦平面输入电路的性能,讨论了焦平面输入电路对红外焦平面阵列探测器设计的影响。 相似文献
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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。 相似文献
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文章通过对双色红外焦平面结构、工作模式、各种信号输入级电路的研究,提出了顺序和同步工作的两种焦平面读出电路结构,输入级都是直接注入方式。短波( SW)和中波(MW)二个波段的光电流分别在各自的电容上积分,然后输出到后级电路,初步获得了电路的仿真结果。 相似文献
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红外焦平面器件的信息获取电路技术 总被引:1,自引:0,他引:1
红外焦平面阵列器件是现代红外成像系统的关键器件,它包括红外探测器阵列和读出电路两部分。其信号获取电路是处理焦平面输出信号的部分,主要指与读出电路接口的放大电路。本文主要综合了红外焦平面器件的信息获取电路及其相关技术,并就其中的关键技术进行简要分析。 相似文献
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提出了一种新型的超低功耗读出电路用于18 μm中心距1 024×1 024面阵规模的AlGaN紫外焦平面。为了实现低功耗设计紫外焦平面读出电路,采用了三种设计方法,包括:电容反馈跨阻放大器CTIA结构采用工作在亚阈值区的单端输入运算放大器,列像素源随缓冲器和电平移位电路共用同一个电流源负载以及列级缓冲器的分时尾电流源设计。由于像素单元内CTIA采用了单端输入运算放大器,在3.3 V供电电压下,每个像素单元最小工作电流仅8.5 nA。该读出电路设计了可调偏置电流电路使读出电路能得到更好的性能并基于SMIC 0.18 μm 1P6M混合信号工艺平台进行了设计制造。测试结果表明:由于采用了上述设计方法,整个芯片的功耗在2 MHz时钟8路输出模式下仅67.3 mW。 相似文献
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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. 相似文献
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高增益探测对InGaAs焦平面探测器在微光夜视条件下成像有重要意义.设计了一款InGaAs焦平面用的高增益低噪声64×64元读出电路.读出电路输入级采用CTIA模式(电容负反馈放大),通过计算发现输入级运算放大器热噪声是主要噪声源,采用单端替代差分运放将输入级噪声降低26%.同时,研究积分电容和增益、满阱容量、噪声的关系,将积分电容降低到1 fF,实现了超高增益和低噪声探测.读出电路采用0.18?m工艺设计,像元中心距为30?m.经过PEX(寄生参数提取)参数提取,实际积分电容为0.94 fF,经过测试芯片整体功耗低至24.1 mW,电路噪声电子数为4.37e. 相似文献
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单端输入差分放大电路输入信号的等效变换 总被引:3,自引:0,他引:3
任骏原 《电气电子教学学报》2008,30(6):12-14
本文对单端输入差分放大电路发射极耦合传输的分析方法进行了深入研究,利用电路分析的方法将单端输入信号等效变换成差模输入信号与共模输入信号的叠加。指出等效变换并不需要发射极电阻Re很大的条件,Re的取值大小只反映对共模输入信号的抑制程度。并把这种方法与输入信号用数学方法等效变换进行了对比,得出这两种输入信号的等效变换方法具有等效性的结论。并介绍了单端输入差分放大电路的教学处理方法。 相似文献
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在绝缘衬底上的硅(SOI)制备的二极管型非制冷红外焦平面是利用单晶硅PN结二极管作为温度探测器,比其它类型非制冷红外焦平面具有自己的独特优势.描述了传统型像素的结构与特性,并提出一种改进型结构.在传统的像素结构中,红外吸收结构直接覆盖于二极管表面,其填充系数仅为21%.改进后的结构将红外吸收层悬空并覆盖整个像素表面,使吸收结构能够达到80%,大大提高了器件的吸收率.计算结果也显示改进后的结构在像素尺寸为35μm×35μm时,器件的灵敏度可达到7.75×10~(-3)V/K,等效功率噪声(NETID)可减小至43 mK(F/10.0).同时,ANSYS的仿真结果也表明改进后的结构在吸收率上的提高,证明了此结构的可行性. 相似文献
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设计了一款低噪声InGaAs焦平面读出电路.提出一种新型相关双采样电路结构,可在边积分边读出模式下有效抑制积分电容(0.15 pF)的KTC噪声.电路经0.5 μn5 V Nwell CMOS工艺流片,测试结果符合设计目标,在高帧频边积分边读出模式下工作状态良好,电路噪声约1.7×10-4V,动态范围大于80 dB. 相似文献
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红外焦平面读出电路片上驱动电路设计 总被引:1,自引:0,他引:1
线列红外焦平面读出电路在正常工作时需要提供多路数字脉冲和多路直流偏置电压。本文基于0.5 μm CMOS工艺设计了一款驱动电路芯片,为电容负反馈放大型(CTIA)读出电路(ROIC)提供驱动信号。电路芯片采用带隙基准电路产生低噪声低温漂的直流偏置电压,采用数字逻辑电路生成CLK1,CLK2,RESET等八路数字脉冲。仿真及测试结果表明:驱动电路芯片输出的数字脉冲及偏置电压符合设计值,可驱动CTIA型线列红外焦平面读出电路稳定工作。 相似文献
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提出了一种用于300×400红外焦平面阵列读出电路的等效像元电路结构。该电路与氧化钒(VOx薄膜)制成的微机械系统(MEMS)的电特性等效,并能够模拟MEMS像元改变时支路电流的变化。红外面阵探测器读出电路在流片后,生长MEMS物理结构(VOx薄膜)前,该等效像元电路结构用于读出电路的电性能测试,从而剔除不良品,减少封装成本。该电路采用了Global Foundry 0.35μm工艺设计并流片。测试结果表明,当积分电流为0~200nA时,该等效像元电路的电性能与MEMS像元一致。 相似文献
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新型无TEC的非制冷IRFPA读出电路研究 总被引:1,自引:2,他引:1
为了降低非制冷红外焦平面阵列的功耗,研究了去除热电制冷器(TEC)等温度稳定装置的读出电路。通过对微测辐射热计的电阻温度特性的分析,设计了一种新型无需温度稳定装置的读出电路,该电路的Flash存储器存储不同温度下的校正系数,温度传感器实时检测探测器的环境温度,从Flash中取出相应的温度校正系数送入数模转换器(DAC),通过DAC的电压输出来控制探测器偏流以进行环境温度补偿。HSPICE模拟结果表明,电路输出与探测器工作的环境温度无关,系统的总功耗下降了80%,同时电路噪声保持在一个较低的水平。 相似文献
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HgCdTe focal plane arrays for dual-color mid- and long-wavelength infrared detection 总被引:1,自引:0,他引:1
E. P. G. Smith L. T. Pham G. M. Venzor E. M. Norton M. D. Newton P. M. Goetz V. K. Randall A. M. Gallagher G. K. Pierce E. A. Patten R. A. Coussa K. Kosai W. A. Radford L. M. Giegerich J. M. Edwards S. M. Johnson S. T. Baur J. A. Roth B. Nosho T. J. De Lyon J. E. Jensen R. E. Longshore 《Journal of Electronic Materials》2004,33(6):509-516
Raytheon Vision Systems (RVS, Goleta, CA) in collaboration with HRL Laboratories (Malibu, CA) is contributing to the maturation
and manufacturing readiness of third-generation, dual-color, HgCdTe infrared staring focal plane arrays (FPAs). This paper
will highlight data from the routine growth and fabrication of 256×256 30-μm unit-cell staring FPAs that provide dual-color
detection in the mid-wavelength infrared (MWIR) and long wavelength infrared (LWIR) spectral regions. The FPAs configured
for MWIR/MWIR, MWIR/LWIR, and LWIR/LWIR detection are used for target identification, signature recognition, and clutter rejection
in a wide variety of space and ground-based applications. Optimized triple-layer heterojunction (TLHJ) device designs and
molecular beam epitaxy (MBE) growth using in-situ controls has contributed to individual bands in all dual-color FPA configurations
exhibiting high operability (>99%) and both performance and FPA functionality comparable to state-of-the-art, single-color
technology. The measured spectral cross talk from out-of-band radiation for either band is also typically less than 10%. An
FPA architecture based on a single-mesa, single-indium bump, and sequential-mode operation leverages current single-color
processes in production while also providing compatibility with existing second-generation technologies. 相似文献
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S. Velicu T. S. Lee C. H. Grein P. Boieriu Y. P. Chen N. K. Dhar J. Dinan D. Lianos 《Journal of Electronic Materials》2005,34(6):820-831
The cost and performance of hybrid HgCdTe infrared (IR) focal plane arrays are constrained by the necessity of fabricating
the detector arrays on a CdZnTe substrate. These substrates are expensive, fragile, available only in small rectangular formats,
and are not a good thermal expansion match to the silicon readout integrated circuit. We discuss in this paper an IR sensor
technology based on monolithically integrated IR focal plane arrays that could replace the conventional hybrid focal plane
array technology. We have investigated the critical issues related to the growth of HgCdTe on Si read-out integrated circuits
and the fabrication of monolithic focal plane arrays: (1) the design of Si read-out integrated circuits and focal plane array
layouts; (2) the low-temperature cleaning of Si(001) wafers; (3) the growth of CdTe and HgCdTe layers on read-out integrated
circuits; (4) diode creation, delineation, electrical, and interconnection; and (4) demonstration of high yield photovoltaic
operation without limitation from earlier preprocessing such as substrate cleaning, molecular beam epitaxy (MBE) growth, and
device fabrication. Crystallographic, optical, and electrical properties of the grown layers will be presented. Electrical
properties for diodes fabricated on misoriented Si and readout integrated circuit (ROIC) substrates will be discussed. The
fabrication of arrays with demonstrated I–V properties show that monolithic integration of HgCdTe-based IR focal plane arrays
on Si read-out integrated circuits is feasible and could be implemented in the third generation of IR systems. 相似文献
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分析比较了四种红外焦平面列阵(IRFPA)的特征,阐述了不致冷IRFPA具有价格低廉和使用方便的明显优势,对三种不致冷IRFPA作了介绍,特别是辐射热微测量主地IRFPA是当前研制重点,将给夜视热像系统带来革命性变化,最后列举了红外焦平面列阵在非军事领域的应用。 相似文献